DE3142504A1

DE3142504A1 - Mehrfachplattenspeicher-uebertragungssystem

Info

Publication number: DE3142504A1
Application number: DE19813142504
Authority: DE
Inventors: Radhakrishna Shastri 7880 Grasmere Divakaruni
Original assignee: Western Electric Co Inc
Current assignee: AT&T Corp
Priority date: 1980-11-03
Filing date: 1981-10-27
Publication date: 1982-06-24
Also published as: JPS57108946A; GB2086625A; SE8106273L; NL8104957A; FR2493562A1

Description

¥estern Electric Company Inc. ' > Divakaruni., -ß_rS>1

-' ' -^: 3H2504

-4-

Mehrfachplattenspeicher-Übertragungssystem

Die Erfindung betrifft ein Mehrfachplattenspeicher-Ubertragungssystem in einer Datenverarbeitungsanlage mit einem oder mehreren Prozessoren, einer Vielzahl von Plattenantrieben und einer Vielzahl von Steuereinrichtungen, die der Vielzahl von Plattenantrieben je einzeln zugeordnet sind, wobei jede Steuereinrichtung eine Schnittstelle zwischen Jedem Plattenantrieb und einem oder mehreren zugeordneten Prozessoren bildet.

In üblicher Weise enthalten Plattenspeichergeräte das Speichermedium in Form des Plattenstapels mit seinen zugeordneten Schreib-Leseköpfen sowie einem Antriebsmechanismus und ein einfaches Steuergerät. Die Plattenspeicher haben keine eingebaute Intelligenz, sind also dumm. Daher ist für jeden Plattenstapel ein getrenntes Steuergerät erforderlich,das die nötige Betriebslogik bereitstellt. Diese Steuergeräte sind aufwendig, und es kann immer nur ein Plattenstapel gleichzeitig bearbeitet werden, wodurch alle anderen Plattenstapel, die an das gleiche Steuergerät angeschlossen sind, für den Prozessor nicht zugreifbar sind, während ein Zugriff zu dem einen Plattenstapel erfolgt. Im einzelnen fordert der Prozessor beim Zugriff zu einem Plattenspei chergerät das gewählte Gerät auf, zu lesen oder zu schreiben. Diese Aufforderung enthält eine genaue Adresse, die eine bestimmte Stelle auf dem Speichermedium (Plattenstapel) angibt. Das Steuergerät im gewählten Plattenspei-. chergerät nimmt diese Adresse auf, aktiviert den jeweiligen

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Schreib-Lesekopf und führt die angeforderte Operation ausο Während dieses Zeitabschnittes wartet der anfordernde Prozessor auf das Ergebnis vom Steuergerät. Diese Operation wird Warte-I/O-Operation (Eingangs-Ausgangsoperation) genannt. Diese inaktive Zeitspanne stellt eine Vergeudung der Realzeit des Prozessors dar, und der Prozessor kann demgemäß stark durch Eingangs-Ausgangsarbeiten belastet sein, wodurch seine Kapazität begrenzt wird.

Eine Abwandlung dieses üblichen Plattenspeicheraufbaus ist ein Plattenspeichergerät, das ein eingebautes intelligentes Steuergerät unter Verwendung eines Mikroprozessors enthält, beispielsweise die STC-2700-Serie von Plattenspeichergeräten. Bei diesen Einheiten ist die Betriebsintelligenz im Plattenspeichergerät enthalten₉ und das Platten-= spelchersteuergerät kann einige der Funktionen Übernehmens, die normalerweise vom zugeordneten Prozessor ausgeführt werden. Die STC-2700-Serie von Plattenspeichern ist in einem Aufsatz von Mr. Pranger mit dem Titel "Intelligent Disc Drive for the 1980^ss^!! beschrieben, der in der Ausgabe Februar 1979 von Mini Micro Systems auf den Seiten 72-78 erschienen ist.

Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, die erläuterten Nachteile der bekannten Systeme zu verbessern. Zur Lösung der Aufgabe geht die Erfindung aus von einem Mehrfachplattenspeicher-Übertragungssystem der eingangs genannten Art und ist dadurch gekennzeichnet, daß das System ferner eine Sammelleitung aufweist, die an alle Steuereinrichtungen angeschaltet ist, um diese miteinander zu verbinden, und daß jede Steuereinrichtung aufgrund einer Datenübertragungsanforderung von einem der zugeordneten Prozessoren die Datanübertragungsanforderung interpretiert und einen oder mehrere der Vielzahl von Plattenantrieben veranlaßt, die angeforderten Daten über die Sammelleitung zum anfordernden

35" Prozessor zu übertragen.,

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Mit der vorliegenden Erfindung wird eine Verbesserung bei Multiprozessor-Rechneranlagen erreicht, bei denen mehrere Prozessoren an Plattenspeichergeräte angeschaltet sind. Systeme nach der Erfindung unterscheiden sich von anderen Systemen durch intelligente Steuergeräte (entweder getrennt oder innerhalb der Plattenspeichergeräte vorhanden sind), die so miteinander verbunden sind, daß sie untereinander direkt in Nachrichtenverbindung stehen. Diese Plattenspeicher-Übertragungsanordnung erspart beträchtliche Auf-Wendungen in den übergeordneten Prozessoren. Speicherabschnitt- (file) -Übertragungen werden von den jeweiligen intelligenten Plattenspeichersteuergeräten über die Plattenspeicher-Übertragungsanordnung durchgeführt und erfordern nicht die Beteiligung der übergeordneten Prozessoren.

Wenn eines der betroffenen intelligenten Plattenspeichersteuergeräte ein Speicherabschnitt-Übertragungskommando von einem der übergeordneten Prozessoren empfängt, benutzt es seinen internen Prozessor und Speicher, d.h. seine Intelligenz, um anhand des Speicherabschnitt-Übertragungskommandos festzustellen, welches Plattenspeichergerä+ bei der Speicherabschnitt-Datenübertragung beteiligt ist. Die angeforderten Datenspeicherabschnitte werden mittels der Plattenspeicher-Übertragungsanordnung aus den beteiligten Plattenspeichersteuergeräten zusammengestellt und zum anfordernden, übergeordneten Prozessor übertragen. Wenn Daten gespeichert werden sollen, werden diese Daten direkt vom zugeordneten Steuergerät aufgenommen und in dem gewählten Plattenspeichergerät abgespeichert, ohne daß die zugeordneten Prozessoren beteiligt werden müssen.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 einen typischen Multiprozessor-Plattenspeicher-

verbindungsaufbau nach dem Stand der Technik; Fig. 2 die Einzelheiten des Multiprozessor-Platten-

speicherverbindungsaufbaus nach der Erfindung;

Fig. 3 eine Abwandlung des Verbindungsaufbaus nach Fig. 2.

In Fig. 1 ist ein typisches Multiprozessor-Rechnersystem nach dem Stand der Technik dargestellt. Das System weist eine Vielzahl von Prozessoren 102 bis 105 auf, die in bekannter Weise so verbunden sind_s daß sie eine Vielzahl von Anschlüssen, Eingangs/Ausgangsanschlüssen usv/. bedienen. Jeder der Prozessoren 102 bis 105 ist mit einer Anzahl solcher Geräte verbunden, wobei in Fig. 1 zur Vereinfachung der Darstellung nur ein Anschluß 101 gezeigt ist.

Neben den vorerwähnten Einrichtungen enthält ein typisches Multiprozessorsystem nach dem Stand der Technik eine Viel« zahl von Plattenspeichergeräten 112 bis 114, die nach irgendeiner von einer Vielzahl von bekannten Arten mit den Prozessoren 102 bis 105 verbunden sind«, Das System nach Fig. 1 zeigt zwei solcher typischer Verbindungen s der Prozessor 102 ist mit einem gesondert zugeordnet Plattenspeichergerät 112 verbunden,und ein Plattenspeichergerät 113 wird von zwei Prozessoren 103 und 104 gemeinsam benutzte Jedes der Plattenspeichergeräte 112 bis 114 weist ein Speichermedium (Plattenstapel 109 bis 111) mit seinem zugeordneten Antriebsmechanismus und Schreib-Leseköpfen sowie ein Steuergerät (106 bis 108) auf, das die Betriebslogik für den zugeordneten Plattenspeicher bereitstellt und die Schnittstelle des zugeordneten Prozessors mit dem Plattenstapel bildet. Wie dieser Verbindungsaufbau zeigt, erfordern alle Nachrichtenübertragungen zwischen Plattenspeichergeräten die Beteiligung von zwei Prozessoren in der gleichen Weise wie der Zugriff zu einem Plattenspeichergerät durch einen Prozessor, der nicht direkt mit diesem Plattenspeichergerät verbunden ist, da keine direkte Verbindung zwischen den Plattenspeichergeräten vorhanden ist.

