DE2122338A1 - Schaltungsanordnung zur Steuerung des Datenflusses in Datenverarbeitungsanlagen - Google Patents

Description

Aktenzeichen der Anmelderin: Docket UK 970 001

Schaltungsanordnung zur Steuerung des Datenflusses in Datenverarbeitungsanlagen

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Steuerung der Datenübertragung in Datenverarbeitungsanlagen, insbesondere zur Übertragung von Daten zwischen einer Verarbeitungseinheit und schnellen seriellen magnetischen Speichern, wie z. B. Plattenspeichern.

Frühere Datenspeichergeräte, die mehrere seriell adressierte Datenauf zeichnungen speichermönnen, wurden über jede einzelne Aufzeichnung durch eine Steuereinheit gesteuert. Da jede Auf-

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zeichnung aus einer Anzahl von Feldern unterschiedlicher Länge besteht, von denen jedes Feld eine andere Funktion hatte, war die Steuereinheit im allgemeinen komplex und teuer.

Ein derartiges Datenübertragungssystem ist in der DAS 1 2O9 beschrieben, das dadurch charakterisiert ist, daß die Bits, die die Daten darstellen, in Serienform übertragen werden, daß das System ein Steuernetzwerk enthält, das zwischen die Datenbits vor ihrer Übertragung weitere Bits einsetzt, die Zustandszeichen darstellen und den Betriebszustand des Speichers der Anlage definieren, so daß sich ein Serienbitstrom von vorgegebener Impulswiederholungsfrequenz ergibt, daß weiterhin an den Empfänger Schaltkreise angekoppelt sind, die die Datenzeichen von den Zustandszeichen trennen, daß die Zustandszeichen von diesen Schaltkreisen einem weiteren Steuernetzwerk zugeführt werden, das dazu dient, der Datenverarbeitungsanlage den Betriebszustand des Speichers anzuzeigen und das aufgrund von Signalen der Datenverarbeitungsanlage, die ausgelöst werden, wenn die Datenverarbeitungsanlage diese Zustandsanzeige empfangen hat, Befehlssignale erzeugt, durch die das Auslesen von Daten aus dem Speicher steuerbar ist, und daß an dem zweiten Ort ein Sender vorgesehen ist, der die Befehlssignale an den Speicher am ersten Ort überträgt.

Eine derartige Anordnung hat den Nachteil, daß zur Datenübertragung zwei Steuereinheiten erforderlich sind, die nicht einmal unabhängig von der zentralen Datenverarbeitungsanlage alle Funktionen des Speichers, die zur Datenübertragung erforderlich sind, steuern können. Trotz des vorhandenen großen technischen Aufwands ist

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also auch noch ein großer Verlust an Operationszeit in der zentralen Verarbeitungseinheit gegeben.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Steuerung schneller serieller Datenspeichergeräte, wie Plattenspeicher, zu schaffen, die unter Steuerung des Mikroprogramms der zentralen Verarbeitungseinheit und unter Ausnutzung von Schaltkreisen und Registern in der zentralen Verarbeitungseinheit die Datenübertragung schnell und unabhängig von anderen in der Vearbeitungseinheit bzw. Zentraleinheit ablaufenden Operationen ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe besteht darin, daß zu den Mikroinstruktionen des Mikroprogrammes der Zentraleinheit Mini-Mikroinstruktionen generiert werden, die die Datenübertragung zwischen der Zentraleinheit und den schnellen seriellen Speichern über Zusatzregister und über Steuer- und Arbeitsregister steuern.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, daß mit Hilfe einer in der mikroprogrammgesteuerten Zentraleinheit vorhandenen Makroinstruktion eine Folge von Mini-Mikroinstruktionen generiert werden kann, die die gesamte Steuerung der Datenübertragung voll übernimmt und erst nach Vollendung zum eigentlichen Mikroprogramm zurückkehrt. Der Vorteil dieser Mini-Mikroinstruktionen liegt vor allem darin, daß sie lediglich aus einem Operationscode- und aus einem Zähler-Teil bestehen, so daß die zusätzlichen Register, die die Steuerung entsprechend der Mini-Mikroinstruktionen vornehmen, relativ klein sein können und außerdem die Durchführung einer Mini-Mikroinstruktion sehr schnell erfolgt. Durch diese Maßnahmen ist es also möglich, ohne wesentlichen tech-

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nischen Aufwand eine Geschwindigkeitserhöhung um Faktoren beim Datenaustausch zwischen Plattenspeichern und Zentraleinheiten zu erreichen.

Die Erfindung wird nun anhand von- in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Spuraufzeichnung auf einem Plattenspeicher;

Fig. 2 eine Aufteilung von Feldern und Zonen von Auf

zeichnungen und

Fign. 3 bis 3C eine Schaltungsanordnung zur Steuerung der Datenübertragung zwischen Plattenspeichern und einer Zentraleinheit.

Bevor die Erfindung anhand eines detaillierten Ausführungsbeispiels, das die Datenübertragung zwischen Plattenspeichern und einer Verarbeitungseinheit zeigt, beschrieben wird, sollen noch einige grundsätzliche Ausführungen gemacht werden, die das Verständnis der Erfindung erleichtern sollen.

Eine Ein- und Ausgabeoperation wird durch die CPU mit der Instruktion START E/A eingeleitet. Diese Instruktion gibt die Plattendatei an und ruft ein Kanaladreßwort (CAW) aus der festen Stelle im Hauptspeicher ab. Das CAW enthält den Schutzschlüssel und bezeichnet die Stelle im Hauptspeicher, von welcher das Kanalkommandowort (CCW) abgerufen wird. Das CCW gibt das auszuführende Kommando und den Speicherbereich an, wenn einer zu benutzen ist. Die Ergebnisse des Versuches, die Ausführung eines Kommandos einzuleiten, werden durch Setzen eines Bedingungscode im Programmstatuswort (PSW) der CPU unter bestimmten Bedingungen durch Speichern der laufenden Information in einem Kanalstatuswort (CSW) angegeben.

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Eine E/A-Operation kann die übertragung von Daten in einen durch ein einzelnes CCW angegebenen Speicherbereich oder in eine Anzahl von nicht zusammenhängenden Speicherbereichen mit sich bringen, die durch eine Liste von CCWs bezeichnet sind, wobei jedes CCW einen zusammenhängenden Speicherbereich angibt. Die CCWs werden durch Datenverkettung miteinander verbunden, d. h., jedes CCW hat ein Kennzeichen, welches den Abruf eines anderen CCWs verursacht. Das Ende einer E/A-Operation wird normalerweise durch ein Einheiten-Endsignal oder durch eine Kanal-Endbedingung angezeigt. Die Kanal Endbedingung gibt an, daß die E/A-Einheit alle zur Operation gehörenden Informationen empfangen oder geliefert hat und die Dienste des Kanales nicht langer benötigt. Die Einheiten-Endbedingung zeigt an, daß die Einheit die Ausführung der Operation beendet hat. Die Endbedingungen für Einheit und Kanal können gleichzeitig auftreten.

Die CPU wird vorzugsweise durch Mikroprograminierung gesteuert und die E/A-Instruktionen und Kommandos durch das CPU-Mikroprogramm ausgeführt. Das Mikroprogramm wird außerdem für Verzweigungsroutinen benutzt, um bei Verkettungen in neue Kommandos einzutreten, sowie für Unterbrechungsroutinen. Wie später noch genauer erklärt wird, steuert das Mikroprogramm die Ausführung der tatsächlichen Kommandos nicht vollständig.

Die Datenübertragung von oder zu einer Datei erfolgt auf Zeitteilerbasis, während andere Mikroprogrammroutinen von der CPU ausgeführt werden. Ein Datenbyte wird während eines erzwungenen geteilten Zyklus übertragen. Für eine Operationsbedingung hat die Datei Priorität für ihre Datenübertragungen und sollte niemals überlaufen, wenn die CPU nicht in eine Notstopbedingung läuft.

Eine Spur ist der kleinste adressierbare Bereich auf der Platte. Die Spur kann verschiedene Aufzeichnungen enthalten, die wahlweise durch Programmierung gelesen werden können. Der Anfangs punkt für alle Spuren auf der Datei ist ein fester Indexpunkt gemäß Pig. I.

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Nach dem Indexpunkt wird auf der Spur zuerst das Anfangsadreßfeld (HA) aufgezeichnet, welches die Adresse der Spur angibt. Danach folgt die Aufzeichnung 0 (RO) , die die Programmspurbeschreibung enthält. Die Spur kann eine oder mehrere Datenaufzeichnungen (Rl bis Rn) enthalten. Die Anzahl der Aufzeichnungen auf einer Spur hängt von der Anzahl der Bytes pro Aufzeichnung ab. Die Bezeichner, Daten und Lücken müssen insgesamt weniger als 7294 Bytes ergeben.

Die Beschreibung des Spurformates basiert auf der ersten Aufzeichnung der Aufzeichnungsstruktur. Die aufgezeichneten Daten haben bei der teilweisen Neuschreibung ein identisches Format, die Lükken zwischen den Aufzeichnungen und Feldern können sich jedoch geringfügig ändern. Diese Änderung ist teilweise auf die Neuschreibung der Taktbits zurückzuführen. Weiterhin gehören dazu auch änderungen der Taktoszillatorgeschwindigkeit und der Plattengeschwindigkeit. Das ist ein Grund für die Lücken zwischen jedem Teil der Aufzeichnung. Ein zweiter Grund liegt in der Bereitstellung des Zeitraumes für das Mikroprogramm, um das neue Kommando in einer Kette zu erhalten. Was am Anfang als einfache Lücke definiert ist, setzt sich aus zwei oder mehr Abschnitten zusammen.

Am Anfang weist jede Spur ein beschriebenes Feld (Anfangsadresse) auf, welches die Spuradresse und die Spurbedingung definiert. Dieser Bereich steht während der Kommandos zum Lesen, Schreiben oder Suchen der Anfangsadresse zur Verfügung. Die Anfangsadresse wird in einem Abstand von 75 Bytes hinter den Indexpunkt geschrieben. Die ersten 65 Bytes werden mit Einsen während der "Zwischen-Aufzeichnungszone" beschrieben und dienen dazu, jede Veränderung in der Beziehung zwischen dem Indexpunkt und den Köpfen"auf der Maschine IBM 2314 zu überwinden. Die übrigen acht Bytes der Lük- ke werden während der "Vor-Aufzeichnungszone" beschrieben. Die ser Bereich besteht aus vier Bytes von Nullen, denen ein Byte mit FF(IlIl 1111), zwei AM-Bytes und ein OD-Byte (00OO 1101) folgen. Das zuletztgenannte Byte dient dazu, den Taktgeber mit

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- 7 den zu lesenden Daten zu synchronisieren.

