DE2326942C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen Plattenspeicher zum Aufzeichnen von Informationen in mehreren koaxial drehbar angeordneten Magnetplatten mit konzentrischen Spuren mittels den einzelnen Plattenoberflächen zugeordneten Lese/Schreibköpfen, die von einem von einer Steuereinrichtung gesteuerten Stellantrieb zu einer beliebigen, mittels einer Zylindernummer adressierbaren Spur bewegt werden, wobei die konzentrischen Spuren in eine vorbestimmte Anzahl von Sektoren unterteilt sind und die Steuereinrichtung auf ein die Adresse eines ausgewählten Sektors angebendes Eingangssignal eine Schaltanordnung ansteuert, die den dem adressierten Sektor zugeordneten Lese/Schreibkopf mit einem Ein- und Ausgabekanal zum Ein- oder Auslesen von in dem betreffenden Sektor gespeicherten Information verbindet, und wobei die Sektoren sämtlicher Spuren ein Adressenfeld aufweisen, in dem jeweils eine die Zylindernummer, die Nummer des betreffenden Lese/ Schreibkopfes und die Nummer des betreffenden Sektors angebende Adresse gespeichert ist.

Solche Plattenspeicher sind zur Speicherung großer Datenmengen geeignet. Die Informationen werden auf einer Vielzahl von Platten eines Plattensatzes gespeichert, und solche Plattensätze können komplett ausgetauscht werden. Plattenspeicher haben den Vorteil, daß sie eine deutlich kürzere Zugriffszeit als z. B. Magnetbandspeicher haben.

Bei solchen Plattenspeichern ist jeder Plattenoberfläche ein Magnetkopf zur Aufzeichnung und Wiedergabe von digitalen Daten auf einer magnetischen Oberfläche zugeordnet. Diese Magnetköpfe sind auf einem beweglichen Kopfträger angeordnet, mit dem die Köpfe alle gleichzeitig auf einen gewünschten Abstand von der Achse des Plattensatzes eingestellt werden können, derart, daß die einzelnen konzentrischen Spuren auf den einzelnen Plattenoberflächen miteinander fluchten. Alle Spuren in einer bestimmten radialen Stellung der Köpfe liegen also sozusagen auf einem gemeinsamen Zylinder. Die gewünschte radiale Stellung der Köpfe wird deshalb "Zylinderadresse" des Plattensatzes genannt. Entsprechend adressierte Daten können in den einzelnen konzentrischen Spuren auf jeder der Plattenoberflächen, und hier wiederum in einem bestimmten Sektor in jeder Spur untergebracht werden. Dementsprechend ist zur Kennzeichnung jedes Sektors eine dreidimensionale Adresse vorgesehen, d. h., die Zylindernummer zur Auswahl der Spur, die Kopfnummer zur Auswahl einer bestimmten Plattenoberfläche und die Sektornummer zur Auswahl einer entsprechenden Winkelposition auf der Plattenoberfläche.

Weist ein Plattenspeicher z. B. 10 Platten mit 20 Plattenoberflächen und damit 20 Magnetköpfen auf, so können bei z. B. 406 konzentrischen Zylindern 406 Kopfstellungen eingestellt werden. Bei 33 Sektoren in jeder Spur ergeben sich insgesamt 267 300 Sektoren bzw. Sektorabschnitte, die jeweils getrennt ansteuerbar sind.

Da in der Adresseninformation oder in den Daten, die in den Sektoren gespeichert sind, Fehler entstehen oder bestehen können, und zwar in Folge von Schäden in der Aufzeichnungsfläche oder aufgrund von Mängeln bei der Handhabung eines Plattensatzes, war es bisher üblich, einen Teil des adressierbaren Spurenbereiches des Plattensatzes für die Aufzeichnung von Daten zu reservieren, die wegen solcher Mängel nicht im Hauptbereich aufgezeichnet werden konnten. Eine bekannte Methode zur Nutzung schadhafter Plattensätze bestand darin, eine oder mehrere Spuren auf jeder Plattenoberfläche zu reservieren, die als Ausweich- oder Ersatzspeicherbereiche benutzt werden konnten, wenn sich Schäden in den Hauptbereichen ergaben. Wenn jedoch bei einer derartigen Anordnung in einer bestimmten Spur ein Fehler auftrat, und dafür eine der Ersatzspuren herangezogen werden sollte, mußte der ganze Plattensatz außer der Reihe von neuem ausgelöst werden, um die Auswechslung der Hauptspuren gegen die Ersatzspuren vorzunehmen. Vor der erneuten Auslösung mußten die Daten von dem schadhaften Plattensatz auf ein anderes Medium übertragen und dann wieder auf dem Plattensatz nach erneuter Auslösung registriert werden. Wenn Fehler auf einem neuen Plattensatz während des Auslösevorgangs festgestellt wurden, führte nach der bisherigen Technik ein einzelner Fehler auf einer Spur zur Benutzung einer der Ersatzspuren, wodurch die Zahl der Fehler begrenzt war, die je Plattenoberfläche von der Zahl der freigehaltenen Ersatzspuren ausgeglichen werden konnte.

Ein anderes bei den bisherigen Methoden auftretendes Problem bestand darin, daß ein Teil der schlechten Spur dazu benutzt werden mußte, die Adresse der Ersatzspur aufzunehmen, um so zu ermöglichen, die neue Stelle in der Einrichtung für die Dateneintragung anzusteuern. Jeder Spurfehler erforderte somit, daß in der schlechten Spur lesbare Information registriert werden muß, wodurch die Zuverlässigkeit der Anordnung in Frage gestellt ist. Außerdem wird durch Umschalten von einer schlechten Spur auf eine Ersatzspur die mechanische Bewegung des Magnetkopfes von der schadhaften Spur zu der Ersatzspur erforderlich. Dieses Bewegen des Kopfes von der schadhaften Spur zur Ersatzspur und zurück zu einer Hauptspur für den nächstfolgenden Sektor bringt eine wesentliche Verzögerung in dem Eingabe-/Ausgabevorgang mit sich. Eine andere bekannte Vorrichtung sah vor, einen vollständigen Zylinder als Ersatzzylinder zu reservieren. Doch erfordert dies offensichtlich noch eine zusätzliche Kopfbewegung und stellt eine Verschwendung an Speicherraum dar.

Der vorliegende Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Plattenspeicher zu schaffen, bei dem die Neuzuweisung von Speicherplätzen für schadhafte Sektoren ohne Bewegung der Lese-/Schreibköpfe und innerhalb kurzer Zeit ohne das notwendige Umkopieren des Speicherinhalts erfolgen kann.

Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst, daß in jeder Spur einer festgelegten Plattenoberfläche Ersatzsektoren vorgesehen sind, daß die Steuereinrichtung in einem Testlauf ein Verlagerungszeichen in das Adressenfeld eines als fehlerhaft erkannten Sektors einschreibt und die einzuschreibende Nutzinformation einschließlich Adresse in einen der Ersatzsektoren einschreibt, wobei das Verlagerungszeichen ein von einer Adresse unterscheidbares Zeichen ist, und daß bei einem Aufruf einer Adresse ein solches Verlagerungszeichen erkannt und automatisch auf die Plattenoberfläche mit den Ersatzsektoren in der gleichen Spur umgeschaltet wird.

Bei einem solchen Plattenspeicher brauchen in den schadhaften Sektoren keine Adresseninformationen aufgezeichnet zu werden, und es treten keine Verzögerungen bzw. Wartezeichen durch Bewegen von Magnetköpfen von einem Zylinder zum anderen auf. Eine gegebene Eintragungsadresse erreicht den Ersatzsektor automatisch, so daß sich keine Änderungen von Eintragungsadressen in der Software eines angeschlossenen Rechners bei einem Austausch gegen die Adresse eines Ersatzsektors ergeben.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.

