DE2254884A1

DE2254884A1 - Verfahren zum betrieb einer datenverarbeitungsanlage

Info

Publication number: DE2254884A1
Application number: DE19722254884
Authority: DE
Inventors: Jun Leslie Stinson Coleman
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1971-11-17
Filing date: 1972-11-09
Publication date: 1973-05-24
Also published as: CA990412A; FR2160384A1; JPS4860545A; IT967615B; FR2160384B1; GB1378983A

Description

Böblingen, 7. November 19 72 km/fr

Anmelderin: International Business Machines

Corporation, Armonk, N.Y. 10504

Amtl. Aktenzeichen: Neuanmeldung

Aktenzeichen der Anmelderin: PO 9 71 053

Verfahren zum Betrieb einer Datenverarbeitungsanlage

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Datenverarbeitungsanlage, die einen zentralen Verarbeitungsteil und mehrere an diesen angeschlossene Speichereinheiten umfaßt, bei denen durch eine mechanische Zugriffsoperation jeweils ein Speicherzugriff zu ausgewählten Aufzeichnungsbereichen erfolgt, von denen jeder aus einer Anzahl von Teilbereichen besteht.

Ss ist bei elektronischen Datenverarbeitungsanlagen bekannt, an die zentrale Verarbeitungseinheit über einen Datenkanal eine Gruppe von peripheren Speichereinheiten anzuschließen, um dadurch die Speicherkapazität der Anlage zu erweitern. Die Speichereinheiten sind mit der zentralen Verarbeitungseinheit über Speichersteuereinheiten verbunden. Da der Datenkanal in der Regel als Vielfach- oder Multiplexkanal ausgebildet ist, kann ein paralleler Zugriff zu zwei oder mehr Speichereinheiten zum Zwecke der Datenentnahme und/oder Einspeicherung stattfinden. Wenn es auf eine hohe Zugriffsgeschwindigkeit zu den in den peripheren Speichereinheiten gespeicherten Informationen ankommt, können diese Einheiten als Speicher mit direktem Zugriff, z.B. als Magnetplattenspeicher, ausgebildet sein. Derartige Speichereinheiten weisen von Armen getragene Magnetköpfe auf, von denen jeder einer Aufzeichnungsfläche einer Magnetplatte fest zugeordnet ist. Die zu speichernde Information wird auf konzentri-

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sehe Spuren der Aufζeichnungsflächen geschrieben, wozu die Magnetköpfe in radialer Richtung in bezug auf die Aufzeichnungsfläche verstellt werden. Die gleichzeitig wirksamen Spuren mehrerer Aufzeichnungsflächen kennen dabei als ein Zylinder aufgefaßt werden (z.B. "Datenorganisation" von H. Wedakind. Berlin 19 70, Seiten 12-28).

Bei derartigen Anlagen ist es nachteilig, daß die Einstellung der Magnetkopfs auf eine bestimmte Spur wegen der notwendigen mechanischen Bewegung eine relativ lange Zeit in Anspruch nimmt, dia in einem ungünstigen Verhältnis zur kurzen Schaitzeit der elektronischen Bauelemente staht.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betrieb von Datenverarbeitungsanlagen anzugeben, durch das diesem Nachteil entgegengewirkt warcan kann und das es gestattet, unerwünschte Wartezeiten, dia durch dia mechanische Speicherzugriffsoperationen entstehen, zu verringern. Gemäß der Erfindung wird dies bei Datenverarbeitungsanlagen der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß die Aufzeichnung bei einer relativen Teilbereichsadresse beginnt, die unabhängig von der Anfangsadresse des zugeordneten Aufzeichnungsbereiches ist, daß den durch die Speichergröße begrenzten physikalischen Aufzeichnungsbereichen logische Aufzeichnungsbereiche überlagert sind, von denen jeder mit einer relativen Tailbereichsadrasse beginnt und über den betreffenden physikalischen Aufzeichnungsbereich hinaus auf einen anderen physikalischen Aufzeichnungsbereich reicht, und daß je ein logischer Aufzeichnungsbereich aller Speichereinheiten zu einem gemeinsamen Aufzeichnungsbereich zusammengefaßt wird, der zur Aufzeichnung der zu speichernden Informationen ausgenutzt wird, bevor erneute mechanische Zugriffsoperationen zu anderen physikalischen Aufzeichnungsbereichen stattfinden.

Durch das Verfahren gemäß der Erfindung ist es möglich, bei mehreren an eine zentrale Verarbeitungseinheit angeschlossenen Magnetplattenspeichern die Zahl der mechanischen Zugriffsope-

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rationen (Einstellungen der die Magnetköpfe tragenden Arme auf eine neue Aufzeichnungsspur) herabzusetzen, indem die durch die jeweilige Kopfeinstellung vorgegebenen Aufzeichnungsbereiche in den verschiedenen Magnetplattenspeichern durch elektronische Umschaltung zur Beschriftung aneinandergereiht werden, bevor eine erneute mechanische Zugriffsoperation erfolgt.