Der Aufzeichnungsteil des Anfangsadressfeldes enthält fünf Bytes, denen ein zyklischer Code aus zwei Bytes oder vier Bytes (CCBs) für das Feld folgen. Das Kennzeichenbyte, Byte 0, gibt den Spurzustand oder die Spurbedingung an, d. h., ob die Spur fehlerhaft ist. Die Aufzeichnung RO gibt die Adresse einer Alternativspur an. Die Bytes 1 und 2 enthalten die Zylindernuiraner und die Bytes 3 und 4 die Kopfnummer.

Die erste Informationsaufzeichnung auf der Spur ist die Aufzeichnung null (RO). Sie wird normalerweise als Spurbeschreibung in Programmiersystemen benutzt.

Der Bereich RO enthält ebenso wie die nachfolgenden Aufzeichnungsbereiche Rl bis Rn die drei Felder mit der Bezeichnung Zahl, Schlüssel und Daten. Der Abstand zwischen den Aufzeichnungen im HA-FeId und dem Zahlenfeld von RO umfaßt 43 Bytes. Die ersten Bytes sind FF und stellen eine Nach-Aufzeichnungszone des HA-FeI-des dar und liefern die Zeit zum Eintritt des nächsten Kommandos durch das Mikroprogramm. Die letzten acht Bytes der Lücke sind eine Vor-Aufzeichnungszone des Zahlenfeldes und bestehen aus vier Bytes aus lauter Nullen, einem Byte FF, zwei AM-Bytes und einem Byte OB. Da zuletztgenannte Byte dient wiederum dazu, den Taktgeber mit den Daten zu synchronisieren. Das Zahlenfeld enthält neun Bytes, denen zwei oder vier CCBs folgen. Die neun Bytes umfassen: Byte 0, HA-Kennzeichnungsbytes, Bytes 1 und 2 mit der Zylindernummer, Bytes 3 und 4 mit der Kopfnummer, Byte 5 mit der Aufzeichnungsnummer, Byte 6 mit der Schlüssellänge und die Bytes 7 und 8 mit der Datenlänge.

Der Zylinder-, Kopf- und Aufzeichnungsteil des Zahlenfeldes bilden zusammen die mit dem Suchkommando benutzte Bezeichnung zur Lokalisierung einer bestimmten Aufzeichnung. Das Schlüsselfeld enthält die Anzahl von durch das Schlüssellängenbyte angegebenen Bytes im Zahlenfeld (maximal 255 Bytes), gefolgt von zwei oder

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vier CCBs. Wenn die Schlüssellänge im Zahlenfeld O ist, ist das Schlüsselfeld nicht beschrieben und für das Feld und die normale Lücke kein Abstand zugelassen. Wenn das Schlüsselfeld beschrieben ist, ist ein Abstand von 41 Bytes zwischen den CCBs des Zahlenfeldes und dem Anfang der Schlüsselfeldinformation beschrieben. Die ersten 33 Bytes sind die Nach-AufZeichnungszonen des Zahlenfeldes, die die Zeit für den Eintritt des nächsten Kommandos durch das Mikroprogramm liefern. Der Bereich enthält 33 Bytes FF. Die letzten acht Bytes des Feldes sind die Vor-Aufzeichnungszone des Schlüsselfeldes und bestehen aus vier Bytes aus lauter Nullen, einem Byte FF zwei AM-Bytes und einem Byte OA (Synchronisationsbyte) .

Das Schlüsselfeld kommt während einer Schreiboperation vom CPU-Speicher. Diese Information bildet gewöhnlich einen Teil des Datenfeldes, welches die Aufzeichnung bezeichnet, z. B. durch Personalnummer, Reihenfolgenummer oder Kontonummer. Mit einer Suche in diesem Bereich kann die Aufzeichnung genau ermittelt werden.

Das Datenfeld enthält die durch die Datenlängenbytes im Zahlenfeld angegebene Anzahl von Bytes, gefolgt durch zwei oder vier für dieses Feld entwickelte CCBs. Eine Lücke von 41 Bytes wird zwischen die CCBs entweder des Zahlenfeldes oder des Schlüsselfeldes und den Anfang der Datenfeldinformation geschrieben. Die ersten 33 Bytes der Lücke bilden die Vor-Aufzeichnungszone des Datenfeldes (oder Schlüsselfeldes), die die Zeit für den Eintritt des nächsten Kommandos durch das Mikroprogramm liefern. Der Bereich enthält 33 Bytes mit FF. Die letzen acht Bytes der Lücke sind die Vor-Aufzeichnungszone des Datenfeldes und bestehen aus vier Bytes aus lauter Nullen, einem Byte FF, zwei AM-Bytes und einem Byte 09 (Synchronisationsbyte).

Die Aufzeichnungen Rl bis Rn enthalten die in die Spur geschriebene Information. Das Format stimmt mit dem Format der Aufzeichnung 0 (RO) überein. Je zwei Aufzeichnungen werden durch eine Zwischen-Aufzeichnungslücke voneinander getrennt, die dazu dient,

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beim Neuschreiben der Aufzeichnung auftretende Änderungen zu überdecken.

Die einzelnen Felder sind wie bei der Aufzeichnung RO mit Zahlenfeld, Schlüsselfeld und Datenfeld bezeichnet. Der Abstand zwischen den Aufzeichnungen beträgt mindestens 43 Bytes. Dieser Wert wird erhöht, um die beim Neuschreiben einer Aufzeichnung aufgetretenen Änderungen zu kompensieren, wenn die Gesamtzahl von Informationsbytes in Schlüssel- und Datenfeld den Wert 20 übersteigt. Die Lücke wird normalerweise um ein Byte für je 23 Bytes in der Kombination von Schlüssel- und Datenfeldern vergrößert.

Die ersten 35 Bytes (FF) der Lücke werden durch die Nach-Aufzeichnungszone des Datenfeldes der vorhergehenden Aufzeichnung geschrieben und liefern die Zeit, die das Mikroprogramm zum Eintritt in das nächste Kommando benötigt.

Der zweite Aufzeichnungsbereich der Lücke zwischen zwei Aufzeichnungen fungiert als Pufferbereich beim Neuschreiben der vorhergehenden Aufzeichnung. Diese Bytes werden während der Zwischen-Aufzeichnungszone am Anfang einer neuen Aufzeichnung geschrieben und werden für die letzte Aufzeichnung Rn nicht geschrieben. Ein Byte FF wird für eine Erhöhung von je 23 Bytes über die im Daten- und Schlüsselfeld zusammen der vorhergehenden Aufzeichnung enthaltenen 23 Bytes geschrieben.

Wie bereits oben beschrieben wurde, ist jedes Feld der Aufzeichnung in Bereiche unterteilt, die die Operationsfolge definieren. Außer dem eigentlichen Informationsbereich sind Zonen für die Lücken zwischen den Feldern vorgesehen, die eine Kommandoverkettung für die Vor-AufZeichnungssynchronisation und für die CCBs gestattet, die jedem Feld folgen. Die verschiedenen Felder und Zonen sind in Fig. 2 dargestellt.

Die Zone A definiert den festen Abstand oder die feste Lücke, die zwischen Aufzeichnungen geschrieben wird. Für die erste Aufzeich-

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nung RO bildet die Lücke einen Teil des HA-Feldes. Für nachfolgende Aufzeichnlangen ist die Lücke ein Teil des Zahlenfeldes der entsprechenden Aufzeichnung.

Die Zone B definiert die veränderliche Lücke zwischen den Aufzeichnungen, die der festen Lücke (Zone A) hinzugefügt werden kann.

Die Zone 1 definiert den Bereich der Aufzeichnungserkennung vor der Informationsübertragung. Für die Aufzeichnungen Rl bis Rn enthält dieser Bereich den Adreßteil und das Synchronisationsbyte.

Die Zone 2 definiert den Informationsbereich des Feldes. Für das HA-FeId und das Zahlenfeld ist die Aufzeichnungslänge festgelegt. Für Daten- und Schlüsselfelder werden die Längen in die entsprechenden Längenregister des Zahlenfeldes gesetzt.

Die Zone 3 enthält die CCBs.

Die Zone 4 definiert einen festen Abstand zwischen den Feldern, der die Kommandoverkettung erlaubt.

In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung enthält die CPU einen Hauptspeicher zum Speichern von Daten und Instruktionen. Der Hauptspeicher umfaßt auch einen Steuerspeicher, der die für die Steuerung der Operation der CPU benötigten Makroinstruktionen speichert. Der Steuerspeicher hat eine Anzahl von Stellen, die dem Plattenadapter zugeordnet sind. Die CPU verfügt über Arbeitsspeicher mit Registern, die permanent dem Plattenadapter zugeordnet sind_? und Registern in einem Arbeitspeicherbereich, die vorübergehend vom Adapter benutzt werden können. Ein Steuerdatenregister (CDR) speichert die Mikroinstruktion, welche gerade die CPÜ steuert.

Die Erfindung wird nun an. Hand eines in den Fign. 3A bis 3C gezeigten Ausführungsbeispieles erklärt, die den Datenfluß für eine

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Adapter- oder Steuereinheit zeigen. Daten- und Steuerbytes werden von der CPU auf der CPU-Leitung 1 empfangen. Die Daten- und Steuerbytes stammen aus dem Haupt- oder den Arbeitsspeichern der CPU. Ein auf eine Datei zu schreibendes Byte wird in ein Pufferregister 3 gesetzt. Das Byte wird durch das B-Register 7 und M-Register 5 in serielle Form gebracht. Ein Byte wird auf das M-Register übertragen und das Endbit über den Schreibtrigger 9 und die Tore 11 auf eine ausgewählte Datei übertragen. Der Trigger 9 setzt die Taktbits ein und das Tor 11 wählt das entsprechende Dateimodul, wobei nur Leitungen zu zwei Moduln gezeigt sind. Ein Byte wird durch Übertragung vom M-Register in das B-Register mit einer Rechtsverschiebung um ein Bit derart in serielle Form gebracht, daß jedes Bit des Bytes am Ende des M-Registers erscheint.

Daten vom Dateimodul laufen durch das Tor 13 auf die Datentrenneinheit 15. Die Datentrenneinheit erzeugt einen Datenstrom, einen Taktbitstrom und ein Abfühlsignal für das Adreßmarkierungsbyte. Taktbits werden auf den Bittaktgeber 17 geleitet. Die Taktbits werden durch die Datei während einer Leseoperation oder durch den Schreibtaktgeber erzeugt. Der Bittaktgeber wird durch einen Lese-Torimpuls oder einen Schreib-Torimpuls geleitet.