Zum besseren Verständnis ist die Erfindung nachstehend anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 ein Blockschema eines Computers bzw. Rechners, bei dem die vorliegende Erfindung angewendet wird,

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Plattenspeichers,

Fig. 3 das Format einer Eingabe-/Ausgabevorschrift für den Plattenspeicher,

Fig. 4 das Format einer Spur auf einer der Platten,

Fig. 5 ein Blockschema der Steuereinheit des Plattenspeichers, das die Steuerlogik für die Ausführung einer Initial- bzw. Auslösevorschrift darstellt,

Fig. 6 ein Blockschema der Steuereinheit des Plattenspeichers, das die Steuerlogik für die Ausführung einer Nachprüfvorschrift darstellt,

Fig. 7 ein Blockschema der Steuereinheit des Plattenspeichers, das die Steuerlogik für die Ausführung einer Verlagerungsvorschrift darstellt, und

Fig. 8 ein Blockschema der Steuereinheit des Plattenspeichers, das die Steuerlogik für die Ausführung einer Lesevorschrift darstellt.

In Fig. 1 ist ein Computersystem der in der US-PS 35 14 758 beschriebenen Art wiedergegeben, das dem Computersystem B 3500 der Burroughs Corporation entspricht. Obwohl in die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dieses Computersystem einbezogen ist, ist die Erfindung selbstverständlich in keiner Weise auf die Anwendung mit einer bestimmten Art von Rechner beschränkt.

Gemäß Fig. 1 umfaßt der Rechner eine zentrale Verarbeitungseinheit 10, einen Hauptspeicher 11 und eine zentrale Steuerung 12, die den Zugang zum Hauptspeicher steuert, und zwar sowohl für die Verarbeitungseinheit 10 als auch für eine Mehrzahl von Eingabe- und Ausgabe-Steuereinheiten, als I/O-Steuereinheiten bezeichnet, von denen zwei bei 15 bzw. 19 angegeben sind. Die I/O-Steuereinheiten bilden eine steuernde Zwischenstufe zu je einer zugeordneten peripheren bzw. Anschlußvorrichtung, wie sie bei 13 bzw. 18 angegeben ist. Wenigstens eine der Anschlußvorrichtungen in der Anordnung ist ein gebräuchlicher Plattenspeicher, wie er z. B. von der Firma Century Data System hergestellt wird und in Verbindung mit Fig. 2 unten näher beschrieben ist.

Im Betrieb führt die Verarbeitungseinheit 10 eine Reihe von Programmanweisungen aus, die im Hauptspeicher 11 gespeichert sind. Die Verarbeitungseinheit 10 enthält eine interne Steuerschaltung 36, der ein Adressenregister 41 für die nächste Anweisungsadresse, als NIA bezeichnet, dazu dient, die Anweisungen nacheinander vom Hauptspeicher 11 über ein Adressenregister 29 zu entnehmen. Jede Anweisung umfaßt einen Betriebskodeabschnitt, als OP-Kode bezeichnet, und eine oder mehrere Adressen. Der Betriebskodeabschnitt der Anweisung wird aus dem Hauptspeicher über ein Informationsregister 31 an die interne Steuerschaltung 36 übertragen, während die Adressenabschnitte der Anweisung durch die zentrale Steuerung 12 an einen Adressenspeicher 47 übertragen werden. Bei der Ausführung jeder Anweisung werden die in den Adressenspeichern 47 gespeicherten zugehörigen Adressen an das Adressenregister 29 übertragen, um die Datenübertragung zwischen dem Hauptspeicher 11 und der Verarbeitungseinheit 10 zu steuern.

Auf Grund einer von der Verarbeitungseinheit 10 ausgeführten Anweisung zur Einleitung einer Eingabe oder Ausgabe empfängt jede I/O-Steuerung eine Vorschrift bzw. einen Deskriptor vom Hauptspeicher 11. Die I/O-Steuerung führt dann die Vorschrift aus und vollzieht den in der Vorschrift festgelegten Vorgang durch entsprechende Steuerung der zugeordneten Anschlußvorrichtung. Beispielsweise kann eine Meldung die I/O-Steuerung veranlassen, Daten aus einem bestimmten Bereich des Hauptspeichers an die Anschlußvorrichtung zu übertragen oder Daten aus der Anschlußvorrichtung in einen bestimmten Bereich des Hauptspeichers einzulesen. Alle Datenübertragungen zwischen dem Hauptspeicher und einer der Anschlußvorrichtungen oder der Verarbeitungseinheit werden aufgrund einer zeitlichen Einteilung durch die zentrale Steuerung 12 vorgenommen, die alle Anforderungen auf Zugang zum Speicher auf der Basis einer festgelegten Priorität behandelt. Jeweils wenn eine I/O-Steuerung die Ausführung einer Eingabe-/ Ausgabevorschrift vollendet, speichert sie eine Vollzugsmeldung an einer vorbestimmten Stelle im Hauptspeicher, wo dieselbe für die Verarbeitungseinheit 10 bei der Ausführung des Hauptsteuerprogramms verfügbar ist, durch das alle Eingabe- und Ausgabevorgänge und andere interne Steuervorgänge vorgenommen werden. Bis hierher bezieht sich die Beschreibung auf ein typisches Digital-Computersystem, wie es in der obenerwähnten US-Patentschrift im einzelnen angegeben ist und als Grundlage zum Verständnis der Wirkungsweise der vorliegenden Erfindung dient.

Um auf Fig. 2 überzugehen, so ist dort ganz schematisch ein gebräuchlicher Plattenspeicher gezeigt. Dieser umfaßt eine Mehrzahl von Platten 50, die auf einer gemeinsamen Welle 52 angebracht sind. Der Plattenspeicher ist vorzugsweise so ausgebildet, daß der gesamte Plattensatz insgesamt entfernt und durch einen anderen Plattensatz ersetzt werden kann. Nach dem Einsetzen kann die Welle 52 durch einen Antriebsmotor 54 in Drehung versetzt werden, der alle Platten gleichzeitig relativ zu einer Magnetkopfanordnung, allgemein mit 56 bezeichnet, dreht. Die Magnetkopfanordnung besitzt im Beispiel die Form einer schwenkbaren Achse 58 mit einer Vielzahl von radial abstehenden Armen 60, an deren Enden Magnetköpfe 62 angebracht sind, derart, daß diese die zugeordneten Oberflächen der magnetischen Platten erfassen zu dem Zweck, digitale Informationen magnetisch auf der Oberfläche der magnetischen Platten aufzuzeichnen oder von diesen abzunehmen. Die Anordnung 56, auch als "Kamm" bezeichnet, stellt also ein Bauteil dar, das alle Magnetköpfe zugleich in veränderbarem radialem Abstand vom Mittelpunkt der Platten einzustellen gestattet. Ein Stellantrieb 64 dient der schrittweisen Verstellung der Achse 58, um die Magnetköpfe wahlweise gegenüber einer von zahlreichen konzentrischen Spuren auf den einzelnen Oberflächen der Platten 50 einzustellen.

Wie oben beschrieben, ist die radiale Stellung der Köpfe durch eine Zylindernummer gekennzeichnet, wobei die entsprechende Spur auf jeder der Platten als ein einem gemeinsamen Zylinder liegend anzusehen ist. Der Stellantrieb 64 spricht auf digitale Informationen an, die in einem Zylinderadressenregister 66 gespeichert sind. Beispielsweise kann die Zylinderadresse irgendeinen von 406 Zylindern, die von 0 bis 405 nummeriert sind, bezeichnen.

Wenn der Stellantrieb den Magnetkopfkamm auf den vom Register 66 bezeichneten Zylinder eingestellt hat, überträgt er ein Ausgangssignal auf eine Leitung c (Fig. 2), die mit "Servo" bezeichnet ist.

Jeder der Magnetköpfe 62 ist wahlweise mit dem Ausgang eines Schreibverstärkers 68 und dem Eingang eines Leseverstärkers 70 über einen Wählschalter 72 zu koppeln. Der Wählschalter 72 wird durch die Kopfnummeradresse gesteuert, die in dem Adressenregister 74 gespeichert ist. Beispielsweise sind zehn Platten vorhanden, die 20 Oberflächen vorsehen, denen 20 Magnetköpfe entsprechen, die von 0 bis 19 nummeriert sind. Außerdem kann für Steuerzwecke ein Magnetkopf 76 an einer der Platten vorgesehen sein, um ein Indexbit einmal bei jeder Umdrehung der Platten abzutasten. Das Ausgangssignal des Magnetkopfes 76 wird über einen Verstärker 78 auf eine abgehende Steuerleitung d, mit "Index" bezeichnet, übertragen. Eine besondere Zeitspur ist ebenfalls auf einer Platte vorgesehen, um Zeitimpulse auf einer Leitung g, mit CP bezeichnet, zu erzeugen. Statt dessen können aber auch zeitgebende oder zeitgeregelte Kodierungen für die Aufzeichnungen in den Datenspuren benutzt werden, um so die Notwendigkeit einer Zeitspur zu vermeiden.