Verschiedene vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind aus den Ansprüchen ersichtlich. Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer Datenverarbeitungsanlage, bei welcher das Verfahren gemäß der Erfindung anwendbar ist/

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Teiles eines

Plattenstapels einer Magnetplattenspeichereinheit,

Fig. 3 ein Schrittfoigediagramm für den Zugriff zu den

Speichereinheiten der Datenverarbeitungsanlage von Fig. 1,

Fig. 4 ein Schrittfolgediagramm einer Abwandlung des

ZugriffsVerfahrens nach Fig. 3,

Fig. 5 eine Unterbrechungstabelle, welche die Unter

brechungspunkte bei Anwendung der Verfahren nach Fig. 3 und 4 angibt,

Fig. 6 eine Unterbrechungstabelle, die unter Anwendung

des Verfahrens gemäß Fig. 3 und eines Verteilungsverfahrens gemäß Fig. 8 erhalten wird,

Fig. 7 eine Unterbrechungstabelle, die bei Anwendung

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COPY ' · - ORIGINAL INSPECTED

des Verfahrens von Fig. 4 und des Verteilungsverfahrens von Fig. 8 erhalten wird, und

Fig. 8 ein Schrittfolgediagramm eines verallgemeinerten

Verteilungsverfahrens zur Verwendung in Verbindung mit den Unterbrechungstabellen der Fign. 5, 6 und 7.

Allgemeine Beschreibung

Das Blockschaltbild von Fig. 1 veranschaulicht den typischen Aufbau einer universal einsetzbaren elektronischen Datenverarbeitungsanlage. Diese Anlage weist Speichereinheiten 200A, 200B und 200C auf, die als Magnetplattenspeicher mit direktem Zugriff ausgebildet sind und über eine Speichersteuereinheit 201 und einen Datenkanal 206 mit einem Hauptspeicher 207 zur Ausführung von Eingabeoperationen in Verbindung stehen. Ebenso sind an den Hauptspeicher 207 über eine Kanaleinrichtung 208 und eine Speichersteuereinheit 202 Speichereinheiten 2O3A bis 2O3C angeschlossen, die ebenfalls als Magnetplattenspeicher mit direktem Zugriff ausgebildet sind und zur Ausführung von Ausgabeoperationen dienen. Die in der Fig. 1 dargestellten Übertragungswege gestatten zwar eine Übertragung von Informationen in beiden Richtungen, jedoch würde aus Anschaulichkeitsgründen nur eine übertragungsrichtung eingezeichnet.

In der Fig. 2 ist ein Magnetplattenstapel, wie er beispielsweise in den Speichereinheiten 200A bis 200C Verwendung findet, schematisch dargestellt. Der Plattenstapel kann beispielsweise aus 11 Platten bestehen, die mit einem Abstand von knapp 40 mm auf einer Achse angeordnet sind. Ein derartiger Plattenstapel besitzt 20 Aufzeichnungsflächen, auf die binäre Informationen aufgezeichnet werden können. Die Plattenstapel in den Speichereinheiten 200A bis 200C und 2O3A bis 2O3C sind untereinander identisch, so daß sie als gemeinsamer Großraumspeicher betrachtet werden können, der unter Steuerung der Einheiten 201 und 202 steht.

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ORIGINAL INSPECTED

Zum Aufzeichnen und Lesen von Informationen auf bzw* von den Oberflächen der Plattenstapel dienen 20 Lese/Schreibköpfe/ die auf beweglichen Zugriffsarmen angeordnet sind. Jeder Arm trägt zwei Lese/Schreibköpfe. Z.B. sind am obersten Zugriffsarm die Lese/Schreibköpfe 0 und 1 des Plattenstapels befestigt. Die Lese/ Schreibköpfe sind in Fig. 2 nur schematisch dargestellt und tragen von oben nach unten die Bezeichnung 0 bis 19 in Zuordnung zu den entsprechenden Aufzeichnungsoberflächen des dargestellten Plattenstapels. Da alle 20 Lese/Schreibköpfe sich in der gleichen vertikalen Ebene befinden und parallel bewegt werden, sind jeweils zum Lesen oder Schreiben 20 Spuren verfügbar, ohne daß es einer Bewegung des Zugriffsmechanismusses bedarf. Diese 20 Spuren bilden einen zylindrischen Ausschnitt im Plattenstapel. Wenn z.B. der Lese/Schreibkopf 0 auf Spur 5 der ihm zugeordneten Aufzeichnungsfläche positioniert worden ist, befinden sich die Lese/Schreibköpfe i bis 19 ebenfalls jeweils auf Spur 5 ihrer Aufzeichnungsflächen. Es ist daher ein paralleler Zugriff zu einem Zylinder mit 20 Spuren verwirklicht _f von denen jede die Spurnummer 5 besitzt.