Feste Daten, wie z. B. die AM-Bytes, werden in die Datei geschrieben, indem man Einsen in die Sammelleitung 19 oder Nullen in das B-Register oder das M-Register zwingt. Daten von der Trenneinheit 15 werden in die Erweiterung MX des M-Registers bitweise eingegeben. Daten werden zwischen den Registern M und B vor- und rückwärts übertragen und bei jedem vollständigen Zyklus um ein Bit verschoben. Auf diese Weise können die seriellen Daten von der Datei wieder aus der seriellen Form herausgenommen werden. Wenn das Byte einmal vollständig ist, wird es vom B-Register auf das Pufferregister 3 und dann auf der Leitung 25 an die CPU übertragen.

Aus der Datei gelesene Daten einschließlich des Synchronisationsbytes und der CCBs können in der Vergleichereinheit 21 verglichen

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werden. Die Einheit 21 vergleicht das Bit in der BX-Erweiterung des B-Registers mit dem Bit am anderen Ende des B-Registers. Diese Operation wird in allen Vergleichs- und Abtastoperationen sowie zu dem Zweck durchgeführt, das Synchronisationsbyte zu identifizieren. Das zu vergleichende Byte wird in das B-Register unter Verwendung der Register 3 und 5 vorgeladen, bevor die seriellen Daten von der Datei empfangen werden.

Die CCBs werden während der Lese- und Schreiboperationen durch die Register 23 empfangen. Andere Bytes werden antivalent miteinander verknüpft, um unter Verwendung der Register XOR, CCBl und CCB2 das CCBl und CCB2 zu erzeugen, d. h., das gegenwärtig im CCBl-Register stehende Byte wird mit den ungeradzahligen Bytes antivalent verknüpft und das im CCB2-Register stehende Byte wird mit den geradzahligen Bytes antivalent verknüpft. Der Zähler CCB4 addiert die Gesamtzahl der gelesenen oder geschriebenen Synchronisations- und Datenbits. CCB3 zeigt an, daß CCB4 zu erzeugen oder zu prüfen ist. Die erzeugten CCBs werden während einer Schreiboperation geschrieben oder während einer Leseoperation mit den aus der Datei gelesenen CCBs verglichen. Ein Fehlerbitmuster kann an die CPU übertragen werden, wenn ein Fehler festgestellt wird.

Der Adapter wird gemäß späterer genauerer Beschreibung durch Mini-Mikroinstruktionen gesteuert, die nachfolgend Minioperationen genannt werden. Jede Minioperation besteht aus einem drei Bit großen Operationscode und einer 13 Bit großen Zahl. Die Zahl besteht aus acht werthohen Bits und fünf wertniedrigen Bits. Die Minioperation wird durch das CPU-Mikroprogramm erzeugt und über die Leitung 1 auf ein acht Bit großes Zusatz- oder Rückgriffregister 29 übertragen, während die laufende Minioperation im Operationsregister 27 steht. Ein Zusatz- oder Rückgriffregister braucht für den werthohen Teil der Zahl nicht vorgesehen zu werden, wenn die nächste Minioperation zur Verfügung steht, nachdem der werthohe Teil der laufenden Zahl auf 0 zurückgezählt wurde, jedoch bevor der wertniedere Teil der laufenden Zahl eben-

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falls auf Null zurückgezählt wurde. Ein durch einen Bitring 33 gesteuerter Dekrementierer 31 setzt die Zahl beim Lesen, Schreiben oder Auszählen eines jeden Byte herab. Der Bitring 33 wird mit Impulsen vom Bittaktgeber 17 gespeist. Die Bittaktimpulse A, B, C und D und die Bitringimpulse 0 bis 7 liefern die Zeiteinteilung für die Operationen des Adapters. Ein Bitzähler kann anstelle des Bitringes 33 vorgesehen werden.

Operationscode und Zähler der Minioperation werden durch die Decodierer 35 bzw. 37 decodiert, die die Form eines Ringdecodierers haben können. Die Ausgangssignale der Decodierer steuern die Operation des Adapters.

Ein Bytezahl-Laderegister 36 ist zum Festhalten der Zahlen während der Decodierung vorgesehen. Eine Null-Fühleinheit 38 zeigt an, daß die werthohe Zahl Null ist.

Steuerung und Auswahl des Dateimodules zur Adressierung einer bestimmten Spur erfolgen durch ein ein Byte großes Datei-Steuerregister (FCR) 39 und ein Datei-Kennzeichenregister (FTR) 41, die vier Steuer-Kennzeichenbits und vier Dateimodul-Wahlbits enthalten. Die Ausgänge vom FCR werden auf verschiedene Register der Datei unter Verwendung der entsprechenden Auswahl- und Kennzeichenbits auf den Leitungen 43 geleitet. Das Dateimodul, typischerweise ein IBM 2314 Plattenspeicher, enthält ein Zylinderadreßregister (CAR) ein Differenzregister, ein Kopfadreßregister (HAR) und eine Anzahl von Steuerleitungen.

Während eines ersten Zyklus wird das CAR vom FCR gesetzt, wenn im FTR ein Wahlzylinderzeichen steht. Die zugehörigen Dateimodul-Wahlbits müssen ebenfalls vorhanden sein. Das Differenzregister wird auf Einsen zurückgestellt, indem das CAR gesetzt wird.

Während eines zweiten Zyklus wird das Differenzregister vom FCR . gesetzt, während ein Differenzkennzeichen im FTR vorhanden ist. Die Modulwahlbits bleiben unverändert. Das Differenzregister

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wird durch von der mechanischen Bewegung des Zugriffsarmes der gewählten Datei erzeugte Impulse geleitet.

Während eines dritten Zyklus wird das HAR vom FCR gesetzt, während das Kopfwahlzeichen im FTR vorhanden ist.

Nachdem die verschiedenen Register gesetzt sind, werden Steuerdaten in das FCR gesetzt und ein Steuer-Kennzeichensatz in das FTR. Die Steuerdaten im FCR sind folgende:

FCR Bit 0 - Schreibtor. Ermöglicht Schreibstromfluß zum

gewählten Kopf; KopfStromrichtung gesetzt durch Trigger 9. Schreibtor wird in Verbindung mit Kopfwahl- und Löschtor benutzt.

FCR Bit I - Lesetor. Erregt Leseverstärker in gewählter Datei.

FCR Bit 2 - Suche starten. Setzt Verriegelung zurück, wenn Inhalt des Differenzregisters von Null verschieden. Mechanische Bewegung des Zugriffsarmes fortgesetzt bis Differenz gleich 0 ist.

FCR Bit 3 - Rückstellkopfregister. Stellt Kopfadreßregister der gewählten Datei zurück.

FCR Bit 4 - Löschtor. Löschtor muß eingeschaltet sein, wenn Schreiben eingeschaltet. Löschtor trennt die neugeschriebene Spur auf der gewählten Datei. Löschtor ist normalerweise 18 Sekunden nach Schreibtor abgeschaltet.

FCR Bit 5 - Kopfwahl. Kopfwahlbit wird zum Einschalten des durch HAR beim Lesen und Schreiben adressierten Kopfes benutzt.

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FCR Bit 6 - Kopfrückführung auf 0. Steuer-Kennzeichenbit und FCR Bit 6 werden eingeschaltet, um Rückführung des Kopfes auf Spur Null der gewählten Datei einzuleiten.

FCR Bit 7 - Kopfvorlauf. Durch dieses Bit wird Inhalt des Kopfadreßregister um 1 erhöht.

Eingangssignale von den Moduln werden von dem Adapter über die Dateieingangsleitung 45 empfangen und über ein Prüfregister 57, welches die Parität erzeugt, auf die CPU Leitung 25 ausgeleitet. Signale auf den getorten Achtungsleitungen zeigen an, ob die Dateimoduln für eine Lese- oder Schreiboperation bereit sind. Signale auf Datei-Zustandsleitungen zeigen an, ob die Dateien in Betrieb sind und Signale auf Zylinderadreßleitungen geben den Inhalt des Zylinderadreßregisters an. Der Dateizustand wird in die Verriegelungen 59 gesetzt. Außerdem sind Anschlüsse für Bildeinheiten und eine Konsolensteuerung vorgesehen.

Alle aktiven Dateioperationen werden mit einer Start E/A-Instruktion eingeleitet. Die tatsächlich auszuführende Operation ist durch das CCW definiert. Typische Kommandos umfassen die Steuerung, das Lesen und das Schreiben.

Zu den Steuerkommandos gehören auch die Kommandos "keine Operation" , Dateimaske Setzen, Suchen und neu Eichen. Das Kommando "keine Operation" kann dazu benutzt werden, eine Aufzeichnung zu überspringen und eine Anzeige im Mikroprogramm der laufenden Orientierung einer Datei zurückzustellen. Ein Kommando zum Setzen der Dateimaske wird dazu benutzt, eine Dateimaske einzuschieben, die die zulässigen Schreib- und Suchformate definiert. Ein Kommando zur neuen Eichung veranlaßt den Zugriffsarm der Datei, den Zylinder 0 aufzusuchen. Ein Suchkommando veranlaßt den Zugriff sarm der gewählten Datei dazu, sich auf eine neue Zylinderstelle zu bewegen und/oder eine neue Kopfwahl zu setzen.

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Zu den Schreibkommandos gehören die Kommandos: Schreiben HA; Schreiben RO; Schreiben Zahl, Schlüssel und Daten; Löschen, Daten Schreiben und Schlüssel und Daten Schreiben. Mit dem Kommando Schreiben HA wird eine neue Anfangsadresse nach Lokalisierung des Indexpunktes auf die Spur geschrieben. Dieses ist das einzige Kommando, welches ohne vorhergehende Suche einer kontinuierlichen Schreibreihenfolge ausgeführt werden kann. Mit dem Kommando Schreiben RO werden das Zahlenfeld, das Schlüsselfeld und das Datenfeld der Beschreibungsaufzeichnung der Spur einer Null geschrieben. Dieses Kommando erfordert zusäztlich zu einer Maske, die Schreiben RO gestattet, ein Suchkommando oder ein Kommando Schreiben HA. Bei einem Kommando Schreiben Zahlenfeld, Schlüssel- und Datenfeld (CKD) wird eine volle Aufzeichnung für die Aufzeichnungsbereiche Rl bis Rn niedergeschrieben. Dieses Kommando muß von einem Kommando für die erfolgreiche Suche einer gleichen Bezeichnung oder von einem Schlüsselkommando oder von einem Kommando Schreiben RO oder Schreiben CKD verkettet sein. Ob das Schreibkommando zulässig ist, wird durch die Dateimaske bestimmt. Mit dem dem Kommando Schreiben CKD ähnlichen Löschkommando wird der. auf einer Spur verfügbare Platz bestimmt. Ein Kommando Daten Schreiben schreibt das Datenfeld mit der neuen Information von der CPU. Der Rest der Aufzeichnung bleibt unverändert. Die Datenlängenzahl gibt die Anzahl der Bytes an.