Um den Plattenspeicher zu steuern, ist die zugeordnete Eingabe-/Ausgabesteuerung so eingerichtet, daß sie auf eine von fünf Vorschriften anspricht. Das Format bzw. der Umfang dieser fünf Vorschriften ist in Fig. 3 gezeigt. Der erste Abschnitt enthält einen Betriebskode, nachfolgend als OP-Kode bezeichnet. Der OP-Kode gibt einen von fünf Vorgängen an, nämlich Schreiben, Lesen, Auslösen, Nachprüfen und Verlagern. Die Vorschrift enthält ferner eine Gruppe von variablen Zahlen bzw. Stellen, die zur Angabe von Betriebsinformation dienen können, wie die Art des Formats, die Bezeichnung einer besonderen Plattenspeichereinheit, wenn die Eingabe-/Ausgabesteuerung so eingerichtet ist, daß sie eine Gruppe von Plattenspeichereinheiten über einen Wähler steuert, beispielsweise, sowie andere Steuerfunktionen, die weiter unten beschrieben sind. Die Vorschriften enthalten ferner eine Anfangsadresse eines Feldes im Hauptspeicher, das während der Ausführung der Vorschrift zu benutzen ist, gefolgt von einer Endadresse des Feldes im Hauptspeicher. Schließlich umfaßt die Meldung eine Eintragungsadresse, die auf einen bestimmten Eintragungssektor in dem Plattensatz abzielt. Das Eintragungsadressenfeld benutzt aufeinanderfolgende Zahlen, um sämtliche Hauptsektoren zu erfassen, beginnend beim Sektor 0, welches der erste Sektor nach der Indexposition auf der Plattenoberfläche ist, für den Kopf 0 und den Zylinder 0, und dann mit dem Sektor, dem Kopf und dem Zylinder in dieser Reihenfolge fortfahrend. Die Reserve- bzw. Ersatzsektoren, die für jeden Zylinder freigehalten werden, und dem Kopf 0 zugeordnet sind, sind in diese Adressenfolge nicht aufgenommen. Lediglich als Beispiel seien fünf zusammenhängende Ersatzsektoren für jeden Zylinder vorgesehen und abseits auf der dem Kopf 0 zugeordneten Plattenoberfläche angeordnet. Wenn somit dem Kopf 0 in jedem Zylinder 33 Sektoren zugeordnet sind, sind 28 davon Hauptsektoren und 5 davon Ersatzsektoren. So zielt zum Beispiel die Eintragungsadresse 27 auf Sektor 27, Kopf 0 und Zylinder 0 ab, dagegen die Eintragungsadresse 28 nicht auf Sektor 28, der ein Ersatzsektor ist, sondern auf Sektor 0, Kopf 1, Zylinder 0.

Bevor ein Plattensatz zur Speicherung von Daten herangezogen werden kann, muß er zunächst ausgelöst bzw. vorbereitet werden. Dies wird erreicht durch Ausführung der Auslösemeldung. Wenn der Betriebskode der Auslösemeldung aus dem Speicher von der I/O-Steuerung aufgenommen wird, schreibt diese die Sektoradressen und Testdaten in alle Spuren, ausgehend von dem Sektor, der aus der Eintragungsadresse in der Meldung entschlüsselt wird. Alle Sektoren, ausgehend von der Sektorposition, die durch die Eintragungsadresse ausgewiesen ist, werden ausgelöst, einschließlich der Ersatzsektoren. Fig. 4 zeigt das Format bzw. den Umfang jeder Spur nach der Auslösung. Im Anschluß an die Indexposition besteht eine Spuranfangslücke, auf die das Adressenfeld des ersten Sektors in der Spur folgt. Hieran schließt sich eine weitere Lücke, das Datenfeld, eine andere Lücke und dann das Adressenfeld für den zweiten Sektor in der Spur an. Die Spurendlücke schließt die Spur ab, womit eine Umdrehung des Plattensatzes gekennzeichnet ist. Wie in Fig. 4 unten angegeben ist, enthält das Adressenfeld für jeden Sektor ein Ersatzzeichenbit, mit S bezeichnet, welches anzeigt, ob der Sektor ein Hauptsektor (S = 0) oder ein Ersatzsektor (S = 1) ist. Darauf folgen die Sektornummer, die Kopfnummer, die Zylindernummer und abschließend ein Paritätsbit, mit P bezeichnet.

Die Arbeitsweise der Plattenspeichersteuerung in Kombination mit dem Computersystem und dem Plattenspeicher bei der Ausführung der Auslösemeldung ist im einzelnen nachstehend in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben. Wie in der obenerwähnten US-Patentschrift 35 14 758 im einzelnen erläutert ist, werden bei der Ausführung einer Vorschrift zur Einleitung einer Eingabe oder Ausgabe durch die Verarbeitungseinheit 10 von dieser Einheit die Adresse einer Eingabe-/Ausgabemeldung in diesem Fall die Plattenspeicher-Auslösemeldung, im Adressenspeicher 47 gespeichert und zu gleicher Zeit der Plattenspeichersteuerung über den geeigneten Kanal von der zentralen Steuerung 12 aus signalisiert, daß ein Arbeitsvorgang durch die Steuerung eingeleitet werden soll. Eine Steuerleitung in jedem von der zentralen Steuerung 12 ausgehenden Kanal, als Kanalbestimmungsleitung CDL bezeichnet, verläuft zu der betreffenden Steuereinheit, die durch die Anweisung zur Einleitung eines Eingabe-/Ausgabevorgangs ausgewiesen ist, und dient der Aktivierung der Steuereinheit. Die Hauptsteuerung überträgt dann die adressierte Meldung aus dem Hauptspeicher zur Steuereinheit unter Benutzung der Adresse im Adressenspeicher 47, wobei der Anfangs- und Endadressenteil der Meldung an Stellen im Adressenspeicher 47, die dem betreffenden Kanal zugeordnet sind, übertragen werden.

Die Steuereinheit enthält eine Ablauf- bzw. Folgesteuerung 80, die durch mehrere Betriebszustände SC, beginnend mit SC = 0, fortgeschaltet wird, um die Operationsfolge in der Steuereinheit zu steuern. Während die Steuereinheit sich anfangs im Zustand SC = 0 befindet, nimmt die UND-Schaltung 82 wahr, wenn auf der Kanalbestimmungsleitung CDL ein Signal ankommt, um einen Eingabe-/Ausgabevorgang einzuleiten. Durch das Ausgangssignal der UND-Schaltung 82 wird eine Torschaltung 83 geöffnet und dadurch eine Sammelleitung für die Speicherablesung MRB zu einem Steuerregister 84 durchgeschaltet. Vorausgesetzt die Meldung ist eine Auslösemeldung, dann werden die dem Betriebskode, der variablen Zahlengruppe und der Eintragungsadresse zugeordneten Abschnitte der Meldung, die aus dem Speicher ausgelesen und auf die Sammelleitung zur Steuereinheit gegeben worden sind, in das Steuerregister 84 durchgelassen. Zur gleichen Zeit werden die Anfangs- und Endadressen an eine Stelle im Adressenspeicher 47 eingegeben, die dem betreffenden Kanal CDL zugewiesen ist, wie dies alles ausführlicher in der obenerwähnten US-Patentschrift 35 14 758 beschrieben ist.

Der Betriebskode im Register 84 wird an einen Dekodierer 88 angelegt, der auf das Auslösezeichen des Betriebskodes ansprechend ein entsprechendes Signal auf die mit "Auslösen" bezeichnete Ausgangsleitung gibt. Hierdurch wird die Folgesteuerung 80 in den Betriebszustand SC = 1 gesetzt.