Zur Erläuterung werden bei dieser Beschreibung zwei Opera-• tionen benutzts ein einfacher Datenzugriff und eine Daten-

aktualisierung von mehreren Speicherabschnitt-(file)-Kopien. Unter Benutzung des Systems nach Fig. 1 sei für den ersten Fall angenommen, daß die Bedienungsperson am Anschluß 101 einen Speicherabschnitt anfordert, der sich im Plattenstapel 110 des Plattenspeichergerätes 113 befindet. Der Anschluß 101 gibt die Anforderung zum Prozessor 102 , der seinen Speicher durchsucht, um die Lage und Größe des angeforderten Speicherabschnittes zu bestimmen. Diese Information wird vom Prozessor 101 zu einer Datennachricht formatiert, die mehrere Elemente enthält, nämlich in typischer Weise eine Speicherabschnitt-Identifizierung (Name), eine Speicherabschnitadresse, eine Speicherabschnittgröße. Nach Feststellung der Lage des Speicherabschnittes (im Plattenstapel 110 des Plattenspeichergerätes

113) und nach Erzeugung der Datennachricht gibt der Prozessor 102 die Datennachricht zum Prozessor 104 (über ihre Multiprozessorverbindung gemäß Fig. i),und der Prozessor 104 übersetzt diese Datennachricht für den Zugriff in eine Hardware-Plattenadresse. Diese Hardware-Plattenadresse wird dann vom Prozessor 104 zum Plattensteuergerät 107 des Plattenspeichergerätes 113 übertragen. Unter Verwendung der Hardware-Plattenadresse betätigt das Plattensteuergerät die Leseköpfe und weitere notwendige Einrichtungen des Plattenstapels 110, um den angeforderten Speicherabschnitt aus dem Plattenstapel 110 zu lesen und zum Prozessor 104 zu geben. Dann wird der Datenspeicherabschnitti, der durch, das Plattensteuergerät 107 des Plattenspeichergerätes 113 vom Prozessor 104 zugegriffen worden ist, vom Prozessor direkt zum Prozessor 102 übertragen (über deren Multiprozessorverbindung gemäß Fig. 1), und der Prozessor 102 gibt den Speicherabschnitt (in bekannter Weise) zur Bedienungsperson am Anschluß 101.

Als weiteres Beispiel für die Arbeitsweise des Systems nach Figo 1 sei betrachtet, wie Daten in mehreren Kopien eines Speicherabschnittes aktualisiert werden. Nach einem Zugriff zu einem Speicherabschnitt und einer Bearbeitung gibt die