Die Suchkommandos werden in zwei Gruppen unterteilt. Die Gruppe mit der Suche nach einem gleichen Ergebnis wird zur positiven Identifizierung eines Aufzeichnungsbereiches benutzt und zum Schreiben und Lesen bestimmter Folgen benötigt, z. B. Suche HA gleich« Die Suchkommandos für ein höheres oder ein höheres oder¹ gleiches Ergebnis werden normalerweise für Tabellensuchoperationen benutzt, wie z. B. Suche Schlüssel gleich oder höher. Der vorgeschriebene Bereich der Spur wird mit bestimmten Daten von der CPU verglichen. Das Ausgangssignal der Vergleichereinheit setzt ein Status-Änderungsbit, wenn das Ergebnis mit der Operation übereinstimmt. Um sicherzustellen, daß alle Aufzeichnungen

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in der Spur abgesucht werden, sollte dem Suchkommando ein Kommando Lesen HA oder ein Kommando Lesen RO vorausgehen. Die Suchkommandos werden durch die Dateimaske nicht behindert.

Alle Lesekommandos führen dazu, daß Informationen aus einem angegegebenen Bereich der Aufzeichnung gelesen und in den CPU-Speicher eingegeben werden. Die Lesekommandos fordern keine vorhergehende erfolgreiche Suche zu ihrem Betrieb, sondern es ist eine Suche mit Datenaufzeichnungen erwünscht, um das Lesen der gewünschten Aufzeichnung sicherzustellen. Lesekommandos werden durch Dateimasken nicht behindert. Typische Kommandos sind: Lesen HA, Lesen Zahl, Lesen Daten, Lesen Schlüssel und Daten, Lesen C, K, D und Lesen RO.

Wie bereits oben gesagt wurde, wird der Betrieb des Dateiadapters eingeleitet mit der Start E/A-Instruktion. Das CPU-Mikroprogramm steuert die Einstellung des Adapters. Die Start E/A-Routine definiert die Kanaladresse und das Dateimodul. Mit Prüfungen wird festgestellt, ob die Dateisteuereinheit oder der Adapter für den Betrieb zur Verfügung steht. Das adressierte Dateimodul wird angewählt und seine Bereitschaft überprüft. Die Adresse des ersten CCW wird vom CAW gelesen. Das Kommando und die Kennzeichen vom CAW werden anschließend gelesen. Die Kennzeichen werden in das Adapter-Kennzeichenregister 47 gesetzt, die CCW Zahl und die Datenadresse in den Arbeitsspeicher. Während dieser Periode wird die CPU zum Einstellen benutzt und kann nicht für andere Operationen verwendet werden. Verzweigungsanforderungen von anderen E/A-Einheiten werden mit Ausnahme kurzer Perioden, deren Priorität durch das Mikroprogramm festgesetzt ist, berücksichtigt. Wenn die erste Folge beendet ist, wird die CPU-Steuerung freigegeben und der Dateiadapter oder die Steuereinheit läuft weiter mit dem gewählten Dateimodul.

Bei einer Suchoperation wird der Zugriffsarm für die Datenoperationen eingestellt. Wenn ein Kopf bewegt werden muß, muß die zu-

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rückzulegende Strecke berechnet und an das gewählte Dateimodul gesendet werden. Der CCW-Zahlenbereich gibt die Lage der sechs Byte großen Spuradresse an. Die Adresse wird mit der letzten im Dateimodul gespeicherten Arbeitsadresse verglichen. Das Mikroprogramm kehrt nach Beginn der Suchoperation zu CPU-Funktionen zurück. Wenn die Suche beendet ist, wird durch die Unterbrechungseinheit 49 eine Verzweigungs- oder Unterbrechungsanforderung abgegeben.

Datenkommandos geben die Funktion und das zu verarbeitende Feld an. Dabei kann es sich um das unmmittelbar benachbarte Feld handeln oder auch um ein Feld, für dessen Erreichung zwei oder mehr Felder übersprungen werden müssen. Die Kommandofunktion wird nicht begonnen, bevor der Anfang des benötigten Feldes angezeigt wird. Da jedes Byte benötigt wird, gibt die Steuereinheit oder der Adapter eine Teilanforderung an die CPU zur übertragung eines Byte ab. Die von der Einheit 49 erzeugte Anforderung gestattet eine Verzögerung um eine bekannte Anzahl von Mikroprogrammzyklen vor der Annahme. Wenn das Kommando beendet ist, wird an die CPU eine weitere Verzweigungsanforderung für ein weiteres Kommando oder die Beendigung der Operation abgegeben.

Die meisten Dateioperationen erfordern mehr als CCW zur Ausführung einer Operation. Zu diesem Zweck arbeitet man mit Kanal-Kommandoverkettung. Eine Folge von Kommandos kann ein Kommando zum Setzen einer Dateimaske enthalten, welchem ein Suchkommando folgt sowie ein Suchkommando, welches wiederholt werden kann, bis eine Obereinstimmung gefunden wird. Schließlich wird noch ein Kommando zum Lesen oder Schreiben von Daten gegeben, um die Daten zu verarbeiten. Einige Kommandos können nicht ausgeführt werden, ohne mit einer erfolgreichen Suche oder einer Folge verkettet zu sein, die die Aufzeichnungsorientierung angibt. Jedes Kommando muß erfolgreich zu Ende geführt sein, um eine weitere Verkettung zu ermöglichen, da sonst Zustande- und Abfühlbedingungen ein ungewöhnliches Eedingungssignal erzeugen, welches über die Endroutine die weitere Verkettung stoppt. Zustand und

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Abfühlbedingungen geben die Bedingungen des letzten behandelten Kommandos an.

Die Endoperation tritt in einer Verzweigungsroutine ein, wenn das laufende Kommando beendet ist. Entweder wird eine ungewöhnliche Bedingung angezeigt oder die Verkettungskennzeichen geben das Ende einer Kommandofolge an. Anschließend wird die Arbeitsweise der Steuereinheit oder des im Diagramm gezeigten Adapters genauer beschrieben.

Die Operation beginnt mit einer durch die. CPU über ein Mikroprogramm gesteuerten Suchoperation. Die Suchoperation wählt das Dateimodul, berechnet den Abstand zwischen der laufenden Zylinderadresse und der benötigten Zylinderadresse, lädt die Differenz in das Datei-Differenzregister im Modul unter Verwendung der entsprechenden Kennzeichen, lädt die benötigte Zylinderadresse unter Verwendung entsprechender Kennzeichenbits in das CAR, lädt die Kopfadresse wieder unter Verwendung von einem Kennzeichenbit aus dem Kopfadressbyte des Kommandos in das HAR und lädt das Startkommando in das CAR 39. Die Steuereinheit oder der Adapter ist dann frei, bis die mechanische Bewegung der Datei abgeschlossen ist. Wenn die Suchoperation abgeschlossen ist oder die Operationszeit abgelaufen ist, werden Signale auf der Achtungsleitung an die Steuereinheit abgegeben. Jedes Dateimodul speist eine Achtungsleitung, die durch ein nicht gewähltes Datei-Ausschaubit im Register 47 abgeschaltet werden kann. Eine eingeschaltete Achtungsleitung führt zu einer Unterbrechung des Mikroprogrammes und einer Untersuchung des Dateizustandes vor Beendigung der Operation.

Die richtige Arbeitsweise des Dateimoduls kann überprüft werden, indem man die auf die Datei im HA-FeId geschriebene Spuradresse mit dem Inhalt des CAR im Modul und der Kopfadresse im Arbeitsspeicher vergleicht. Die Kommandos Lesen HA und Lesen RO beginnen am Indexpunkt und das Mikroprogramm der CPU vergleicht die Spur-

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adresse aus dem HÄ-Feld mit der Suchadresse, während das Feld abgetastet wird. Vergleichsfehler erzeugen eine Suchprüfung. Jeder, eine mechanische Bewegung mit sich bringenden Suche, die nicht von einem Lese- oder Sch reib vor gang in den Feldern HA. oder RO gefolgt wird, folgt normalerweise ein Äbtastkommando oder ein Suchkommando. Die Erkennung einer gesuchten Aufzeichnung wird als Anzeichen für eine richtig adressierte Spur genommen.

Verläuft die Suche auf einer Spur erfolglos, so entsteht dadurch möglicherweise die Situation "Aufzeichnung nicht gefunden" nachdem der Indexpunkt das zweite Mal abgefühlt wurde. Nach dieser zweiten Abfühlung des Indexpunktes vergleicht das CPU-Mikroprogramm die Spuradresse aus dem HA-FeId mit der Suchadresse. Ein ungleiches Vergleichsergebnis löst eine Suchprüfung aus.

Ein Kommando zur neuen Eichung sucht Spur 0 und Kopf 0 und kann ohne Adressübertragung direkt an der Datei durch ein Steuersignal ausgelöst werden. Um Aktionen des Mikroprogrammes auf einem Minimum zu halten, wird der Inhalt einer Kopfadresse im Steuerspeicher nicht fortgesschrieben, da einem Kommando zur Neueichung stets ein weiteres Suchkommando folgt, bevor eine Operation auf mehreren Spuren versucht wird.

Wie bereits gesagt, wird der Adapter bei Schreib-, Lese- und Such-CCWs durch Mini-Mikroinstruktionen oder Minioperationen gesteuert. Die Aufzeichnung ist in Bereiche unterteilt. Die Zonen A oder 1 oder die Zonen A, B und 1 sind als ein Lückenbereich definiert und die Zonen 2, 3 und 4 als ein Datenbereich. Der Lückenbereich und die Datenbereiche für HA, Zahlen-, Schlüssel- und Datenfelder werden alle unterschiedlich behandelt. Der Adapter steuert die Operation, während ein Bereich verarbeitet wird. Eine Mikroprogrammunterbrechung tritt am Ende der Verarbeitung eines jeden Bereiches auf und eine weitere Minioperation übernimmt die Steuerung. Das CPU-Mikroprogramm verfolgt die Bereiche während der Kommando- und CCW-Verkettung und liefert die Reihenfolge der

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Minioperationen, um nichtadressierte Bereiche zu überspringen. Das CPU-Mikroprogramm untersucht jedes CCW und erzeugt eine Folge von Minioperationen zu dessen Ausführung. Zu jeder Minioperation gehört eine Bytezahl, die die Anzahl der zu lesenden, zu schreibenden und/oder auszuzählenden Bytes angibt.