Auf dem dargestellten Plattenspeicher befinden sich insgesamt 203 derartige konzentrisch zueinander angeordnete Zylinder, denen die Adressen 000 (äußerster Zylinder) bis 202 (innerster Zylinder) zugeordnet sind. Die Spuren in den Zylindern 200 bis 202 sind Ersatzspuren, die benutzt werden, wenn einzelne Spuren in den Zylindern 000 bis 199 während des Betriebes der Speichereinheit einen Defekt zeigen. Die Adresse einer einzelnen Spur in einem bestimmten Plattenstapel (Modul M) besteht aus der Zylindernummer C und der Lese/Schreibkopfnummer H und wird oft als MCH-Adresse bezeichnet. Wenn mehrere Informationssätze auf einer Spur aufgezeichnet sind, enthält die Adresse eines bestimmten Satzes ferner eine Satznummer R und wird in diesem Falle als MCHR-Adresse bezeichnet.

Gemäß dem beschriebenen Verfahren wsrdaa die verfügbar©» Speicherräum· in den verschiedenen Speichereisteitem «© benutst, als

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seien sie ein einheitlicher Speicherraum. Jeder physikalische Zylinder kann so betrachtet werden, als sei er über seinen Vorgänger gestapelt, so daß die drei Speichereinheiten 200A bis 200C zusammen 60 Spuren eines virtuellen oder Pseudo-Zylinders bilden, der aus drei Teilen zu je 20 Spuren besteht. Nachdem 20 Spuren des virtuellen Zylinders mit Information beschrieben worden sind, erfolgt ein Aufzeichnen von Information auf den in der nächsten Speichereinheit enthaltenen Teil dieses Zylinders, ohne daß hierzu eine Bewegung des Zugriffsarmes zu einem neuen Zylinder notwendig ist. Erst wenn alle Teile des virtuellen Zylinders mit Information gefüllt sind, muß eine Bewegung des Aufzeichnungsarms zu einem anderen Zylinder durchgeführt werden. In der Einrichtung von Fig. i und 2 erfolgt nach Beschriftung aller 20 Spuren eines Zylinders, beispielsweise des Zylinders mit der Adresse 5, ein Übergang von' der Speichereinheit 20OA zur Speichereinheit 200B, um in dieser die 20 Spuren dt»* gleichen oder einer anderen Zylinderadresse zu beschriften. Danach kommt die Speichereinheit 200C zur Wirkung, um die in ihr enthaltenen 20 Spuren der jeweils eingestellten Zylinderadresse mit Information zu füllen.Eine Neueinstellung des Aufzeichnungsarmes während der Aufzeichnung von Informationen ist nur dann erforderlich, wenn 60 Aufzeichnungsspuren zur Aufnahme der aufzuzeichnenden Information nicht ausreichen.

Wenn parallele Dateien zu verarbeiten sind, werden Blöcke von Datensätzen in einer Datei jeweils auf eine Spur geschrieben, bevor eine Spurumschaltung erfolgt. Daraufhin werden entsprechende Blöcke von Datensätzen der parallelen Datei auf der nächsten Spur aufgezeichnet. Die zweite Spur wird für jede Datei in Abhängigkeit von der Anzahl der vorhandenen parallelen Dateien ausgewählt. Wenn die Zahl der parallelen Dateien S beträgt, ist die zweite Spur einer Datei diejenige Spur, die um S Spuren von der ersten Spur entfernt ist. Dies soll anhand eines Beispiels verdeutlicht werden: Es sei angenommen, daß eine Datei täglich anfallende Geschäftsinformationen, wie z.B. ymsatzzahlen oder Aktienwerte, enthält, und zwar für den Zeitraum des laufenden Jahr·«. Sine zweite Datei enthält die gleiche Information für

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die Tage des vorausgehenden Jahres. Es soll ein Vergleich für die Werte gleichnamiger Tage vorgenommen werden. Hierzu wird die Information von der ersten Datei auf die erste Spur und die Information von der zweiten Datei auf die zweite Spur aufgezeichnet» Wenn zusätzliche Dateien in den Vergleich eingehen sollen, werden die entsprechenden Informationen aus diesen Dateien auf die dritte, vierte, fünfte Spur usw. aufgezeichnet. Durch Zusammenführung von Informationen von verschiedenen Dateien während eines Speicherzugriffes können in diesem Beispiel Vergleiche von geschäftshistorischen Zahlen mit einem Minimum von Eingabe/Ausgabe-Operationen ausgeführt werden.

Das oben erläuterte Aufzeichnungsverfahren ist auch vorteilhaft bei Sortier/Mischoperationen anwendbar, wo jeweils eine Folge mit einer neuen Spur beginnen kann. Wenn dann die sortierten Folgen miteinander gemischt werden sollen, sind die if@rschiedenen Datenketten auf den Spuren ohne Bewegung des Zugriffsarmes des Plattenspeichers sequentiell verfügbar.