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Bedienungsperson am Anschluß 101 den aktualisierten Speieherabschnitt zum Prozessor 102 zum Zweck der Einspeieherung. Eine Durchsuchung seines Speichers zeigt dem Prozessor 102, daß sich der zu ersetzende Speicherabschnitt aus Zuverlässigkeitsgründen oder aus Betriebsgründen an zwei Stellen befindet (beispielsweise im Plattenstapel 110 des Plattenspeichergerätes 113 und im Plattenstapel 109 des Plattenspeichergerätes 112), Der Prozessor 102 benutzt das ihm zugeordnete Plattensteuergerät 106 des Plattenspeichergerätes 112, um den Speicherabschnitt im Plattenstapel 109 in bekannter Weise zu aktualisieren;, und schaltet den Prozessor 104 und sein zugeordnetes Plattensteuergerät 107 des Plattenspeichergerätes 113 eins, um <1®& Speicherabschnitt im Plattenstapel 110 zu aktualisieren„ Bei Durchführung dieser Operationen muß jedoch der Prozessor 102 erneut die Größe des Speieherabschnittes und die Stelle bestimme^ wo er einzuspeichern ist» Diese Information wird vom Prozessor 102 zu einer Datennachricht formatiert _ΰ die mehrere Elemente enthält, nämlich in typischer Weise eine Speicherabschnitt-Identifizierung (Name), eine Speicherabschnittadresse, eine Speicherabschnittgrößeο Der Prozessor iO2 gibt diese Datennachricht zusammen mit dem einzuschreibenden Speicherabschnitt direkt zum Prozessor 104 über die dargestellte Verbindung zwischen den Prozessoren in diesem MuItiprοzessorsystemο Der Prozessor 104 übersetzt diese Datennachricht zum Zwecke des Zugriffs in eine. Hardware-Plattenadresse und gibt diese sowie den Speicherabschnitt zum Plattensteuergerät 107 des Plattenspeichergerätes 113« Das Plattensteuergerät 107 be-tätigt die Schreibköpfe und andere notwendige Einrichtungen des Plattenstapels 110 unter Verwendung der Hardware-Adresse, um den Speicherabschnitt in den Plattenstap©! 110 einzuschreiben«, Auf entsprechende Weise erzeugt der Prozessor 102 eine Hardware-Plattenadresse für das Plattensteuergerät 106 des Platten-Speichergerätes 112 und überträgt diese Adresse und den Speicherabschnitt zum Plattensteuergerät 106_? so daß dieses dann den Speicherabschnitt in den Plattenstapel 109 ein-

schreibt.

Wenn demgemäß beim System nach Fig. 1 das anzusprechende Plattenspeichergerät nicht direkt dem steuernden Prozessor zugeordnet ist, muß der dem anzusprechenden Plattenspeichergerät zugeordnete Prozessor bei der Datenübertragung beteiligt werden. Diese Notwendigkeit für die Einschaltung weiterer Prozessoren bei der Datenübertragung stellt eine Verschwendung von Prozessor-Realzeit dar, da der Prozessor in diesen Fällen lediglich als Puffer und Adressengenerator wirkt und eine Schnittstelle des gewählten Plattenspeichergerätes mit dem anfordernden Prozessor bildet."

Entsprechend der vorliegenden Erfindung sind Prozessoren, Anschlüsse und Plattenspeichergeräte entsprechend der Darstellung in Fig. 2 miteinander verbunden. Ähnlich wie Fig.1 sind mehrere Prozessoren gezeigt, die in bekannter Weise zur Bedienung einer Vielzahl von Anschlüssen, Eingangs-Ausgangs-Anschlüssen usw. miteinander verbunden sind. Jeder der Prozessoren 202 bis 205 ist mit einer Anzahl solcher Geräte verbunden, obwohl, wie in Fig. 1,nur ein Anschluß dargestellt ist. Außerdem ist eine Vielzahl von Plattenspeichergeräten 212 bis 214 wie in Fig. 1 an die Prozessoren 202 bis 205 angeschaltet, und jedes dieser Plattenspeichergeräte 212 bis 214 weist ein Speichermedium (Plattenstapel 209 bis 211) mit seinem zugeordneten Antriebsmechanismus und Schreib-Leseköpfen sowie ein Steuergerät (206 bis 208)auf. Abweichend von Fig. 1 zeigt jedoch Fig. 2 ein Netzwerk von Plattensteuergeräten 206 bis 208, die durch eine Plattensteuergerät-Sammelleitung 218 verbunden sind. Außerdem ist jedes Plattensteuergerät 206 bis 208 ein Typ, der eine eingebaute Intelligenz besitzt. Im einzelnen enthält ein typisches Steuergerät 206 einen Mikroprozessor 220, einen Speicher 221 sowie eine Prozessor-Schnittstelle 223, die den Mikroprozessor 220 mit dem Prozessor 202 verbindet, und eine Sammelleitungsschnittstelle 222, die den Mikroprozessor 220 mit der Plattensteuergerät-Sammelleitung 218 verbindet.