Der Adapter wird primär durch den Inhalt des Operationsregisters 27 und des Schreibpufferregisters 3 gesteuert. Das Operationsregister enthält die Minioperation und das Schreibpufferregister 3 die bei den Operationen in einem Lückenbereich zu verwendenden Daten.

Operationen beginnen im· allgemeinen sobald eine Bytezahl und ein Operationscode aus dem Rückgriffregister 29 in das Operationsregister 27 geladen werden. Die Bytezahl wird während der Übertragung eines Datenbereiches heruntergesetzt und erreicht einen festen Wert, mit welchem sie das Ende der Datenübertragung und den Beginn der CCB-Prüfung oder dessen Erzeugung anzeigt. Wenn die Bytezahl anzeigt, daß die CCBs verarbeitet worden sind, wird eine Mikroprogrammunterbrechung erzeugt und die Nach-Aufzeichnungslücke verarbeitet. Die Beendigung der Nach-Aufzeichnungslücke wird normalerweise durch die Bytezahl 0 angezeigt. Bei der Zahl 0 wird die nächste Minioperation automatisch aus dem Register 29 in das Register 27 geladen. Wie bereits gesagt wurde, braucht für den werthohen Teil der Zahl kein Rückgriffregister vorgesehen zu werden. Wenn die nächste Operation im Rückgriffregister 29 eine Schreiboperation in den Lückenbereich hinein gibt, kann die Übertragung der Minioperation in das Operations-. register erfolgen, wenn die Bytezahl 3 im Register 27 steht.

Zur Steuerung der Datei stehen vier grundlegende Minioperationen zur Verfügung: Lückenbereich Schreiben, Datenbereich Schreiben, Daten Lesen und keine Operation. Beim Schreiben des Datenbereiches kann es sich um ein formatfreies oder ein formatgebundenes Schreiben handeln und das Lesen von Daten kann zur Suche von

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Daten oder zu Abtastoperationen modifiziert werden. Die vier grundlegenden Minioperationen können durch eines oder mehrere zusätzliche Bits des Operationscodes oder durch Bits im Register 47 modifiziert werden. Eine zusätzliche Minioperation ist für die Fehlersuche in der Datei-Steuereinheit oder dem Dateiadapter vorgesehen.

In einer Steuereinheit werden die Minioperationen definiert durch einen drei Bit großen Operationscode und zwei Bits im Register

Die Operationscodes sind folgende:

001 Schreiben Lückenfoereich

011 Schreiben Datenbereich (formatfrei)

111 Schreiben Datenbereich (formatgebunden)

010 Daten Lesen

110 Daten Suchen

0OO keine Operation

100 Fehlersuche

Die Bytezahlen zum Lesen oder Schreiben von Datenbereichen sind so eingestellt, daß die Bytezahl im Register 27 auf einem vorbestimmten Wert für das erste Byte der vier zyklischen Codebytes steht. Im vorliegenden Beispiel ist dieser vorbestimmte Wert die Zahl 31. Die CCBs werden durch die Bytezahlen 31, 30, 29 und bezeichnet. Für Schlüssel- und Datenfelder wird die Schlüssellänge K oder die Datenlänge D„ zum vorgegebenen Wert addiert, so daß die zur Minioperation gehörende Bytezahl für das vorliegende Beispiel (K oder D + 31) ist. Bei der Operation auf dem Zahlenfeld ist die Bytezahl (9 + 31) und bei der Operation im HA-FeId ist sie (5 + 31).

Vor Minioperationen zum Schreiben eines Datenbereiches steht immer die Minioperation zum Schreiben eines Lückenbereiches. Die zuletztgenannte Minioperation kann Schreibdaten definiert durch den Inhalt des Schreibpuffers 3 und den Wert der Bytezahl sein.

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Es erfolgt keine Datenübertragung vom Speicher und der Inhalt der Beschriftung ist unverändert. Bytes werden durch die Steuereinheit direkt Schreibpuffer 3 in das B-Register 7 und das M-Register 5 eingegeben.

Die Minioperation zum Schreiben eines Lückenbereiches schreibt N-7 Bytes FF, gefolgt von vier Bytes 00 und drei Bytes FF. Die letzten beiden FF-Bytes werden normalerweise mit fünf fehlenden Taktbits geschrieben und als Adreßmarkierungsbytes bezeichnet. Bit 0 des Schreibpuffers 3 steuert das Auslassen der Taktbits.

Der normale Wert der Bytezahl N beträgt 15. N ist größer, wenn es sich bei der Lücke um einen Abstand zwischen zwei Aufzeichnungen handelt, z. B. ist für die HA-Lücke N = 73 und für andere Lücken zwischen den Aufzeichnungen ist N 17 + 1 Byte für je 23 Bytes, die über die ersten 23 Bytes in dem vorhergehenden Schlüssel- und Datenfeldern hinausgehen.

Eine Mikroprogrammunterbrechung wird durch die Bytezahl 12 erzeugt und wenn die Bytezahl null erreicht, wird eine Minioperation zum Schreiben eines Datenbereiches vom Rückgriffregister 29 geladen. Gleichzeitig werden die letzten vier Bits des Synchronisationsbyte vom Puffer 3 auf die B- und M-Register übertragen. Während der Minioperation zum Schreiben einer Lücke wird das Band 7 des Registers 47 wie folgt benutzt:

Bit 6=1 - Lückenbeschriftung auf Index starten

Bit 6=0 - sonst

Bit 7=1 - Lücke mit AM schreiben

Bit 7=0 - Lücke ohne AM zum Löschen schreiben

Die Minioperation zum formatfreien Schreiben beschreibt das Synchronisationsdatenbyte, die CCBs und die Nach-Aufzeichnungslücke. Bei Beginn der Operation enthalten die B- und M-Register das durch das Mikroprogramm während der vorhergehenden Beschriftung

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des Lückenbereiches in den Puffer 3 geladene Synchronisationsbyte. Während das Synchronisationsbyte geschrieben wird, wird das erste Datenbyte vom Speicher während eines Zeitteilerzyklus auf den Puffer übertragen. Nachfolgende Zeitteilerzyklen füllen den Puffer 3 Wieder auf, während jedes Datenbyte in die Datei geschrieben wird. Die CCBs werden durch die CCB-Register 23 erzeugt .

Die Minioperation zum formatfreien Schreiben eines Datenbereiches schreibt die ersten vier Bits des Synchronisationsbyte als Nullen und die zweiten vier Bits aus dem Puffer 3. Die letzten vier Bits des Synchronisationsbyte können dazu benutzt werden, anzuzeigen, ob das nachfolgende Feld ein HA-FeId, ein Zahlenfeld, ein Schlüsselfeld oder ein Datenfeld ist. Nach dem Synchronisationsbyte folgen vier N-31-Datenbytes und vier Bytes von CCBs (die Zahlen 31, 30, 29 und 28). Bei der Bytezahl 28 ist eine Mikroprogrammunterbrechung gegeben und es werden zwei FF-Bytes (die Zahlen 27 und 26) geschrieben. Der Adapter schaltet bei jeder Bytezeit weiter zurück, beschreibt die Spur jedoch nicht mehr. Zur Zeit 0 wird die nächste Minioperation in das Operationsregister gesetzt.

Die Minioperation zum formatgebundenen Schreiben eines Datenbereiches ist mit der zum formatfreien Schreiben identisch, jedoch schreibt bei Erreichen der Bytezahl 26 die Datei weiter FF Bytes, bis die Minioperation zum Schreiben eines Lückenbereiches bei der Bytezahl 3 geladen wird. Die Minioperation zum Schreiben eines Lückenbereiches wird immer bei der Bytzahl 3 geladen, kann jedoch nicht den Minioperationen zum Schreiben eines Lückenbereiches und zum formatfreien Schreiben eines Datenbereiches folgen.

Vor dem Ende einer Minioperation, die unmittelbar vor einer Minioperation zum Lesen von Daten steht, hat das CPU-Mikroprogramm ein Datenbyte (Synchronisationsbyte) in den Puffer 3 gesetzt und

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die Minioperation zum Lesen von Daten in das Rückgriffregister 29. Die Minioperation zum Datenlesen beginnt, wenn der Wert der Bytezahl für die vorhergehende Operation 0 ist und die Leseoperation wird dann in das Register 27 geladen, das Synchronisationsbyte in die B- und M-Register gesetzt und ein Bitstrom von der gewählten Datei kann dann in die Datentrenneinheit 15 fließen. Zu dieser Zeit werden die Bit- und Bytezähler abgeschaltet und die Datentrenneinheit 15 und die Adreßmarkierungs-Abfühlschaltung zurückgestellt.

J.edes Feld enthält zwei Adreßmarkierungsbytes und ein Synchronisationsbyte unmittelbar vor den Daten. Alle Adreßmarkierungsbytes (AM-Bytes) sind dieselben, das Synchronxsationsbitmuster kann jedoch von der Art des nachfolgenden Datenfeldes abhängen. Die Rückstellung der Adreßmarkierungsschaltung leitet eine AM-Suche ein, die in drei Schritten erfolgt:

1. Schaltungen überwachen den hereinkommenden Datenstrom auf ein Nullbyte. Wenn dieses einmal festgestellt wurde, wird ein Oszillator mit veränderlicher Frequenz (VFO) erregt und auf den hereinkommenden Datenstrom während der nächsten drei Bytes verriegelt, die 0 sein müssen, oder die Operation wird neu gestartet. Die Trenneinheit erwartet dann ein Byte aus lauter Einsen, dem zwei oder mehr Bytes aus lauter Einsen (AM-Bytes) mit jeweils dem fehlenden Taktbit folgen. Wenn eine dieser Bedingungen nicht erfüllt ist, beginnt die Folge noch einmal.

2. Wenn die AM-Bytes einmal erkannt worden sind, wartet die Steuereinheit auf das nächste Datenbit, bevor die Zähler zum Umsetzen der Daten aus der seriellen Form gestartet werden. Dieses bestimmte Bit muß das Bit 4 des Synchronisationsbyte sein oder die Umsetzung aus der seriellen Form läuft außer Schritt, was zu einer Datenprüfung führt.

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3. Die letzten vier Bits des Synchronisationsbyte werden dann durch die Einheit 21 mit dem vorher vom Mikroprogramm in den Puffer 3 geladenen Synchronisationsbyte verglichen. Lautet das Vergleichsergebnis "gleich", dann wird eine Verriegelung für das Auffinden des Datenblockes (nicht dargestellt) gesetzt und die Leseoperation läuft weiter.