Während des Zustands SC = 1 wird die Eintragungsadresse im Register 84 durch einen Adressendekodierer 92 entschlüsselt und in dem Adressenregister 94 mit den entsprechenden Zylinder-, Kopf- und Sektornummern gespeichert. Der Dekodierer ist eine arithmetische Schaltung, die während des Zustands SC = 1 aktiviert wird. Der arithmetische Dekodierer erzeugt eine Zylindernummer durch Dividieren der Eintragungsadresse durch die Nummer des Hauptsektors in einem Zylinder. Bei der beschriebenen Ausführungsform mit 20 Magnetköpfen und 33 Sektoren je Kopf beträgt die Anzahl der Hauptsektoren pro Zylinder 655, nämlich 20 mal 33 weniger 5 Ersatzsektoren. Der Rest aus dieser Division wird dann durch die Anzahl der Sektoren je Spur, also 33 geteilt, was die Kopfnummer ergibt. Nachdem der arithmetische Dekodierer den Vorgang beendet hat, gibt er ein Signal auf die Leitung F, das der Folgesteuerung die Beendigung des Vorgangs anzeigt. Dieses Signal auf Leitung F wird zusammen mit einem den Zustand SC = 1 anzeigenden Signal einer UND- Schaltung 95 zugeführt, deren Ausgangssignal die Folgesteuerung in den SC = 2 fortschaltet.

Während des Zustands SC = 2 muß die Adresse im Adressenregister 94 berichtet werden, um die 5 Ersatzsektoren in der vom Kopf 0 abgetasteten Spur zu überspringen, da die Eintragungsadresse sich nur auf die Hauptsektoren bezieht. Das Register 94 ist mit drei Abschnitten versehen, die als Zähler arbeiten. Im ersten Abschnitt 96, der die Sektornummer speichert, kann die Zählung bis zu einem Höchstwert zunehmen auf Grund von Impulsen, die der Zählereingangsleitung 32 zugeführt werden. Der Abschnitt 96 wird dann auf 0 zurückgesetzt und erzeugt dabei einen Übertragimpuls CS, der dem nächsten Zählerabschnitt 98 zugeführt wird, der die Kopfnummer speichert. Im Abschnitt 98 kann die Zählung bis zu einem Höchstwert von 19 ansteigen, worauf durch Rücksetzen auf 0 ein Übertragsignal CH erzeugt wird, das an den nächsten Zählerabschnitt 100 angelegt wird, der die Zylindernummer speichert. In diesem Abschnitt kann die Zählung von 0 bis 405 ansteigen, entsprechend der Gesamtzahl der Zylinder im System, um dann auf 0 zurückgesetzt zu werden, unter Erzeugung eines Übertragimpulses CY. Der Adressenspeicher 94 speichert außerdem ein Ersatzzeichenbit im Abschnitt S und ein Paritätszeichenbit im Abschnitt P.

Um die letzten fünf Sektoren Nr. 28 bis 32 am Kopf 0 in jeder Spur als Ersatzsektoren beiseite zu lassen, ist es notwendig, die Sektorzählung um 5 zu erhöhen, jedesmal, wenn die entschlüsselte Eintragungsadresse eine Kopfnummer vorsieht, die nicht 0 ist, oder jedesmal, wenn die Kopfnummer 0 ist und die Sektornummer 28 bis 32 ist, den fünf Ersatzsektoren entsprechend. Zu diesem Zweck wird die Sektornummer einem Dekodierer 102 zugeführt, der ein Ausgangssignal vorsieht, wenn die Sektorzählung 28 bis 32 beträgt. Die Kopfnummer im Zählerabschnitt 98 wird ebenfalls einem Dekodierer 104 zugeführt, der Ausgangssignale erzeugt, die anzeigen, ob die Kopfnummer 0 oder nicht 0 ist. Während des Zustands SC = 2 nimmt eine UND-Schaltung 106 wahr, wenn die Kopfnummer 0 ist und die Sektornummer eine Zahl von 28 bis 32 ist. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 106 wird einer Schaltung 108 zugeführt, die die Zählung im Sektorzähler 96 um 5 erhöht. Da hierdurch die Sektorzählung über 32 hinauskommen würde, wird sie auf einen Betrag von 0 bis 4 zurückgesetzt und zugleich wird ein Übertragsignal CS erzeugt, das die Kopfzählung im Zählerabschnitt 98 um 1 erhöht. Eine UND-Schaltung 110 nimmt während des Zustands SC = 2 wahr, wenn die Kopfnummer nicht 0 ist, wobei das Ausgangssignal der UND-Schaltung 110 auch der Schaltung 108 zugeführt wird, um die Sektorzählung um 5 zu erhöhen. Auf diese Weise werden die fünf Ersatzsektoren in jedem Zylinder automatisch beiseite gelassen und können nicht auf Grund der Eintragungsadresse eingesetzt werden. Die Folgesteuerung wird dann in den Zustand SC = 3 vorgerückt.

Während des Zustands SC = 3 werden die Zylindernummer und die Kopfnummer durch eine Torschaltung 112 bzw. 114 zu dem Zylinderadressenregister 66 bzw. dem Kopfadressenregister 74 im Plattenspeicher übertragen. Als Ergebnis werden der Stellantrieb 64 und der Wählschalter 72 betätigt, um die Magnetköpfe in den richtigen Zylinder einzustellen bzw. den betreffenden Kopf auszuwählen, der mit dem Schreibverstärker 68 und dem Leseverstärker 70 zu verbinden ist. Wenn der Stellantrieb 64 den Kopf richtig eingestellt hat, gibt er ein Signal auf die mit "Servo" bezeichnete Leitung c. Diese Leitung und die mit "Index" bezeichnete Leitung d führen über eine UND-Schaltung 113 zu einer UND-Schaltung 115 zusammen mit dem vom Dekodierer 88 eingehenden Auslösesignal, wodurch die Folgesteuerung in den Zustand SC = 4 umgestellt wird.

Während des Zustands SC = 4 wird die Sektor-, Kopf- und Zylindernummeradresse für jeden Sektor auf dem Plattensatz in einem bestimmten Abschnitt, dem sogenannten Adressenfeld der Sektoren registriert (vgl. Fig. 4). Im Restteil jedes Sektors, dem sogenannten Datenfeld, werden Testdaten registriert. Die Auslösung beginnt mit dem Sektor, der durch den Inhalt des Adressenregisters 94 ausgewiesen ist. Ein Zähler, der einen Abschnitt 116 für Bitzählung und einen Abschnitt 118 für Sektorzählung besitzt, addiert Zeitimpulse CP, die von der Zeitspur auf dem Plattensatz abgeleitet werden. Der Bitabschnitt 116 und der Sektorabschnitt 118 werden durch den Indeximpuls auf 0 zurückgesetzt. Der Bitzählerabschnitt 116 erzeugt einen Übertragimpuls CB, der dem Sektorzählerabschnitt 118 zugeführt wird, wenn der Bitzählerabschnitt seinen höchsten Zählerstand, der der in einem Sektor registrierten Anzahl von Bits entspricht, erreicht hat.

Der Sektorzählerabschnitt 118 wird mit der Sektornummer im Abschnitt 96 des Adressenregisters 94 mittels einer Vergleichsschaltung 120 verglichen, die ein Ausgangssignal EQ erzeugt, wenn die Sektornummern gleich sind. Der Zählerstand des Bitzählerabschnitts 116 wird einem Dekodierer 122 zugeführt, der zwei Ausgangsleitungen besitzt, die mit "ADD" und "DATA" bezeichnet sind. Der Dekodierer legt ein Signal an die Leitung ADD, wenn die Bitzählung in den Grenzen des Adressenfelds eines Sektors liegt. Die Leitung DATA wird durch den Dekodierer 122 erregt, wenn die Bitzählung in den Grenzen des Datenfelds eines Sektors liegt.