Die folgenden Abkürzungen werden in den Fign. 3 bis 8 benutzt:

NWK Anzahl der Arbeitsmodule

TPC Spur pro Zylinder

CC Start-Zylindertabelle für jeden Modul HH Start-Kopftabelle für jeden Zylinder MCHR M Modulnummer

C Zylindernummer

H Kopf- bzw. Spurnummer

R Satznummer

XX Verteilungsparameter
YY Verteilungsparameter
VW erste relative Spur einer Gruppe WWW letzte relative Spur einer Gruppe MMM Modulnummer für eine Gruppe
CCC Zylindernummer für eie Gruppe

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HHH erste physikalische Spur in einer Gruppe V relative Spurnummer

RT zu benutzende relative Spur

Detailbeschreibung

Um das obige Aufzeichnungsverfahren benutzen zu können, ist es notwendig, die tatsächliche physikalische Adresse MCH der relativen Spur auszurechnen, während diese von Zylinder zu Zylinder und von Modul zu Modul verschoben wird. Ein vorzugsweise zur Berechnung von MCH geeigneter Algorithmus 1st aus Flg. 3 zu ersehen. Es sei angenommen, daß mit einer Speichereinheit mit direktem Zugriff gearbeitet wird, bei der die Zahl TPC gleich 20 ist, d.h. die 20 Spuren pro Zylinder aufweist. Die Zahl der Arbeitsmodule NWK ist gleich 3, was bedeutet, daß eine Systemkonfiguration vorhanden ist, wie sie die Fig. 1 zeigt. Des weiteren sei angenommen, daß im Arbeitsmodul 0 ein Startzylinder 2 und ein Startkopf 5 eingestellt sind, daß ferner im Arbeitsmodul 1 ein Startzylinder 5 und ein Startkopf 10 und im Arbeitsmodul 2 ein Startzylinder von 1 und ein Startspur 4 eingestellt sind. In diesem Falle ist die relative Spur 0 im Modul 0, Zylinder 2, die Spur Da 20 Spuren pro Zylinder vorhanden sind, ist nach Beschriftung von 15 Spuren der Zylinder 2 von Modul 0 gefüllt. Entsprechend der Zahl der physikalischen Spuren ergibt sich bei Anwendung des oben erläuterten Verfahrens ein logischer Zylinder von 20 Spuren. Dementsprechend sind fünf restliche Spuren zu beschriften, bis der vollständige logische Zylinder ausgeschöpft ist. Diese Situation ist im Schrittfolgediagramm von Fig. 3 als überlauf angegeben. Wenn eine derartige Bedingung festgestellt wird, erfolgt eine Umschaltung auf den nächsten physikalischen Zylinder im Modul 0, und die verbleibenden fünf Spuren werden im Zylinder 3 beschriftet. Es ist daher eine Armbewegung für jeden logischen Zylinder im Modul 0 notwendig.

Die relative Spur 20 fällt mit der Startspur des Moduls 1 zusammen. Im Beispiel handelt es sich dabei um die Spur 10 des Zylin-

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ders 5. Die nächsten 10 Spuren werden im Zylinder 5 beschriftet, wonach wiederum eine Überlaufbedingung auftritt und die verbleibenden 10 Spuren des zweiten logischen Zylinders auf den Zylinder 6, Spuren 0 bis 9,aufgezeichnet werden. Es ist daher wiederum eine Armbewegung notwendig für jeden logischen Zylinder im Modul

Als relative Spur 40 dient die Startspur im Modul 2, die als Spur 4 des Zylinders 1 angegeben ist. Die nächsten 16 Spuren des Zylinders 1 werden beschriftet, bis eine überlaufbedingung festgestellt wird, wonach die letzten vier Spuren des dritten logischen Zylinders auf den ersten vier Spuren des zweiten Zylinders aufgezeichnet werden. Hiernach wurde in jedem Modul ein logischer Zylinder aufgezeichnet, wobei jeweils eine Armbewegung des Aufzeichnungsarmes notwendig war. -

Die durchzuführenden Berechnungen für die Modulnummer M, Kopfnummer H und Zylindernummer C sind aus Fig. 3 zu ersehen. Im Schritt 400 erfolgt eine Berechnung der Modulnummer in der Weise, daß der Quotient aus der Division relative Spurnummer durch Spuren pro Zylinder ermittelt und durch die Zahl der Arbeitsmodule geteilt wird. Der sich hieraus ergebende Rest ist der gesuchte Wert M. Im vorliegenden Beispiel ergibt die Division der relativen Spur 40 durch die Zahl der Spuren pro Zylinder von 20 den Quotienten 2. Eine Division dieses Wertes durch 3 (Ansahl der Module) ergibt für M den Wert 2. Im Schritt 401 erfolgt die Berechnung der Spurnummer H, die sich aus dem Rest des Quotienten der Division aus der relativen Spurnummer plus der Kopfnummer geteilt durch die Spuren pro Zylinder ergibt. Bei einer relativen Spur 40 und einer Kopfnummer 4 ergibt sich die Division 44 durch 20, die zu einem Rest von 4 als.Wert für die Spurnummer H führt. Im Schritt 402 ist die Berechnung der Zylindernummer angegeben, die entsprechend nachstehender Gleichung erfolgt

C - PLOOR[RT/(TPC 'NWK) + CC(M)] ,

worin FLOOR eine in den Programmiersprachen PL/1 und APL verwen-PO 971 053

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dete Vereinbarung für die Annahme der nächstniedrigen ganzen Zahl als Resultat der Gleichung ist. Für die relative Spur 42 ergibt sich daher eine Zylindemummer C= 1, da 40/60 + 1 = 1,666. Im Schritt 403 wird eine Überlaufbedingung festgestellt, und dementsprechend wird der Zylinderwert im Schritt 404 abgeändert. Im vorliegenden Beispiel treten Überlaufbedingungen bei den relativen Spuren 15, 30 und 56 auf.