Wenn der Vergleich erfolglos verlief, hängen die weiteren zu unternehmenden Schritte vom Wert des durch das Mikroprogramm geladenen Synchronisationsbyte ab. Ist das Synchronisationsbyte OE, wird die ganze Adreßmarkierungssuche noch einmal begonnen, sonst wird eine Mikroprogrammunterbrechung erzeugt und ein Markierungsbit für ein falsches Feld wird in das Register 51 (Bit 3) gesetzt. Durch das Setzen der Verriegelung für das Auffinden des Datenblockes wird der Bitstrom von der angewählten Datei durch die B- und M-Register als aufeinanderfolgende Bytes zusammengesetzt und in den Puffer 3 gesetzt. Wenn ein Datenbyte in den Puffer 3 gesetzt wurde, wird ein Zeitteilerzyklus durch die Teilerschaltung 49 angefordert und das assemblierte Byte auf den Arbeitsspeicher übertragen, bevor das nächste Byte in den Puffer 3 gesetzt wird. Während die Verriegelung für das Auffinden des Datenblockes eingeschaltet ist, werden die assemblierten Bytes in die CCB-Register 23 gesetzt und CCBs zum Vergleich mit den auf der Datei geschriebenen CCBs erzeugt. Wenn die Bytezahl anzeigt, daß das Datenfeld beendet ist, wird eine nicht dargestellte Zeitteilerzyklus-Verriegelung abgeschaltet und die Teilerzyklen beendet. Wenn die Bytezahl anzeigt, daß die CCBs alle gelesen worden sind, wird die Verriegelung für das Auffinden des Datenblockes zurückgestellt, eine Mikroprogrammunterbrechung erzeugt und die Fehlerermittlungschaltungen zeigen eine Datenprüfung an, wenn ein Fehler festgestellt wird.

Die Mikroprogrammunterbrechung ist gegeben durch die Bytezahl 28, nachdem alle CCBs gelesen worden sind. Die Bytezahl wird herabgesetzt, bis ihr Inhalt gleich 0 ist (oder drei, wenn die nächste

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Minioperation einen Lückenbereich beschreibt) und dann wird die nächste Operation vom Rückgriffregister geladen. Während des Zeitraumes zwischen der Bytezahl 28 und der Zahl 0 lädt das Mikroprogramm die nächste Minioperation und die Zahl in das Arbeitsregister und das nächste Synchronisationsbyte in den Puffer 3.

Die oben beschriebene Leseoperation kommt am häufigsten vor und die Bits 6 und 7 des Mikroprogramm-Kennzeichenregisters 47 werden auf 0 gesetzt. Bits 6 und 7 werden auch Modifizierbits genannt.' Eine zusätzliche Mikroprogrammunterbrechung bei der Bytezahl 33 zur Untersuchung des Anfangsadreßfeldes erhält man, wenn die Modifizierbits auf 01 gesetzt werden. Die Bits 6 und 7 des Registers 47 werden wie folgt benutzt:

00 = direktes Lesen

01 = frühe Unterbrechung zum Lesen/Suchen des HA-Feldes

10 = frühe Unterbrechung zum Lesen/Suchen des Zahlenfeldes

11 = Feld überlaufen mit Datenprüfung

Eine Mikroprogrammunterbrechung bei der Zahl 38 erhält man, wenn die Modifizierbits auf 10 gesetzt werden. Diese Unterbrechung kann zur Prüfung des Zahlenfeldes benutzt werden. Zeitteilerzyklen können unterdrückt werden und gestatten das Lesen auf Leerstellen über einem Feld, wenn die Modifizierbits auf 11 gesetzt sind.

Die Minioperationen zum Suchen und Abtasten sind der Minioperation zum Lesen sehr ähnlich. Bei Beginn einer jeden Operation werden der Operationscode und die Zahl vom Rückgriffregister und die B- und M-Register vom Puffer 3 mit dem Synchronisationsbyte geladen. Die Minioperation zum Suchen setzt ein Such-Erfüllungsbit in das durch Maschinenausrüstung definierte Kennzeichenregister 53. Ein Bitstrom vom Speicher wird mit dem Bitstrom von der Datei bitweise verglichen. Das Ergebnis dieses Vergleiches kann das Such-Erfüllungsbit zurückstellen. Die Art der Bedingung,

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durch die dieses Bit zurückgesetzt werden kann, wird durch die Bits 6 und 7 des Mikroprogramiti-Kennzeichenregisters 57 folgendermaßen gesteuert:

00 Dateiabtastung gleich

01 Suche gleich

10 Suche hoch

11 Suche hoch, gleich

Wenn die CCW-Zahl gleich 0 ist, bevor das Ende des Feldes erreicht ist, wird in das Register 53 ein Kurzsuchbit gesetzt.

Der Code 00 in den Bits 6 und 7 gibt eine Operationabtastung gleich an. Für Abtastoperationen kann jedoch eine separate Minioperation (Code 101) vorgesehen sein. In diesem Fall wird der Code 00 in Bits 6 und 7 des Registers 47 nicht benutzt, sondern die Codes 01, 10 und 11 werden immer noch dazu benutzt, Operationen für ein gleiche Abtastung, eine hohe Abtastung bzw. eine Abtastung auf gleich oder hoch vorzutreiben.

Die Minioperation "keine Operation" arbeitet wie folgt:

1. Sobald eine Mikroprogramm-Unterbrechung "Operationsende" gegeben ist, wird eine zum RücKgriffregister 29 gehörende und nicht dargestellte Verriegelung auf 0 zurückgestellt. Wenn ein neuer Operationscode und eine neue Bytezahl durch das Mikroprogramm in das Rückgriffregister geladen werden, wird die Verriegelung auf 1 gesetzt. Wenn die Bytezahl 3 ist, wird die Verriegelung wie folgt überprüft;

a) Wenn die Verriegelung auf 1 gesetzt ist, wird der Inhalt des Rückgriffregisters auf das Operationsregister übertragen^ wenn die Zahl 0 ist.

b) Wenn die Verriegelung auf 0 gesetzt ist, wird ein Überlaufbit (Bit 7 des Fehlerregisters 51) gesetzt und das Operationsregister auf lauter Nullen zu-

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- 29 rückgestellt (Code für keine Operation und Zahl O)

2. Um eine falsche Überlaufanzeige zu verhindern, muß jede vom CPU-Mikroprogramm angeforderte Folge von Minioperationen abgeschlossen werden mit der Minioperation "keine Operation", wenn die Bytezahl kleiner als 3 ist.

3. Normalerweise gehört zur Operation "keine Operation" eine Anfangsbytezahl aus lauter Nullen, die Sperrung des Bytezählers und die kontinuierliche Prüfung des Operationscode auf die Existenz einer neuen Operation. Wenn mit der Operation "keine Operation" eine von Null verschiedene Anfangsbytezahl geladen wird, wird die Zahl auf die übliche Weise heruntergesetzt und eine Mikroprogrammunterbrechung erzeugt, wenn die Bytezahl 28 beträgt.

Eine Operation "keine Operation" mit einer von 0 verschiedenen Bytezahl wird dazu benutzt, das Steuersignal für die Datei in einem Kommando zur Neueichung und nach dem Indexpunkt das Abwerfen des Löschtores, welches das Löschen der Spurkanten steuert sowie das Anheben des Signales für das Lesetor, welches das Lesen von einer Spur steuert, zeitlich einzustellen.

Mit der Fehlersuchoperation wird die Steuereinheit oder der Adapter, ohne ein Dateimodul laufen zu lassen, überprüft. Operationscode, Zahl und Synchronisationsbyte werden normal geladen. Wenn die Operationsausführung beginnt, wird das Datenbyte im Puffer 3 in serielle Daten umgesetzt und auf den Puffer zurückgegeben und das Byte wieder zusammengesetzt. An diesem Punkt wird ein Endbit für die Minioperation in das Register 53 gesetzt und der Schreiboszillator abgeschaltet. Die Bytezahl und die zusammengesetzten Daten können jetzt durch das Mikroprogramm untersucht werden, um festzustellen, ob die Steuereinheit oder der Adapter richtig gearbeitet hat. Sobald das Endbit der Minioperation zurückgestellt wird, wird die Operation für ein weiteres Byte

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wiederholt. Diese Operation läuft weiter, bis die Bytezahl zu Ende ist.

Register 47 enthält Datei-Mikroprogrammkennzeichen folgender Art:

Bit 0 Datenverkettung

Bit 1 Aussperrung nicht gewählter Datei

Bit 2 Silikennzeichen

Bit 3 Sprung Abwärtsübertragung

Bit 4 Adapter- (oder Steuereinheit-) Rückstellung

Bit 5 Steuer- oder Hauptspeicher

Bit 6 und

Bit 7 Lese-/Such-Modifizierbits

Bit 0 ist das Datenverkettungskennzeichen vom laufenden CCW. Es wird benötigt, wenn die CCW-Zahl während eines Feldes ausläuft und wenn die Daten verkettung angegeben ist, muß der Adapter überlaufen.

Bit 1 ist das Aussperrungsbit für eine nicht gewählte Datei. Wenn dieses Kennzeichen abgeschaltet ist, verursacht jede Datei eine Mikroprogrammunterbrechung, die eine Beachtungsleitung anfordert. Wenn das Kennzeichen eingeschaltet ist, kann nur die angewählte Datei eine unterbrechung verursachen.

Bit 2 stellt das Sili-Kennzeichen dar und wird von der Schaltung für falsche Längen benutzt. (SILI bedeutet Unterbrechungskennzeichen für falsche Länge).

Bit 3 ist das Sprung-Datenübertragungsbit, welches eine Datenübertragung während Zeitteilerzyklen verhindern kann, um die Sprungfunktion eines CCW wirken zu lassen.

Bit 4 für die Adapterrückstellung stellt den Adapter in einen Ruhezustand zurück.

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Bit 5 zeigt an, ob eine Datenübertragung während eines Zeitteilerzyklus zum Haupt- oder Steuerspeicher erfolgt.

Bits 6 und 7 als Modifizierbits wurden bereits oben besprochen. Register 53 enthält folgende Kennzeichen für die Maschinendatei:

Bit 0 CPU Unterbrechung

Bit 1 Achtung Unterbrechung

Bit 2

Bit 3 Index Unterbrechung

Bit 4 Ende der op-Unterbrechung

Bit 5 ungewöhnliche Bedingungen

Bit 6 Suche erfüllt

Bit 7 Kurzsuche

Die Bits 0 bis 4 liefern Informationen über den Grund der Mikroprogrammunterbrechung. Die Indexunterbrechungen kommen nur von der angewählten Datei. Bit 3 wird jedesmal gesetzt, wenn der Kopf den Indexpunkt überläuft und durch das Mikroprogramm zugestellt.

Bit 5 zeigt jede Bedingung an, die ein Fehlerkennzeichen in das Register 51 setzt.

Die Bits 6 und 7 beziehen sich auf Suchoperationen und wurden oben beschrieben.