Bei der Erläuterung von Fig. 2 werden die gleichen Beispiele

benutzt, wie sie zur Beschreibung des bekannten Systems gemäß Fig. 1 verwendet worden sind_o Unterschiede in der Betriebsweise zwischen den beiden Verfahren sollen später in der Beschreibung vertieft werden_o Ss sei wiederum ange= nommen, daß die Bedienungsperson am Anschluß 201 im Platten= stapel 210 des Plattenspeichergerätes 201 gespeicherte Daten anfordert» Der Anschluß 201 überträgt diese Anforderung zum Prozessor 202₉und die Anforderung wird sofort und üblicherweise ohne Abänderung vom Prozessor 202 zum Plattensteuer= gerät 206 des Plattenspeichsrgerätes 212 ve itergegeben_o Das Plattensteuergerät 206 ist ein intelligentes Steuerge= T'ät_s das eine getrennt® Einheit sein kann₉ oder ein Steuergerät in einem Plattenspeichergerät, beispielsweise der im obengenannten Aufsatz von Mr₀ Pranger beschriebenen Art_o Das Plattensteuergerät 208 in Figo 2 enthält einen ver~ hältnismäßig kleinen Prozessor 220 (einen Mikroprozessor) and eine Prozessorschnittstelle 223 _s die die Anforderung vom Prozessor 202 aufnimmt und sie an den Mikroprozessor 220 gibt. Der Mikroprozessor 220 empfängt die Anforderung und durchsucht unter Steuerung eines in ihm und/oder im Speicher 221 abgelegten Programms den Speicher 221 (oder möglisher-= weise den Plattenstapel 209 selbst)_p um den Ort und die Größe des angeforderten Speicherabschnittes zu bestimmen,. Diese Information wird vom Mikroprozessor 220 zu einer Datennachricht formatiert _ΰ die mehrere Elemente enthält, und zwar in typischer Weises eine Speicherabschnitt-Xdenti·= fizierung (Name) _s eine Speieherabsennittadresse₉ eine Spei= ©herabschnittgröße_o Nach Auffinden der Speicherabschnitt= adresse im Plattenstap©! 210 gibt das Plattensteuergerät 202 die Datenanforderung direkt zum Plattensteuergerät 207 des Plattenspeichergerätes 213_g und zwar über die Platten= steuergerät=Sammelleitung 218_o Dies wird vom Mikroprozessor 220 bewirkt, der die von ihm erzeugte Datennachricht über die Sammelleitungsschnittstelle 222 zur Plattensteuergerät= Sammelleitung 218 überträgt» Da alle Plattensteuergeräte

206 bis 208 an die Plattensteuergerät-Sammelleitung 218 an» . geschaltet sind₅ erreicht die Datennachricht in bekannter

¥eise ihre angegebene Bestimmungsstelle, nämlich das Plattensteuergerät 207.

Das Plattensteuergerät 207 enthält ebenfalls diejenigen Bauteile (220 bis 223), welche in Fig. 2 für das Plattensteuergerät 206 dargestellt sind. Demgemäß wird die vom Mikroprozessor 220 auf die Plattensteuergerät-Sammelleitung 218 gegebene Datennachricht von der Sammelleitungsschnittstelle aufgenommen und dann zum Mikroprozessor im Plattensteuergerät 207 gegeben. Dieser Mikroprozessor übersetzt dann in der oben für das bekannte System beschriebenen Art die Datennachricht in eine Hardware-Plattenadresse und benutzt diese Information,, um die Leseköpfe und weitere erforderliche Einrichtungen des Plattenstapels 210 zu betätigen und den angeforderten Speicherabschnitt aus dem Plattenstapel 210 zu lesen. Oer Mikroprozessor im Platten-.

steuergerät 207 überträgt dann die genannte. Datennachricht zusammen mit dem angeforderten Speicherabschnitt über die Sammelleitungsschnittstelle im Plattensteuergerät 207 zur Plattensteuergerätsammelleitung 218. Der Mikroprozessor 220 im Flattensteuergerät 208 überwacht die Plattensteuergerät-Sammelleitung 218 in bekannter Weise und stellt dadurch das Vorhandensein der Datennachricht fest, die vom Platten- . steuergerät 207 auf die Sammelleitung 218 gegeben worden ist. Der Mikroprozessor 220 nimmt die Datennachricht und den angeforderten Speicher-abschnitt aus dem Plattenstapel 210 über die Sammelleitungsschnittstelle 220 auf. Dann wird der angeforderte Speicherabschnitt, der im Plattenstapel 210 vom Plattensteuergerät 206 über das Plattensteuergerät 207 zugegriffen worden ist, vom Mikroprozessor 220 zwecks Ausführung über die Prozessorschnittstelle 223 zum Prozessor 202 gegeben.