Die in Fig. 3 angegebenen Gleichungen sind Spezialfälle für die Implementierung des beschriebenen Verfahrens unter den oben erläuterten Bedingungen, wobei der logische Zylinder an einem Punkt unterbrochen ist, wenn der physikalische Zylinder gefüllt ist. Für den Fall, daß die Startspur mit der Spur 0 zusammenfällt, sind der logische Zylinder und der physikalische Zylinder identisch, so daß keine Armbewegung notwendig ist während einer Beschriftung des logischen Zylinders. Ist diese Übereinstimmung nicht gegeben, so findet entsprechend dem Ablauf von Fig. 3 eine unmittelbare Suchbewegung statt. Eine andere Möglichkeit besteht im unmittelbaren Wechsel der Speichereinheit, indem der verbleibende Teil des logischen Zylinders im nächsten Arbeitsmodul aufgezeichnet wird. Wenn daher im Beispiel die ersten 15 Spuren im Modul 0 auf den Zylinder 2 wie vorher aufzuzeichnen sind, werden die restlichen Spuren dieses logischen Zylinders im Modul 1 auf die Spuren 10 bis 14 aufgezeichnet. Der zweite logische Zylinder (relative Spur 20 und andere) würde dann auf dem Modul 1, Zylinder 5 bei Spur 15 beginnen. 15 Spuren des zweiten logischen Zylinders würden demnach überlaufen zum Modul 2 und dort im Zylinder 1 auf die Spuren 4 bis 19 aufgezeichnet werden. Der dritte logische Zylinder (relative Spur 40) würde daraufhin auf der Spur 19 beginnen, und nach Schreiben der ersten Spur würde eine Umschaltung erfolgen, wonach die nächsten 19 Spuren auf den Zylinder 3 des Moduls 0, beginnend bei der Spur 0, aufgezeichnet würden. In dieser Weise ist die erste Bewegung des Aufzeichnungsarms erst notwendig, wenn die Spur 42 geschrieben wird. Die Armbewegungen werden daher so lange wie möglich aufgeschoben, so daß in bestimmten Fällen die ganze Datei ohne Bewegung des Aufzeichnungs-

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arms niedergeschrieben werden kann. Im zuletzt erläuterten Beispiel wird der gesamte virtuelle Zylinder mit einer einzigen Armbewegung beschriftet,'während eine Arbeitsweise gemäß Fig. 3 drei Armbewegungen benötigt»

Die zuletzt erläuterte Arbeltsweise ist im einzelnen in Fig. 4 dargestellt. Die Modulnummer wird gemäß Schritt 305 durch folgende Gleichung bestimmt

M =

/TPC

NWK

Für die relative Spur 40 ergibt sich daher M aus [(40 + 5 + 10 + 4}/2O]//3. Der Rest dieses Ausdruckes ist 2, so daß die relative Spur 40 auf dem Modul 2 liegt.

Der Schritt 306 gibt die Formel zur Berechnung der Kopfnummer an: . ,

RT + Σ HH(M)

o_

TPC '

Im Beispiel ergibt sich bei einer relativen Spur 4OH aus (40 + 5 + 10 + 4)//2O. Der Rest dieses Ausdruckes ist 19, so daß die relative Spur 20 der Spurnummer 19 bzw= dem Aufzeichnungskopf 19 zugeordnet wird.

Im Schritt 307 wird die Zylindernummer entsprechend der folgenden Gleichung bestimmt:

C = FLOOR

RT + Σ HH(M) ο

TPC

NWK

4- CC(M)

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Für die relative Spur 40 ergibt sich daher die Zylindernuiraner C aus [(40 + 5 + 10 + 4)/6O] + 1. Der Floor-Wert aus diesem Ausdruck ist 1, so daß für die Zylindernummer C d.er Wert 1 angenommen wird.

Die Flgn. 3 und 4 geben die Arbeitssschritte zur Minimisierung von Bewegungen des Aufzeichnungsarms bei einem Speichersystem der oben erläuterten Art an, das mehrere unabhängige Speichereinheiten aufweist, die einen gemeinsamen virtuellen Aufzeichnungszylinder bilden, der aus mehreren logischen Teilzylindern mit ineinander geschachtelten Spuren besteht. In Fig. 8 ist eine Ver- . allgemeinerung dieses Verfahrens wiedergegeben, die ohne Rücksicht darauf benutzt werden kann, welche Spur gewählt worden ist. Die Verfahrensschritte gemäß Fig. 8 sehen die Vorbereitung einer Unterbrechungstabelle vor, in welcher der Benutzer der Datenverarbeitungsanlage die Unterbrechungspunkte nach seinen Wünschen festlegt, zu denen eine Bewegung des Aufzeichnungsarmes stattfinden soll bzw. darf. Diese Unterbrechungstabelle tritt anstelle der in Verbindung mit den Fign. 3 und 4 erläuterten mathematischen Formeln.