Register 51 enthält verschiedene Fehlerkennzeichen folgender Art:

Bit 0 ungültige oder geschützte Speicheradresse IMA, PMA

Bit 1 Datenblock gefunden

Bit 2 falsche Länge

Bit 3 falsche Feldmarkierung

Bit 4 Ausgangsleitung-Paritätsprüfung

Bi+- 5 Adapter-Earitätsprüfung

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Bit 6 Datenprüfung
Bit 7 Überlauf

Bit O wird durch die Zeitteilerzyklusschaltung 49 gesetzt, wenn Zugriff zu einer ungültigen oder geschützten Speicheradresse gefordert wird. Mit Bit 1 stellt das Mikroprogramm fest, ob ein aufgezeichnetes Feld in die Indexmarkierung hineinläuft. Bit 2 gibt dem Mikroprogramm eine gültige Anzeige für eine falsche Länge am Ende des letzten von einem CCW bearbeiteten Datenfeldes und wird bei der Verkettung benutzt. Bit 2 kann gesetzt werden:

1. wenn die Zahl während einer Minioperation ausläuft und das SILI-Kennzeichen ausgeschaltet ist,

2. wenn die Zahl am Ende der Minioperation von Null verschieden und das SILI-Kennzeichen aus ist und

3. wenn am Ende der Operation bei der Datenverkettung die Zahl von 0 verschieden ist. Das SILI-Kennzeichen wird ignoriert.

Dieses Fehlerkennzeichen kann zu einer falschen Anzeige eines Längenfehlers am Ende von Zwischenfeldern in einem CCW-Kommando führen. Durch Mikroprogramm werden folgende Fälle festgestellt:

a) SILI-Kennzeichen aus. Falsche Länge wird angezeigt nach Zahl- und Schlüsselfeldern eines gelesenen Zahlenschlüssels und Daten CCW.

b) Wenn SILI-Kennzeichen ein ist, muß eine Zahl von lauter Nullen geprüft werden, um über die übrigen Felder zu laufen.

c) Datenverkettung erforderlich, nachdem ein Schlüsselfeld die falsche Länge nach einem Zahlenfeld angibt.

Bit 3 - falsche Feldmarkierungsanzeige wurde oben beschrieben. Docket UK 970 001 1098^9/1653

Bit 4 - Ausleitung-Paritätsprüfung an CPU-Anschlußstelle führt zu einem "log out" und einer Verzweigung des Mikroprogrammes.

Bit 5 - zeigt eine Paritätsprüfung in einer der Stellen des Prüfregisters 55 an.

Bit 6 - das Datenprüfbit wird während einer Lesung gesetzt als Ergebnis von Differenzen zwischen den aus der Datei gelesenen CCBs und den durch die CCB-Register 23 erzeugten CCBs. Das Bit wird bei einer Schreiboperation als Ergebnis eines Fehlers im Hauptspeicher gesetzt.

Bit 7 - das Überlaufbit wird in drei Situationen gesetzt:

1. überlauf bei einer Zeitteilerzyklusoperation

2. wenn eine Datenverkettungsanforderung in der Mitte eines Feldes auftritt

3. wenn keine gültigen Daten im Operationsregister 27 stehen, wenn eine neue Minioperation angefordert wird.

Datenübertragungsoperationen von und zu der Datei werden durch drei Tore gesteuert, und zwar das Lesetor, das Schreibtor und das Löschtor. Ein Lesetorimpuls gestattet einen Bitstrom von einer gewählten Datei in den Adapter und initialisiert die Datentrennschaltung. Das Lesetor wird für Minioperationen zum Lesen und Suchen von Daten zurückgestellt, wenn die Zahl 28 beträgt.

Ein Schreibtorimpuls gestattet Bits vom Schreibtrigger 9 auf eine gewählte Spur zu schreiben. Das Schreibtor wird für die Minioperationen zum Schreiben eines Lückenbereiches und zum Schreiben von Daten gesetzt. Das Schreibtor wird zurückgestellt, wenn es sich bei der Minioperation um eine Operation zum formatfreien Schreiben handelt und die Bytezahl 26 beträgt oder der Indexpunkt überlaufen wurde oder der Adapter zurückgestellt wird oder wenn eine Adapter-Paritätsprüfung auftritt.

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Ein Löschtorimpuls gestattet das Beschneiden der Kante einer neubeschriebenen Spur. Der Löschkopf liegt physikalisch so hinter dem Schreibkopf, daß das Löschtor später zurückgestellt wird als das Schreibtor. Der Löschkopf wird mit dem Schreibtor für alle Schreib-Minioperationen gesetzt und zurückgestellt, entweder wenn die Bytezahl beim formatfreien Schreiben 19 beträgt oder zu einem vorgegebenen Zeitpunkt nach dem Indexpunkt.

In einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist das Operationsregister 27 in drei Teile von je acht Bits unterteilt. Ein Teil speichert den werthohen Teil der Zahl, der zweite Teil den wertniederen Teil der Zahl und der dritte Teil einen acht Bit großen Operationscode. Die vier grundlegenden Minioperationen sind durch die Bits 0 und 1 folgendermaßen definiert:

Bit 0	Bit 1	Daten lesen
1	0	Lückenbereich schreiben
1	1	Datenbereich schreiben
0	1	keine Operation
0	0

Bit 2 bis 7 des Operationsregisters enthalten die Modifizierungsbits wie folgt:

Bit 2 ist ein Adreßmarkierungsbit, das in Verbindung mit der Minioperation zum Schreiben eines Lückenbereiches verwendet wird. Adreßmarkierungsbytes werden während der Ausführung des Lückenschreibkommandos aufgezeichnet. Ein Löschkommando arbeitet genauso wie ein Schreibzahlschlüssel und ein Datenkommando mit der Ausnahme, daß vor den Feldern keine Adreßmarkierung steht. Bit 2 wird auch eingesetzt, um das Schreiben der AM zu verhindern. Bit 3 ist ein in Verbindung mit der Minioperation Daten lesen verwendetes Suchbit zur Ausführung eines Schlüsselsuchkommandos. Das Suchbit schaltet die Vergleichereinheit 21 zum seriellen Datenvergleich ein. Für die Suchbezeichnung (ID) , die den Zylinder, den Kopf und Teile der Aufzeichnung eines Zahlenfeldes

Docket UK 9 70 ooi 109849/1653

angibt, oder HA-Suchkommandos wird Bit 3 nicht auf 1 gesetzt, da Zahl- und HA-Felder im Steuerspeicher durch das CPU-Mikroprogramm verglichen werden. Bit 4 ist ein Abtastbit, welches in Verbindung mit der Minioperation Daten lesen zur Ausführung eines Datei-Abtastkommandos verwendet wird. Das Abtastbit schaltet die Vergleichereinheit für den seriellen Vergleich ein, schaltet das Dateimaskierungsbit ein und verhindert einen Vergleich dieses Bytes.

Bit 5 ist ein Indexstartbit, welches den Adapter anweist, auf den Indexpunkt zu warten, bevor er diese Operation ausführt. Wenn z. B. eine HA-Beschriftung auszuführen ist, wird eine Minioperation zum Beschriften eines Lückenbereiches mit dem Indexstartbit in das Operationsregister gesetzt. Dadurch wird der Adapter angewiesen, auf den Indexpunkt zu warten, bevor er das Schreibtor einschaltet. Für ein Lese-HA-CCW wird in das Operationsregister der Operationscode für keine Operation mit dem Index Startbit gesetzt. Bit 6 ist ein in Verbindung mit der Minioperation zum Beschriften von Datenbereichen benutztes Formatbit. Beim formatfreien Schreiben wird das Schreibtor nach den CCBs zurückgestellt. Beim formatgebundenen Schreiben bleibt das Schreibtor zur Beschriftung der veränderlichen Lücke zwischen dem Daten- und dem Zahlenfeld eingeschaltet. Dieses eingeschaltete Formatbit zeigt ein formatgebundenes Schreiben an. Bit 7 ist ein in Verbindung mit der Minioperation Daten lesen benutztes Sprungbit zur Takteinteilung ohne Datenübertragung über angegebenen Datenbereichen. Wenn z. B. hinter einer Operation ID-Suche eine Operation CKD Schreiben folgt, müssen Schlüssel- und Datenfeld dieser Aufzeichnung mit dem Takt überlaufen werden. Der Taktüberlauf von Schlüssel- und Datenfeldern wird mit der Minioperation Daten lesen unter eingeschaltetem Sprungbit erreicht.

Die Steuereinheit führt das Lesen und Schreiben von CCWs durch Erzeugen einer Folge von Minioperationen aus. So erfordert die Instruktion Zahl lesen für Lesen-HA-CCW eine Folge von drei Minioperationen, während eine Instruktion ID-Suche, gefolgt von einer

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Operation zum Schreiben von Zahl, Schlüsssei und Daten CCWs, zehn Minioperationen erfordert. Jede Folge von Minioperationen hängt von dem tatsächlich abgegebenen CCW-Kommando einerseits und zwei oder mehr vorhergehenden CCWs in einer Kette andererseits ab. Anschließend sind Beispiele für CCW-Kommandos gegeben.

1. Lesen-HA-CCW

Eine Folge von drei Minioperationen ist erforderlich, um das CCW-HA-Lesen auszuführen.

Erste Minioperation - "keine Operation" mit einer Bytezahl 43

Der Adapter wartet auf den Indexpunkt, bevor die Zahl heruntergezählt wird. Der Indexpunkt wird angezeigt durch das Setzen des Bits 3 im Register 53. Bei der Bytezahl 28 wird eine Unterbrechung erzeugt und die zweite Minioperation Daten lesen in das Rückgriffregister sowie das HA-Synchronisationsbyte in den Schreibpuffer gesetzt. Bei einer Bytezahl von 0 wird die zweite Minioperation in das Operationsregister gesetzt.

Zweite Minioperation - "Daten Lesen" mit einer Bytezahl von 36

Wenn die Leseoperation im Operationsregister steht, wird das Lesetor eingeschaltet und eine Adreßmarkierungssuche eingeleitet. Nach Feststellung der Adreßmarkierung beginnt das Herunterzählen der Zahl während das Synchronisationsbyte in den Adapter übertragen wird. Bei der Zahl 28 tritt eine Unterbrechung auf und zeigt dem Mikroprogramm an, daß das Lesen beendet wurde und die Minioperation "keine Operation" wird mit einer Zahl 0 in das Rückgriffregister geladen. Bei der Bytezahl 0 werden keine Operation und die Zahl 0 in das Operationsregister übertragen.

Dritte Minioperation - "keine Operation" mit Zahl 0

Alle Folgen von Minioperationen enden mit dieser Operation und der Adapter wird zurückgestellt.