Während des Zustands SC = 4 nimmt eine UND-Schaltung 124 wahr, wenn der Bitzählerabschnitt 166 innerhalb des Adressenfeldes liegt und wenn die Vergleichsschaltung 120 anzeigt, daß der Sektorzähler die Sektornummer erreicht hat, die im Sektorregisterabschnitt 96 gespeichert ist. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 124 wird einer Torschaltung 126 zugeführt, die ermöglicht, daß die Zeitimpulse die Inhalte des Registers 94 ausschieben. Dieses Ausgangssignal wird einer Torschaltung 128 und dem Schreibverstärker 68 im Plattenspeicher zugeführt, um die Adresse auf der Platte zu registrieren. Wenn der Bitzählerabschnitt 116 die dem Datenfeld des Sektors entsprechende Zählung erreicht, werden Testdaten aus einem Testdatenregister 130 zur Torschaltung 128 übertragen, um auf der Platte registriert zu werden. Eine UND-Schaltung 132 nimmt wahr, wenn die Sektornummern gleichbar sind (Leitung EQ) und wenn der Bitzählerabschnitt 116 dem Datenabschnitt des Sektors entspricht (Leitung DATA). Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 132 öffnet eine Torschaltung 134, damit die Zeitimpulse der Testdaten serienweise aus dem Testdatenregister 130 ausschiften. Die Testdaten können entweder ein vorbereitetes Testwort sein, das wiederholt in dem Datenabschnitt des Sektors registriert wird, oder es können Testdaten aus dem Hauptspeicher sein, die über die Speicherlesesammelleitung vom Pufferabschnitt des Speichers entnommen sind, durch die Anfangs- und Endadressen der Initialmeldung bestimmt. Die Torschaltung 128 wird durch die UND- Schaltungen 124 und 132 so gesteuert, daß die Torschaltung offen ist, wenn entweder das Testdatenregister 130 oder das Adressenregister 94 umgeschaltet wird.

Der Übertragimpuls CB aus dem Bitabschnitt des Registers 116 schaltet nicht nur den Sektorzähler 118 weiter, sondern dient auch dazu, die Adresse im Register 94 vorzurücken. Zu diesem Zweck ist eine UND-Schaltung 140 vorgesehen, die den Zustand SC = 4 und die Sektorgleichheit von der Vergleichsschaltung 120 sowie den Übertragimpuls vom Bitzähler abtastet bzw. aufnimmt. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 140 dient dazu, in den Sektorzählerabschnitt 96 des Adressenregisters 94 einzuzählen und die Adresse um eins vorzurücken. Wenn der Abschnitt 96 ein Übertragsignal CS erzeugt, wird die Folgesteuerung 80 auf den Zustand SC = 3 durch das Ausgangssignal einer UND-Schaltung 141 zurückgesetzt. Dies bewirkt, daß die neue Kopfnummer durch die Torschaltung 114 zum Plattenspeicher durchgelassen wird. Jedesmal, wenn die Sektornummer 28 bis 32 ist, wie vom Dekodierer 102 angezeigt, und die Kopfnummer 0 ist, stellt eine UND-Schaltung 139, die auf den Impuls CB anspricht, das Ersatzzeichenbit S auf 1. Somit werden von den Ersatzsektoren die Ersatzzeichen registriert bei einem auf 1 eingestellten Ersatzzeichenbit, während das Ersatzzeichenbit auf 0 eingestellt ist für alle Hauptsektoren.

Wenn die Adresse durch sämtliche Zylinder gezählt ist, wird durch den Zylinderabschnitt 100 nach Rückstellung auf 0 ein Übertragsignal CY abgegeben, das an eine UND-Schaltung 142 zusammen mit dem Zustand SC = 4 angelegt wird. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 142 rückt die Folgesteuerung auf den Betriebszustand SC = 5 vor. Während dieses Zustands wird eine Ergebnismeldung bzw. Vollzugsmeldung zu einer bestimmten Stelle im Speicher von einem Ergebnismelderegister 143 durch eine Torschaltung 145 zurückgeleitet, um dem System anzuzeigen, daß die I/O-Steuereinheit den Vorgang vollzogen hat, den die Meldung aufgerufen hatte. Die Erzeugung und Speicherung von Ergebnis- bzw. Vollzugsmeldungen ist allgemein üblich und in der obenerwähnten US-Patentschrift 35 14 758 beschrieben.

Nach dem Auslösevorgang wird durch das Hauptsteuerprogramm auf Grund der Vollzugsmeldung ein anderer Eingabe-/Ausgabevorgang auf demselben I/O-Kanal eingeleitet, wodurch bewirkt wird, daß eine weitere Meldung an die Steuereinheit ausgegeben und in dem Register 84 gespeichert wird. Unter normalen Verhältnissen würde dies die Nachprüfvorschrift sein, die eine Nachprüfung daraufhin vornimmt, daß das System die Adressen und Testdaten auf dem Plattensatz während des Auslösevorgangs richtig registriert hat. Die Nachprüfung kann mit irgendeiner von der Meldung ausgewiesenen Eintragungsadresse einsetzen.

In Fig. 6 ist die Arbeitsweise der Steuereinheit auf Grund der Betriebskodevorschrift zum Nachprüfen mehr ins einzelne gehend veranschaulicht. Vorausgesetzt, der Dekodierer 88 zeigt im Betriebskode "Nachprüfen" an, so rückt die Folgesteuerung durch die Betriebszustände SC = 1, SC = 2 und SC = 3 vor, in derselben Weise wie oben in Verbindung mit Fig. 5 beschrieben. Während dieser Zustände wird die Eintragungsadresse entschlüsselt und im Adressenregister 94 aufgenommen und die Kopf- und Zylinderadressen werden an den Plattenspeicher übertragen. Wenn der Stellantrieb die Köpfe in den richtigen Zylinder eingestellt hat, bringt eine UND-Schaltung 147 die Folgesteuerung in den Zustand SC = 6.

Während des Zustands SC = 6 werden Adressen und Daten von dem Plattensatz über eine Torschaltung 144 abgelesen, die durch das Ausgangssignal einer UND-Schaltung 146 gesteuert wird. Die UND- Schaltung 146 nimmt den Zustand SC = 6 sowie den Umstand wahr, daß die Bitzählung des Zählers 116 dem Adressenfeld oder dem Datenfeld eines Sektors entspricht, was durch das Ausgangssignal der Schaltung 122 angezeigt wird. Das Ausgangssignal der Torschaltung 144 wird serienweise Bit auf Bit einem Eingang einer Vergleichsschaltung 148 zugeführt. Dem anderen Eingang werden Signale aus dem Adressenregister 94, gesteuert durch Schiebeimpulse von der Torschaltung 126, zugeführt. Die Torschaltung 126 wird durch das Ausgangssignal einer UND-Schaltung 149 gesteuert, die den Zustand SC = 6 und das Adressenfeld ADD abtastet.

Das Ausgangssignal der Torschaltung 144 wird auch einem Paritätskontrollkreis 152 zugeführt, der auf richtige Parität bei jeder Adresse kontrolliert, ebenso wie bei den Testdaten, wie sie von dem Plattensatz abgelesen sind. Der Betriebsablauf setzt sich in den folgenden Sektoren fort, indem die Adresse in dem Adressenregister 94 erhöht wird auf Grund des Übertragimpulses aus dem Bitzähler 116. Die Erhöhung erfolgt durch das Ausgangssignal einer UND-Schaltung 150, die den Zustand SC = 6 und den am Ausgang des Bitzählers 116 erzeugten Übertragimpuls CB abtastet. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 150 dient außerdem dazu, die Eintragungsadresse im Register 84 weiterzuzählen, wobei die Ersatzsektoren ausgenommen sind, so daß die Eintragungsadresse für Ersatzsektoren nicht erhöht wird.

Im Register 84 erfolgt die Erhöhung der Eintragungsadresse durch das Ausgangssignal einer UND-Schaltung 156, wenn das Ersatzzeichenbit 0 ist (S = 0). Das Ersatzzeichenbit wird auf 1 gesetzt, dadurch, daß der Impuls CB an eine Torschaltung 137 gelegt wird, die durch das Ausgangssignal einer UND-Schaltung 139′ gesteuert wird, jedesmal, wenn die Kopfnummer 0 und die Sektornummer 28 bis 32 beträgt, entsprechend den fünf Ersatzsektoren für jeden Zylinder. Ein der Steuerung dienender Flipflopkreis 151 wird ebenfalls auf 0 gesetzt, so daß der Zustand S = 1 selbst während des Schiebens des Registers 94 zutreffend ist. Der Flipflopkreis wird durch einen Impuls CB über eine Torschaltung 138 zurückgesetzt, die durch das Ausgangssignal der UND-Schaltung 139′ über eine Umkehrstufe 136 gesteuert wird.