Das Beispiel einer Unterbrechungstabelle_f die äquivalent zu den Beziehungen in den Fign. 3 und 4 ist, zeigt die Fig. 5. Dies wird z.B. bei Betrachtung der relativen Spuren RT = 0 deutlich, deren MCH-Adresse 0, 2, 5 ist. Für die relative Spur 14 ändert sich lediglich die Spurnummer, jedoch wird bei der relativen Spur 15 die Modulnummer 1, die Zylindernummer 5 und die Kopfnummer 10. Bis zur relativen Spur 25 sind wiederum keine Änderungen zu verzeichnen. Bei der relativen Spur 25 wird die MCH-Adresse 2, 1, 4 eingestellt. Die Tabelle gibt daher die Unterbrechungspunkte an, d.h., diejenigen Punkte, wo die Modulnummer sich ändert, und diejenigen Punkte, wo die Zylindernummer sich ändert. Da Bewegungen der Aufzeichnungsarme nur bei Änderung der Zylindernummer notwendig sind, 1st aus der Tabelle von Fig. 5 ersichtlich, daß nur eine Armbewegung erforderlich ist, um den gesamten Pseudozylinder zu beschriften. Es kann ferner festgestellt werden, daß diese Armbe-

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wegung bis zum Beschreiben des dritten logischen Zylinders hinausgeschoben werden kann.

Die Fig. 5 zeigt auch die Unterbrechungspunkte, die sich aus einem Betrieb gemäß Fig. 3 ergeben (unterer Eintrag einer jeden Zeile in Spalte 1 mit B bezeichnet). Z.B. tritt bei der relativen Spur 15 ein Unterbrechungspunkt auf, wenn sich-für den Modul 0 die Zylindernummer von 2 nach 3 ändert. Die Modulnummer ändert sich bei der relativen Spur 2Ό, die Zylindernummer bei der relativen Spur 30, die Modulnummer erneut bei der relativen Spur und die Zylindernummer wiederum bei der relativen Spur 56. Es sind auch hier nur drei Armbewegungen während der gesamten Aufzeichnung eines Pseudozylinders notwendig, und zwar eine Armbewegung für die Aufzeichnung eines,jeden logischen Zylinders.

Die in Fig. 8 angegebenen Beziehungen erfassen alle möglichen Unterbrechungspunkte bei der Bildung der MCH-Adresse. Die Fig. 6 gibt eine Unterbrechungstabelle an, die den Formeln von Fig. 3 entspricht bei einem Wert VW, der die relative Spurnummer angibt, bei welcher eine Unterbrechung auftritt, d.h„ jeweils die erste Spur einer Gruppe. Der Wert WWW ist gleich der Nummer der relativen Spur, die dem nächsten Unterbrechungspunkt vorausgeht, d.h. der letzten relativen Spur einer Gruppe. So ist z.B. für eine relative Spur 0 der Wert WV = 0 und der Wert WWW = 14. Der nächste Unterbrechungspunkt befindet sich bei der relativen Spur 15, so daß der nächste Wert WV = 15 und der nächste Wert WWW =19, da die letzte relative Spurnummer in dieser Gruppe 19 ist.

Die Fig. 7 zeigt eine Unterbrechungstabelle für die Werte WV und WWW, wie sie bei Anwendung der Formeln von Fig. 4 erhalten wird.

Das Verfahren gemäß Fig. 8 bezieht sich auf die Benutzung dieser Unterbrechungspunkte und der Unterbrechungstabellen, um die MCH-Adressen zu berechnen. Gemäß Schritt 308 wird der Verteilungsparameter XX bestimmt durch Abrunden des Restes aus der Division der relativen Spur geteilt durch das Produkt aus

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Spuren pro Zylinder mal Anzahl der Arbeitsmodule. Im Schritt wird der Verteilungsparameter YY erhalten aus einer Geradzahligkeitsabrundung des Quotienten der Division der relativen Spur geteilt durch das Produkt aus Spuren pro Zylinder und Anzahl der Arbeitsmodule. Im Schritt 310 wird der Anfangswert der relativen Spurnummer auf 0 gesetzt, und in den Schritten 311 und 312 wird eine Schleife durchlaufen, um in der Unterbrechungstabelle diejenigen XX-Werte zu finden, die zwischen VW und WWW liegen.