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Docket UK 9 70 001

2. Schreiben HA

Zur Ausführung des CCWs Schreiben HA ist die anschließend aufgeführte Folge von vier Minioperationen erforderlich.

Erste Minioperation - Schreiben Lückenbereich mit einer Bytezahl

Der Adapter wartet auf den Indexpunkt, bevor die Zahl heruntergezählt wird. Bei der Bytezahl 12 tritt eine Unterbrechung auf und die nächste Operation, Schreiben Datenbereich (formatgebunden) , wird in das Rückgriffregister gesetzt. Das Mikroprogramm setzt außerdem das aufzuzeichnende Synchronisationsbyte in den Schreibpuffer. Während der Bytezahlen 7 bis 1 werden vier Bytes mit 00 und drei Bytes mit FF aufgezeichnet. Die letzten beiden Bytes sind AM-Bytes, bei denen fünf Taktbits fehlen. Bei der Zahl 0 wird die zweite Minioperation in das Operationsregister gesetzt.

Zweite Minioperation - Schreiben Datenbereich (formatgebunden) mit einer Bytezahl 36

Nachdem fünf Bytes von HA und vier CCBs geschrieben worden sind, tritt eine Unterbrechug auf, das Schreibtor wird jedoch nicht zurückgestellt. Die nächste Minioperation wird in das Rückgriffregister geladen und ein Indexbit auf 1 gesetzt. Bei der Zahl 0 wird die Minioperation in das Operationsregister übertragen.

Dritte Minioperation - "keine Operation" mit einer Zahl 34

Der Adapter wartet auf den Indexpunkt, bevor die Zahl heruntergezählt wird, so daß der Löschkopf nicht zurückgestellt wird und bis zum Indexpunkt weiter löscht. Am Indexpunkt wird die Zahl heruntergezählt. Bei der Zahl 28 lädt eine Mikroprogrammunterbrechung die vierte Minioperation in das Rückgriffregister und bei der Zahl 0 wird diese vierte Minioperation in das Operationsregister gesetzt.

Do«*.* mc 970 ooi 109849/1653

Vierte Minioperation - "keine Operation" mit der Zahl 0 Die Operation setzt den Adapter zurück.

3. Suche ID - CCW-Daten Schreiben

Dieses CCW erfordert fünf Minioperationen. In diesem besonderen Fall enthält die Aufzeichnung ein Schlüsselfeld, welches nicht zu schreiben ist.

Erste Minioperation - "Daten Lesen" mit einer Zahl 40

Wenn das Zahlenfeld-Synchronisationsbyte gelesen wird, beginnt das Herunterzählen der Zahl. Neun Bytes des Zahlenfeläes werden in den Steuerspeicher gelesen. Bei der Zahl 28 tritt eine Unterbrechung auf. Das Mikroprogramm zieht K und D aus dem Zahlenfeld (neun Bytes), lädt die nächste Minioperation Daten Lesen mit der Zahl K + 31 in das Rückgriffregister und setzt die Modifizierbits (oder das Sprungbit), um über das Schlüsselfeld zu laufen* Bei der Zahl O wird die nächste Minioperation in das Operationsregister gesetzt. Der durch Lesen des Zahlenfeldes erhaltene Wert K wird im Steuerspeicher gespeichert.

Zweite Minioperation - "Daten Lesen" mit der Zahl K + 31 und

eingeschalteten Modifizierbits _____

Das Schlüsselfeld wird übersprungen oder im Takt überlaufen=, Wenn die AM-Bytes abgefühlt werden, wird das Synchronisationsbyte verglichen und die Zahl, weiter heruntergezählt. Bei der Zahl 28 tritt eine Unterbrechung auf und die nächste Minioperation LHkkenbereich Schreiben mit der Zahl 15 wird in iss Rückgriffes-= gister gesetzt» Wenn die Zahl 3 erscheint_f wird die nächsre Minioperation in das Operationsregister geladen«

Dritte Minioperation - "Lückenbereich Schreibari" j|y.t^ jte^ &sfcl

Durch diese Operation wird eine Lücke einschließlich äer vor dem

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Docket UK97O 001

Datenfeld stehenden AM-Bytes beschrieben. Bei der Zahl 12 tritt eine Unterbrechung auf und die vierte Minioperation Datenbereich Schreiben mit der Zahl D + 31 wird in das Rückgriffregister gesetzt, wobei man den Wert D durch das Mikroprogramm vom Steuerspeicher erhält. Bei der Zahl 0 wird die vierte Minioperation in das Operationsregister geladen und das Synchronisationsbyte geschrieben.

Vierte Minioperation - Daten Schreiben mit der Zahl D_T + 31

Die Zahl wird heruntergezählt, während die Datenbytes bei den Zahlen 31, 30, 29 und 28 geschrieben werden, die CCBs werden geschrieben und bei der Zahl 28 tritt eine Unterbrechung auf, durch welche die fünfte Minioperation "keine Operation" in das Rückgriffregister geladen wird. Bei der Zahl 0 wird die fünfte Operation in das Operationsregister geladen.

Fünfte Minioperation - "keine Operation" mit der Zahl 0 Diese Operation setzt den Adapter zurück.

Die oben erwähnten jeweiligen Bytezahlen hängen vom Format und der Dateicharakteristik ab, bei der z. B-. die Datendichte auf den Spuren berücksichtigt werden muß. Einige Dateien bieten die Möglichkeit, in mehreren Dichten Aufzeichnungen vorzunehmen, z. B. in hoher und in niedriger Dichte. Die Lückenfelder haben verschiedene Länge, so ist z. B. eine HA-Lücke bei einer Aufzeichnung mit niedriger Dichte 36 Bytes lang, wogegen diese Lücke bei der Aufzeichnung mit hoher Dichte 72 Bytes lang ist. Das Synchronisationsbyte für alle Felder der Aufzeichnung mit niedriger Dichte ist OE, für die Aufzeichnung mit hoher Dichte sind die Synchronisationsbytes jedoch wie folgt codiert:

HA OD

RO Zahl 08

RO Daten 09

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r\^«-ii»-«-wi- τιττ

Rl-n Zahl	OE
Rl-n Schlüssel	OA
Rl-n Daten	09

Die Minioperationsfolgen werden durch das CPU-Mikroprogramm erzeugt. Das Ablaufdiagramm 1 zeigt die gesamte Mikroprogrammroutine. Punkt A ist der Leerlaufpunkt, zu welchem das Mikroprogramm immer zurückkehrt, wenn eine Operation beendet wurde oder nachdem das System zurückgestellt ist. Die Operation beginnt an diesem Punkt mit einer Mikroprogrammunterbrechung. Die Mikroprogrammunterbrechungen umfassen die CPU-, Index-, Minioperationsund Achtungsunterbrechung.

CPU-Unterbrechungen werden hervorgerufen durch Instruktionen des Systems /360, und zwar Test E/A, Start E/A und Halt E/A. Die Unterbrechungsinstruktion Test E/A prüft die Maschinenteile und das Mikroprogramm, um die genaue Situation in der Steuereinheit festzustellen. Diese Prüfung resultiert in einem Bedingungscode und einem Zustand, die an die CPU zurückgemeldet werden. Die Unterbrechungsinstruktion Halt E/A untersucht ebenfalls den Zustand des Adapters und meldet ihn an die CPU zurück. Die Instruktion Start E/A meldet der CPU direkt zurück, wenn eine E/A-Operation nicht beginnen kann. Eine Operation kann nicht beginnen, wenn:

1. der Adapter belegt ist oder

2. eine Einheiten-Endoperation von einer vorhergehenden Suchoperation noch aussteht.

Wenn eine E/A-Operation beginnen kann, erfolgt eine Verzweigung zu einem CCW-Kommando.

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Claims (6)

PATENTANSPRÜCHE

1. Schaltungsanordnung zur Steuerung der Datenübertragung in Datenverarbeitungsanlagen, insbesondere zur Übertragung von Daten zwischen einer Verarbeitungseinheit und schnellen seriellen magnetischen Speichern, wie z. B. Plattenspeichern, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Makroinstruktionen des Mikroprogramms der Zentraleinheit Mini-Mikroinstruktionen generiert werden, die die Datenübertragung zwischen der Zentraleinheit und den schnellen seriellen Speichern über Zusatzregister (29) und über Steuer- und Arbeitsregister steuern.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mini-Mikroinstruktionen von der Zentraleinheit auf einer Sammelleitung (1) in das Zusatzregister (29) gelangt, währenddem die Mini-Mikroinstruktion für die ablaufende Minioperation im Operationsregister oder Arbeitsregister (27) steht, dem ein Laderegister (36) und ein Dekrementierer (31) nachgeschaltet sind, der die in dem Operationsregister (27) stehenden Mini-Mikroinstruktionen um jeweils 1 vermindert, und daß zur Decodierung der Mini-Mikroinstruktionen sowohl dem Operationsregister (27) als auch dem Laderegister (36) Decodierer (35 bzw. 37) nachgeschaltet sind.

3. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mini-Mikroinstruktion aus einem Operationscode-Teil und einem Zählerteil besteht, die beide von getrennten Decodierern (35 bzw. 37) zur Steuerung der schnellen seriellen Speichereinheiten decodiert werden.

4. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß in das Zusatzregister (29) nur die jeweils niedrigen Bits des Zählerteils und der Operations-Docket UK 970 ooi 1 0 9 8 A 9 / 1 6 5 3

teil der Mini-Mikrooperation eingetragen wird, während dem die jeweils hohen Bits des Zählerteils in den werthohen Teil des Operationsregisters (27) eingetragen werden.

5. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Dekrementierer (31) zum Verringern des im Operationsregister (27) stehenden Zählerteils einer Mini-Mikrooperation mit einer Bit-Ringschaltung (33) verbunden ist, die ihrerseits durch einen vorgeschalteten Bit-Takt-Generator (17) gesteuert wird.

6. Schaltungsanordnung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Zusatsregister (29) den Operationscode und die niedrigen Stellen des Zählerwertes speichert, daß der Teil der nächsten auszuführenden Mini-Mikroinstruktion im Zusatzregister (29) gespeichert wird, nachdem die hohen Stellen des Zählerwertes der ablaufenden Mini-Mikroinstruktion auf 0 gezählt wurden, und daß die hohen Stellen des Sählerwertes im Operationsregister (27) gespeichert werden und daß das Herabsetzen der hohen Stellen des Zählerwertes der nächsten Mini-Mikroinstruktion im Operationsregister (27) verhindert wird, bis die niedrigen Stellen des Zählerwertes der nächsten Mini-Mikroinstruktion in das Operationsregister (27) übertragen worden sind.

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