Wenn während des Adressenvergleichs oder der Paritätskontrolle über Leitung ERR ein Fehler festgestellt wird, wird ein der ERRF-Steuerung dienender Flipflopkreis 154 auf 1 gesetzt durch das Ausgangssignal der Vergleichs- oder der Paritätsschaltung. Fehler beim Adressenvergleich in den Ersatzsektoren haben keine Bedeutung, da die Adressen in den Ersatzsektoren die gleichen sein können wie die Adressen in den entsprechenden verlagerten Hauptsektoren. Daher wird das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 148 an eine UND-Schaltung 153 gelegt, zusammen mit dem Ersatzzeichenbit S = 0. Die Folgesteuerung wird dann auf SC = 7 oder SC = 8 gesetzt durch das Ausgangssignal einer UND-Schaltung 156 am Ende des Sektors, wie durch den Übertragimpuls CB aus dem Bitzähler 116 angezeigt wird. Die Folgesteuerung wird auf SC = 7 gesetzt, wenn das Ersatzzeichenbit "aus" bedeutet (S = 0), oder auf SC = 8 eingestellt, wenn das Ersatzzeichenbit "ein" bedeutet (S = 1), und zwar durch UND- Schaltungen 155 und 157. Während des Zustands SC = 7 wird die Eintragungsadresse im Meldungsregister 84 über eine Torschaltung 158 zu der Speicherschreibesammelleitung durchgelassen und in das Pufferfeld des Hauptspeichers eingeschrieben, festgelegt durch die von der Meldung ausgewiesenen Anfangsadresse, wie gebräuchlich. Auch der ERRF-Flipflopkreis 154 wird auf 0 zurückgesetzt und die Folgesteuerung kehrt in den Zustand SC = 6 zurück.

Wenn der Fehler beim Nachprüfen eines Ersatzsektors angetroffen wird, wird die Folgesteuerung in den Zustand SC = 8 gesetzt. Während des Zustands SC = 8 wird eine Ersatzadresse aus einem Ersatzadressenregister 164 durch eine Torschaltung 162 zur Speicherschreibesammelleitung durchgelassen. Die Ersatzadresse enthält ein Zeichen, das auf eine Ersatzadresse hinweist, und enthält eine Zylindernummer, die dem Adressenregister 94 entstammt, sowie die Nummer N des Ersatzsektors. Die Nummer N wird aus der Sektoradressennummer im Adressenregister 94 abgeleitet, indem 28 von der Sektornummer subtrahiert wird, jeweils wenn das Ersatzzeichen "ein" bedeutet, wie S = 1 angibt. Zu diesem Zweck verbindet eine Torschaltung 166 den Ausgang des Sektorabschnitts im Adressenregister 94 über eine Minus-28-Schaltung 168 mit dem Ersatzadressenregister 164, wenn die Torschaltung den Zustand SC = 1 wahrnimmt.

Bei Beendigung des Zustands SC = 7 oder SC = 8 wird der ERRF- Flipflopkreis 154 auf 0 zurückgesetzt und die Folgesteuerung in den Zustand SC = 6 zurückgeschaltet. Die Nachprüfung geht durch den übrigen Plattensatz weiter. Jedesmal wenn die Kopfadresse geändert wird, wird die Folgesteuerung auf SC = 3 durch eine UND-Schaltung 169 zurückgesetzt, die den Zustand SC = 6 und den Übertragimpuls CS abtastet. Ein Übertragimpuls CY wird aus dem Zylinderabschnitt des Registers 94 abgeleitet, wobei die Folgesteuerung durch das Ausgangssignal einer UND-Schaltung 171 in den Zustand SC = 5 zurückgesetzt wird. Wie oben beschrieben, wird während des Zustands SC = 5 eine Ergebnismeldung im Hauptspeicher gespeichert und die Folgesteuerung 80 auf SC = 0 zurückgesetzt. Ein von der Vergleichs- oder der Paritätsfehlerschaltung 148 bzw. 152 festgestellter Fehler dient als ERR-Signal dazu, in die Ergebnismeldung ein Zeichenbit einzusetzen, das dem System einen Nachprüffehler anzeigt, wenn das Hauptsteuerprogramm die Ergebnismeldungen im Speicher überprüft.

Beim Auffinden einer Ergebnismeldung, in die ein Fehlerzeichen für einen Nachprüffehler eingesetzt ist, ist das Hauptsteuerprogramm in der Lage, eine Verlagerungsmeldung in dem Speicher zu erzeugen, die die Eintragungsadresse des mit dem Fehler behafteten Sektors einschließt. Die Software zur Erzeugung einer Meldung und ihrer Speicherung an einer bestimmten Stelle im Speicher ist allgemein gebräuchlich für die Betriebsroutine, wie sie beim Burroughs-Computer B 3500 und anderen Computersystemen gehandhabt wird, die Eingabe-/Ausgabesteuerungen haben, die unabhängig von einer zentralen Verarbeitungseinheit arbeiten. Das Hauptsteuerprogramm führt dann eine Anweisung zur Einleitung einer Eingabe bzw. Ausgabe durch, die auf eine Verlagerungsmeldung abzielt. Die Verlagerungsmeldung wird an die Steuereinheit des Plattensatzes übertragen, in der gleichen Weise, wie oben in Verbindung mit der Auslösemeldung und der Nachprüfmeldung beschrieben. Die Eintragungsadresse der Verlagerungsmeldung richtet sich auf einen Sektor, in dem ein Fehler während des Nachprüfvorgangs aufgefunden wurde. Zusätzlich wird durch das Variantenfeld der Verlagerungsmeldung einer der fünf Ersatzsektoren durch eine Zahl N von N = 0 bis N = 4 ausgewiesen. Die Arbeitsweise der Steuereinheit bei Ausführung der Verlagerungsmeldung ist im einzelnen in Fig. 7 veranschaulicht.

Durch die Dekodierschaltung 88 wird auf Grund des Betriebskodes der Verlagerungsmeldung eine Verlagerungsleitung aktiviert. Die Folgesteuerung 80 rückt in die Betriebszustände SC = 1, SC = 2 und SC = 3 vor, in der gleichen Weise wie oben in Verbindung mit Fig. 5 und 6 beschrieben. Somit wird die Eintragungsadresse entschlüsselt und in dem Adressenregister gespeichert in der Form einer Sektornummer, Kopfnummer und Zylindernummer im Hinblick auf den Sektor, der einen Fehler enthält und der in den ausgewiesenen Ersatzsektor N desselben Zylinders verlagert werden soll.

Nachdem, in bezug auf Fig. 7, während des Zustands SC = 3 die Zylinder- und Kopfadressen aus dem Adressenregister 94 an den Plattenspeicher übertragen worden sind, und zwar in derselben Weise wie oben in Verbindung mit den Auslöse- und Nachprüfmeldungen beschrieben, wird die Folgesteuerung durch das Ausgangssignal einer UND-Schaltung 170 in den Zustand SC = 9 gesetzt. Die UND-Schaltung 170 nimmt wahr, daß die Folgesteuerung sich im Zustand SC = 3 befindet, daß im Betriebskode "Verlagern" angezeigt ist und daß der Stellantrieb die Köpfe in den richtigen Zylinder eingestellt hat.

Während des Zustands SC = 9 wird ein besonderes Verlagerungszeichenmuster in dem Adressenfeld des Sektors niedergelegt, der durch die Eintragungsadresse der Verlagerungsmeldung ausgewiesen ist. Für das Verlagerungszeichen kann irgendeine geeignete Verschlüsselung benutzt werden, die bei Niederlegung im Adressenfeld leicht als solche erfaßt werden kann, wenn der Verlagerungssektor abgelesen wird. Das Verlagerungszeichenmuster wird in einem Register 172 gespeichert und in die Schreibleitung zum Plattenspeicher geschoben, indem hierfür über eine Torschaltung 175 zugeführte Zeitimpulse benutzt werden. Die Torschaltung 175 und die Torschaltung 128 werden durch eine UND-Schaltung 174 gesteuert, die wahrnimmt, daß der Zustand SC = 9 und die Gleichheitsbedingung EQ vorliegen. Zu gleicher Zeit wird das Ersatzzeichen in das Adressenregister 94 eingetragen und der Steuer-Flipflopkreis 151 auf 1 gesetzt. Wenn der Übertragimpuls CB durch den Bitzähler 116 am Ende des Sektors erzeugt wird, wird die Folgesteuerung in den Zustand SC = 10 durch das Ausgangssignal einer UND-Schaltung 176 vorgerückt, die wahrnimmt, daß die Folgesteuerung sich im Zustand SC = 9 befindet, daß der Sektorvergleich Gleichheit (EQ) ergibt und daß der Übertragimpuls CB vom Bitzähler 116 vorliegt.