Wenn z.B. die relative Spur 40 ist und mit einer Unterbrechungstabelle gemäß Fig. 6 gearbeitet wird, ergibt die Berechnung von XX gemäß Schritt 308 den Wert 40. Die Berechnung von YY im Schritt 309 ergibt den Wert 0. V wird im Schritt 310 auf Null gesetzt, und im Schritt 311 ist VW bei 0(0) kleiner als 40. Da jedoch WWW (14) kleiner als 40 ist, ist die Bedingung des Schrittes nicht erfüllt. Es wird daher im Schritt 312 der Wert 1 zu V addiert und der Versuch des Schrittes 311 wiederholt. Diese Schleife wird durchlaufen, bis der Wert V 40 ist. In diesem Falle werden die Werte VW von 40 (40) und WWW für diesen Wert (55) geprüft. Da 55 größer als 40 ist, ist die Bedingung des Schrittes 311 erfüllt und der gesuchte Werte von V ist ermittelt.

Im Schritt 313 wird die Modulnummer entsprechend dem Wert MMM bei 40 eingestellt, der gemäß Tabelle 6 gleich 2 ist. Im Schritt 314 wird die Kopfnummer berechnet, durch Addition von 40 zum Wert HHH bei 40, der gemäß Fig. 6 gleich 4 ist, und durch Subtraktion von 40 vom Resultat, so daß sich für H der Wert 4 ergibt. Die Zylindernummer wird im Schritt 315 bestimmt, indem zum Wert CCC bei 40, der gemäß der Tabelle 6 gleich 1 ist, der Wert YY addiert wird, der in diesem Falle 0 ist, so daß sich für C der Wert 1 ergibt. Damit wurde die MCH-Adresse 2,1,4 bestimmt, die der MCH-Adresse für die relative Spur 40 entspricht, die zuvor bei Verwendung der Formeln gemäß Fig. 3 ermittelt wurde.

Wenn das Verfahren gemäß Fig. 8 unter Benutzung einer Unterbrechungstafel zur Anwendung kommt, wie sie in Fig. 7 dargestellt

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wird, so ergeben sich für die Spur 40 durch die Schritte 308 und 309 wiederum für XX und YY die Werte 40 und 0. Im Schritt 310 wird V gleich 0 gesetzt. Im Schritt 311 wird gefunden, daß der Wert von VW bei 0(0) kleiner als 40 ist und daß 40 größer ist als der Wert von VW (14).. Die Bedingung des Schrittes 311 ist damit nicht erfüllt, so daß V im Schritt 312 auf 1 gesetzt wird. Die Prüfung gemäß Schritt 311 wird wiederholt-, bis V den Wert 25 erreicht. Zu dieser Zeit ist VW von 25(25) kleiner als 40, und 40 ist gleich dem Wert WSiW (40), so daß die Bedingung des Schrittes 311 erfüllt ist. Im Schritt 313 wird M entsprechend dem Wert MMM bei 25 eingestellt, der 2 ist. Im Schritt 314 wird H berechnet, indem zum Wert HHH bei 25, der 4 ist, zunächst 40 addiert und danach 25 subtrahiert wird, so daß sich das Resultat von 19 ergibt. Im Schritt 315 wird der Wert für C berechnet, indem zum Wert von CCC bei 25, der 1 ist, der Wert von YY (O) addiert wird, so daß sich das Resultat von 1 ergibt. Für die MCH-Adresse zur relativen Spur '40 wurde daher der Wert 2, 1, 19 ermittelt. Dieser Wert entspricht der MCH-Adresse_y die zuvor für die gleiche relative Spur unter Benutzung des Verfahrens gemäß Fig. 4 gefunden wurde.

Aus dem obigen ist ersichtlich, daß das Verfahren von Fig. 8 allgemein anwendbar ist für jeden beliebigen Ünterbrechungspunkt, der vom Benutzer festgelegt \fird. Es ist ferner ersichtlich, daß das Verfahren gemäß Fig. 3 und 4 den oben erläuterten ünterbrechungstabeIlen entspricht, die eine vorteilhafte Anwendung der beschriebenen Methode veranschaulichen.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE

Verfahren zum Betrieb einer Datenverarbeitungsanlage, die einen zentralen Verarbeitungsteil und mehrere an diesen angeschlossene Speichereinheiten umfaßt, bei denen durch eine mechanische Zugriffsoperation jeweils ein Speicherzugriff zu ausgewählten Aufzeichnungsbereichen erfolgt, von denen jeder aus einer Anzahl von Teilbereichen besteht, dadurch gekennzeichnet, daß die Auszeichnung bei einer relativen Teilbereichsadresse beginnt, die unabhängig von der Anfangsadresse des zugeordneten Aufzeichnungsbereiches ist, daß den durch die Speichergröße begrenzten physikalischen Aufzeichnungsbereichen logische Aufzeichnungsbereiche überlagert sind, von denen jeder mit einer relativen Teilbereichsadresse beginnt und über den betreffenden physikalischen Aufzeichnungsbereich hinaus auf einen . anderen physikalischen Aufzeichnungsbereich reicht, und daß je ein logischer Aufzeichnungsbereich aller Speichereinheiten zu einem gemeinsamen Aufzeichnungsbereich zusammengefaßt wird, der zur Aufzeichnung der zu speichernden Information ausgenutzt wird, bevor erneute mechanische Zugriffsoperationen zu anderen physikalischen Aufzeichnungsbereichen erfolgen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder logische Aufzeichnungsbereich aus einem Teil eines ausgewählten physikalischen Aufzeichnungsbereiches einer Speichereinheit und einem Teil eines ausgewählten physikalischen Aufzeichnungsbereiches einer anderen Speichereinheit besteht, daß sich die verschiedenen logischen Aufzeichnungsbereiche auf dem jeweiligen physikalischen Aufzeichnungsbereich in einer jeden Speichereinheit aneinander anschließen und daß alle logischen Aufzeichnungsbereiche zusammen den gemeinsamen Aufzeichnungsbereich bilden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß PO 971 053 _{Ä A}_

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in jeder Speichereinheit ein logischer Äufzeichnungsbereich über einen Teil eines ersten physikalischen Aufzeichnungsbereiches und einen Teil eines zweiten physi-. kaiischen Aufseichnungsbereiches reicht, daß die logischen Aufzeichnungsbereiche der verschiedenen Speichereinheiten einen GesamtaufZeichnungsbereich bilden, zu dessen Beschriftung in jeder Speichereinheit nur eine mechanische Zugriffsoperation zur Umschaltung vom ersten physikalischen Aufzeichnungsbereich zum zweiten physikalischen Aufzeichnungsbereich erforderlich ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3? dadurch gekennzeichnet/ daß zur Aufzeichnung von S Dateien jeweils der erste Datensatz einer jeden Datei auf S nebeneinanderliegende Teilbereiche eines logischen Aufzeishnungsbereiches aufgezeichnet wird und daß die Aufzeichnung weiterer Datensätze der gleichen Dateien im gleichen oder in sich anschließenden logischen Aufzeichnungsbereichen um S Teilbereiche versetzt erfolgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4/ dadurch gekennzeichnet, daß die beim Zugriff zu einem Teilbereich benutzte Adresse aus einer Speichereinheitennummer M, einer Aufzeichnungsbereichsnummer C und einer Teilbereichsnuramer H besteht, die nach folgenden Beziehungen bestimmt werden:

M = MMM(V)

H ο HHH (V)+XX-VW (V)

C = CCC (V) +YY

XX = FLOOR(RT//(TPCNWK))

YY = FLOOR(RT/(TPC.NWK))

worin MMM, CCC und HHH Speichereinheiten-, Aufzeichnungsbereichs- und Teilbereichsnummern für vorgegebene Unterbrechungspunkte der logischen Aufzeichnungsbereiche sind,

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worin XX und YY Verteilungsparameter sind, worin VW gleich der Nummer des ersten und WWW gleich der Nummer des letzten Teilbereiches einer zwischen zwei Unterbrechungspunkten befindlichen Gruppe von Teilbereichen sind und worin V eine relative Teilbereichsnumraer ist, für welche VW(V) £ XX < WWW(V) gilt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei jedem ünterbrechungspunkt die Speichereinheitennummer der Zugriffsadresse geändert wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugriffsadresse MCH unter Benutzung der folgenden Beziehungen gebildet wird:

M= ([RT+ZHH(M)]//TPC)//NWK
O

H = [RT+EHH(M)]//TPC
O

M
C ■ FLOORi((RT+ΣΗΗ(M)/(TPC.NWK))+CC(M)]

worin RT die jeweils gewählte relative Teilbereichsnummer, HH(M) die Start-Teilbereichsnummer der Speichereinheit M, TPC die Anzahl der Teilbereiche pro physikalischem Aufzeichnungsbereich, NWK die Anzahl der Speichereinheiten und CC(M) der Start-Aufzeichnungsbereich in der Speichereinheit M sind.

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8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugriffsadresse MCH unter Benutzung der folgenden Besiehungen bestimmt wird:

M = (RT/TPO//NWK

H = (RT+HH(M)//TPC

C = FLOOR[(RT/(TPC.NWK))+CC{M) ]

worin RT eine gewählte relative Teilbereichsnummer, HH(M) der Start-Aufzeichnungsbereich in der Speichereinheit M, TPC die Anzahl der Teilbereiche pro AufZeichnungsbereich, NWK die Anzahl der Speichereinheiten und CC(M) die Nummer des Start-Aufzeichnungsbereiches in der Speichereinheit M sind.
9. Datenverarbeitungsanlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilbereiche konzentrische Spuren auf den Aufzeichnungsflächen von Magnetplattenspeichern sind, daß jeder physikalische Aufzeichnungsbereich durch eine Anzahl von Spuren gleicher Spurennummer gebildet wird, die einen über die gesamte Höhe eines Plattenstapels reichenden Zylinder bilden, daß ein relativer Äufzeichnungsbereich jeweils aus zwei Teilzylindern besteht, daß die Spuren mit voneinander abweichenden Zylindernummern und/oder voneinander abweichenden Magnetplattenspeicher-Nummern aufweisen, und daß der mit einer mechanischen Zugriffsoperation zugängliche Gesamt-AufZeichnungsbereich aus mehreren solchen Teilzylinder-Paaren besteht, die über die an die Datenverarbeitungsanlage angeschlossenen Magnetplattenspeicher verteilt sind.

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