Im Zustand SC = 10 der Folgesteuerung wird die Kopfadresse im Register 74 des Plattenspeichers auf 0 gesetzt durch das Ausgangssignal einer Torschaltung 178. Der Ersatzsektor N, der durch die variablen Bits im Meldungsregister 84 ausgewiesen ist und eine Zahl von 0 bis 4 ist, entsprechend einer der fünf Ersatzsektoren, wird einer mit "Plus 28" bezeichneten Schaltung 180 zugeführt, um die tatsächliche Sektornummer "N+28" des ausgewiesenen Ersatzsektors zu gewinnen. Diese Ersatzsektornummer wird über eine Torschaltung 182 der Vergleichsschaltung 120 während des Zustands SC = 10 zugeführt, anstelle der Sektornummer im Adressenregister 94. Zu diesem Zweck wird der Zustand SC = 10 über eine Umkehrstufe 184 einer Torschaltung 186 signalisiert, über die gewöhnlich die Sektoradresse der Vergleichsschaltung 120 zugeführt wird, wodurch die Torschaltung 186 geschlossen wird, während die Torschaltung 182 geöffnet wird. Wenn die Ersatzsektornummer der Sektorzählung des Zählers 118 entspricht, wird die Adresse im Register 94 in das Adressenfeld des Ersatzsektors eingelesen. Zeitimpulse werden über die Torschaltung 126 zugeführt, um den Inhalt des Adressenregisters 94 über die Torschaltung 128 in die Leitung zu schieben, die zum Schreibverstärker im Plattenspeicher führt. Die Torschaltungen 126 und 128 werden durch das Ausgangssignal einer UND-Schaltung 181 geöffnet, die wahrnimmt, daß der Bitzähler 116 auf dem Adressenfeld steht und daß in der Vergleichsschaltung 120 die Sektorgleichheit vorliegt. Anschließend erfolgt das Einschreiben des Testmusters aus dem Register 130 in das Datenfeld des Ersatzsektors durch Anlegen von Zeitimpulsen an den Schiebeeingang zum Register 130 über die Torschaltung 134 in Abhängigkeit von dem Ausgangssignal einer UND-Schaltung 183. Somit hat am Ende des Zustands SC = 10 der ausgewiesene Ersatzvektor nunmehr die Adresse des Verlagerungssektors aufgenommen, aber mit dem auf 1 gesetzten Ersatzzeichen.

Die Folgesteuerung wird dann durch das Ausgangssignal einer UND-Schaltung 188 auf den Zustand SC = 5 zurückgesetzt, und während dieses Zustands wird eine Ergebnismeldung in den Speicher zurückgegeben und die Ausführung der Verlagerungsmeldung beendet.

Bei der anschließenden Ausführung einer Lese- oder Schreibvorschrift zur Übertragung von Daten zwischen dem Plattensatz und dem Hauptspeicher sieht die Plattenspeichersteuerung eine automatische Übertragung vor von einem Sektor, der ein Verlagerungszeichen enthält, zu einem Ersatzsektor, der während der Ausführung der Verlagerungsmeldung ausgewiesen wurde. Wie die Steuereinheit diese Aufgabe ausführt, ist in Fig. 8 für die Lesemeldung veranschaulicht. Sobald ein Lesevorgang ausgelöst ist durch Übertragung einer Lesemeldung an das Meldungsregister 84 in der Steuereinheit während des Zustands SC = 0, wird die Eintragungsadresse während des Zustands SC = 1 entschlüsselt und in das Adressenregister 94 in der oben beschriebenen Weise eingebracht. Die Kopfnummer und die Zylindernummer werden dann an den Plattensatz während des Zustands SC = 3 übertragen, um die Köpfe einzustellen und den ausgewiesenen Kopf auszuwählen. Die Folgesteuerung wird dann in den Zustand SC = 11 durch das Ausgangssignal der UND-Schaltung 200 gebracht, die wahrnimmt, daß der Betriebskode "Lesen" angibt, die Folgesteuerung sich im Zustand SC = 3 befindet und der Stellantrieb die Köpfe richtig eingestellt hat.

Während des Zustands SC = 11 wird die Sektornummer im Register 94 mit der Sektornummer im Zähler 118 verglichen. Wenn die Vergleichsschaltung 120 anzeigt, daß die Nummern gleich sind, werden die Torschaltungen 126 und 128 durch das Ausgangssignal einer UND-Schaltung 201 geöffnet, wodurch die Übertragung von Information, die von der Platte abgelesen ist, bewirkt wird, um sie einem Eingang der Vergleichsschaltung 148 zuzuführen. Zur gleichen Zeit wird die Adresse im Adressenregister 94 serienweise zum anderen Eingang der Vergleichsschaltung 148 durch Zeitimpulse geschiftet, die dem Schiebeeingang des Registers 94 über eine Torschaltung 126 zugeführt werden. Wenn die Adressen keinen Vergleich vorsehen, da ein Paritätsbitfehler vorliegt, wird der Flipflopkreis 154 auf 1 gesetzt in derselben Weise, wie in Verbindung mit Fig. 6 beschrieben, und wird im Ergebnismeldungsregister ein Zeichen gesetzt. Die Folgesteuerung wird in den Zustand SC = 5 gebracht durch das Ausgangssignal einer UND- Schaltung 202, wodurch die Speicherung der Ergebnismeldung im Speicher bewirkt wird. Wenn ein gültiger Vergleich und kein Paritätsbitfehler vorliegt, bleibt der Flipflopkreis 154 auf 0 und die Daten in dem Sektor werden dann abgelesen und in einem Pufferregister 203 zu Bytes oder Wörtern vereinigt, die alsbald über die Speicherschreibesammelleitung an den Hauptspeicher übertragen werden, ausgehend von der durch die Meldung ausgewiesenen Anfangsadresse. Das Pufferregister wird mit der Sammelleitung durch eine Torschaltung 205 in Abhängigkeit von einem Zähler 207 während des Zustands SC = 11 verbunden. Der Zähler zeigt aufgrund von Schiebeimpulsen an, wenn ein vollständiges Byte oder Wort in den Puffer 203 geschoben worden ist. Die Übertragung von Daten von der Platte an den Speicher ist eine übliche Steuerfunktion, die nicht Bestandteil der vorliegenden Erfindung ist.

Ansprechend auf den Zustand SC = 11, die Bedingung EQ der Sektorgleichheit in der Vergleichsschaltung 120, die Bedingung der Fehlerfreiheit aus dem Flipflopkreis 154 und die Bedingung des Ausbleibens eines Verlagerungszeichens läßt die Torschaltung 206 Zeitimpulse durch, um den Puffer 203 zu schiften. Die Schiebeimpulse bewirken ein Einschieben der Bits, die serienweise von der Platte während des Auslesens der Daten eingehen.

Nachdem die Daten in dem Sektor an den Speicher übertragen worden sind, wird durch den Übertragimpuls CB aus dem Bitzähler 116, der der UND-Schaltung 208 zugeführt wird, bewirkt, daß die Folgesteuerung in den Zustand SC = 5 zurückgesetzt wird, in welchem die Ergebnismeldung an den Speicher übertragen wird, so daß der Vorgang alsdann beendet ist. Es ist zu beachten, daß, wenn ein Fehler beim Vergleichen der Adresse oder ein Fehler bei der Paritätskontrolle auftritt, wodurch der Flipflopkreis 154 zur Leitung ERRF durchlässig wird, das Fehlerzeichen in der Ergebnismeldung in der gleichen Weise gesetzt wird, wie oben in Verbindung mit der Nachprüfmeldung gemäß Fig. 6 beschrieben.

Während des Auslesens der Adresse aus dem Plattensatz wird die Adresse auch in eine Detektorschaltung 210 für Verlagerungszeichen eingebracht. Wenn die Sektoradresse ein Verlagerungszeichen enthält, als Ergebnis einer vorangehenden Ausführung einer Verlagerungsmeldung, wird ein Ausgangssignal RF durch den Verlagerungszeichendetektor erzeugt. Der ReF-Pegel wird einer UND-Schaltung 216 zugeführt, zusammen mit dem Zustand SC = 11 und dem Indeximpuls. Das Ausgangssignal der UND-Schaltung 216 bringt die Folgesteuerung 80 in den Zustand SC = 12. Ferner trägt es das Ersatzzeichen in das Adressenregister 94 ein. Auch öffnet es die Torschaltung 178 und ermöglicht so, daß das Kopfadressenregister 74 im Plattenspeicher auf 0 gesetzt wird und Kopf 0 gewählt wird.

Während des Zustands SC = 12 werden die Adressenfelder aller Sektoren, die durch den Kopf 0 abgelesen sind, mit der Adresse im Adressenregister 94 verglichen. Wenn ein Vergleich erfolgt ist, werden die Daten aus diesem Ersatzsektor zum Hauptspeicher übertragen. Hierzu wird die Adresse im Adessenregister 94 in den einen Eingang der Vergleichsschaltung 148 geschoben. Zugleich wird die Sektoradresse von der Platte in den anderen Eingang der Vergleichsschaltung 148 während jedes Feldes gelesen. Dies erfolgt durch eine UND-Schaltung 220, die den Zustand SC = 12, die Gegenwart des Adressenfeldes und die Einstellung 0 eines Steuer-Flipflopkreises 222, als AUF bezeichnet, abtastet. Wenn bei einem Bit auf Bit vorgenommenen Vergleich zwischen der Adresse im Register 94 und der von der Platte abgelesenen Adresse irgendwelche Bits nicht gleich sind, wird der Flipflopkreis AUF durch das Ausgangssignal einer UND-Schaltung 224 auf 1 gesetzt. Der Flipflopkreis 222 für die AUF-Steuerung wird auf 0 zurückgesetzt durch das Ausgangssignal einer UND-Schaltung 226, die auf den Übertragimpuls CB aus dem Bitzähler 116 anspricht. Wenn Gleichheit besteht, wird der Flipflopkreis 222 nicht auf 1 gesetzt. Als Ergebnis werden während des Datenfeldabschnitts des Sektors die Daten von der Platte in den Puffer 203 gelesen aufgrund des Ausgangssignals einer UND-Schaltung 228, die die Torschaltung 206 öffnet, um dem Schiebeeingang des Puffers 203 Zeitimpulse zuzuführen. Auf diese Weise werden die Daten vom Datenabschnitt des Ersatzsektors in den Hauptspeicher übertragen. Wenn die Datenübertragung fertig ist, wird die Folgesteuerung in den Zustand SC = 5 gebracht durch das Ausgangssignal einer UND-Schaltung 229, die den Zustand SC = 12, den Übertragimpuls CB des Bitzählers und die Nullstellung des Flipflopkreises 222 für die AUF-Steuerung erfaßt. Während des Zustands SC = 5 wird die Ergebnismeldung an den Hauptspeicher übertragen und der Vorgang ist beendet.

Wenn kein Vergleich zustande kommt, solange sich die Folgesteuerung noch in dem Zustand SC = 12 befindet, wird, sobald wieder der Indeximpuls vom Plattenspeicher eingeht, die Folgesteuerung in den Zustand SC = 5 gebracht durch das Ausgangssignal einer UND-Schaltung 230, die außerdem ein Zeichenbit in die Ergebnismeldung einsetzt, um anzuzeigen, daß sich keine Gleichheit für irgendeine Sektoradresse während einer vollständigen Umdrehung des Plattensatzes ergeben hat.

Claims (5)

1. Plattenspeicher zum Aufzeichnen von Informationen in mehreren koaxial drehbar angeordneten Magnetplatten mit konzentrischen Spuren mittels den einzelnen Plattenoberflächen zugeordneten Lese-/Schreibköpfen, die von einem von einer Steuereinrichtung gesteuerten Stellantrieb zu einer beliebigen, mittels einer Zylindernummer adressierbaren Spur bewegt werden,
wobei die konzentrischen Spuren in eine vorbestimmte Anzahl von Sektoren unterteilt sind und die Steuereinrichtung auf ein die Adresse eines ausgewählten Sektors angebendes Eingangssignal eine Schaltanordnung ansteuert, die den dem adressierten Sektor zugeordneten Lese-/Schreibkopf mit einem Ein- und Ausgabekanal zum Ein- oder Auslesen von in dem betreffenden Sektor gespeicherten Informationen verbindet, und
wobei die Sektoren sämtlicher Spuren ein Adressenfeld aufweisen, in dem jeweils eine die Zylindernummer, die Nummer des betreffenden Lese-/Schreibkopfes und die Nummer des betreffenden Sektors angebende Adresse gespeichert ist,
dadurch gekennzeichnet, daß in jeder Spur einer festgelegten Plattenoberfläche Ersatzsektoren vorgesehen sind,
daß die Steuereinrichtung in einem Testlauf ein Verlagerungszeichen in das Adressenfeld eines als fehlerhaft erkannten Sektors einschreibt und die einzuschreibende Nutzinformation einschließlich Adresse in einen der Ersatzsektoren einschreibt, wobei das Verlagerungszeichen ein von einer Adresse unterscheidbares Zeichen ist, und
daß bei einem Aufruf einer Adresse ein solches Verlagerungszeichen erkannt und automatisch auf die Plattenoberfläche mit den Ersatzsektoren in der gleichen Spur umgeschaltet wird.

2. Plattenspeicher nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem sich an das Adressenfeld anschließenden Datenfeld der Sektoren sämtlicher Spuren über den betreffenden Lese-/ Schreibkopf Testdaten eingeschrieben, die eingeschriebenen Adressen und Testdaten jedes Sektors gelesen und auf einen Fehlerzustand kontrolliert werden, und daß bei Feststellung eines Fehlerzustandes ein Verlagerungszeichen in den betreffenden Sektor eingetragen wird.

3. Plattenspeicher nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung

• a) ein Steuer- und Melderegister (84), das ein von einer zentralen Steuerung (12) einer Datenverarbeitungseinrichtung (10) abgegebenes Eintragungssignal zur Adressierung eines bestimmten Sektors über eine Speicherableseleitung (MRB) empfängt,
• b) ein Adressenregister (94), in das die Zylinder-, Kopf- und Sektornummer in Abhängigkeit von dem Eintragungssignal einschreibbar ist,
• c) ein Testdatenregister (130), das Testdaten an den dem adressierten Sektor zugeordneten Lese-/ Schreibkopf (62) abgibt,
• d) eine Vergleichseinrichtung (148), der für jeden Sektor einerseits die ausgelesenen Adressensignale und Testdaten und andererseits die Adressensignale aus dem Adressenregister (94) und die geschriebenen Testdaten aus dem Testdatenregister (130) zum Vergleich zugeführt werden, und die bei Ungleichheit der verglichenen Daten und Adressensignale eine Fehlermeldeschaltung (154) ansteuert, die ein Fehlersignal abgibt,
• e) ein Ersatzadressenregister (164), das bei einer Fehlermeldung einen Ersatzsektor zuweist, der die gleiche Zylindernummer wie der fehlerhafte Sektor aufweist, und
• f) eine Dekodierschaltung (88) zur Aktivierung einer Verlagerungsleitung enthält.

4. Plattenspeicher nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Folgesteuerungseinrichtung (80) aufweist, die sequentielle Signale (SC 1 . . . SC 12) an verschiedene, den Registern der Steuereinrichtung zugeordneten Gattern zum Auslösen eines Auslösevorgangs mit Testlauf (Fig. 5), einer Fehlerprüfung (Fig. 6), einer Verlagerung (Fig. 7) und eines Lesevorganges (Fig. 8) abgibt.

5. Plattenspeicher nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Adressenmodifiziereinrichtung (102, 104, 108) zum Überspringen von für die Ersatzsektoren reservierten Speicheradressen aufweist.