Beim zweiten Ausführungsbeispiel sollen Daten in redundanten Speicherabschnitten aktualisiert werden. Nach Zugriff zu und Verarbeitung eines Speicherabschnittes sendet die Bedienungsperson am Anschluß 201 den aktualisierten Speicher-

abschnitt zwecks Einspeicherung zum Prozessor 202„ der dann sofort den Speicherabschnitt und ein Schreibkommando zum Plattensteuergerät 206 des Plattenspeichergerätes weitergibt. Es sei angenommen daß eine Speicherdurchsu= chung dem Plattensteuergerät 206 gezeigt hat, daß der zu ersetzende Speicherabschnitt in zwei getrennten Platten= stapeln (beispielsweise 209 und 210) aus Zuverlässigkeitsoder Betriebsgründen abgelegt war_o In diesem Fall aktuali= siert das Plattensteuergerät 206 im Plattenstapel 209 auf übliche Weise direkt und benutzt das Plattensteuergerät (über die Plattensteuergerät-Sammelleitung 218)^ um den Speicherabschnitt im Plattenstapel 210 zu aktualisieren_o

Dies wird durch den Mikroprozessor 220 bewirkt ₉ der die Anforderung und den Speicherabschnitt vom Prozessor 202 über die Prozessorschnittstelle 223 empfängt„ Der Mikroprozessor 220 durchsucht den Speicher 221 des Platten-Steuergerätes, um die Lage des Speicherabschnittes festzu*= stellen. Eine entsprechende Information xtfird vom Mikroprozessor 220 in eine Datennachricht formatiert, die mehrere Elemente aufweist, nämlich in typischer Weises eine Spei» cherabschnitt-Identifizierung (Name), eine Speicherab-Schnittadresse, eine Speicherabschnittgröße„ Nach Feststellung der Adresse des Speicherabschnittes im Plattenstapel 210 gibt der Mikroprozessor 220 die Datennachricht und den Speicherabschnitt über die Sammelleitungsschnittstelle 222 zur Plattensteuergerät-Sammelleitung 218„ Da alle Steuergeräte 206 bis 208 an die Plattensteuergerät=· Sammelleitung 218 angeschlossen sind, erreichen die Datennachricht und der Speicherabschnitt in bekannter Weise ihre angegebene Bestimmungsstelle, nämlich das Plattensteuergerät 207 ο

Das Plattensteuergerät 207 enthält außerdem - wie oben erwähnt - die Bauelemente 220 bis 223? die in Fig» 2 für das Plattensteuergerät 206 gezeigt sind» Demgemäß wird die Datennachricht vom Mikroprozessor über die Sammelleitungs-

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schnittstelle des Plattensteuergerätes 207 aufgenommen.Der Mikroprozessor übersetzt die Datennachricht in eine Hardware-Adresse und benutzt diese zur Betätigung der Schreibköpfe und anderer notwendiger Einrichtungen des Plattenstapeis 210 und den empfangenen Speicherabschnitt in den Plattenstapel 210 einzuschreiben.

Auf ähnliche Weise würde der Mikroprozessor 220 eine Hardware-Adresse erzeugen und unter ihrer Verwendung die Schreibköpfe und andere notwendige Einheiten des Plattenstapeis 209 betätigen, um den Speicherabschnitt in den Plattenstapel 209 einzuschreiben.

Unterschiede

Ein Vergleich der Fig. 1 und 2 zeigt, daß der wesentliche Unterschied im Gesamtaufbau zwischen dem bekannten System und dem System nach der vorliegenden Erfindung darin besteht, daß die Plattensteuergeräte beim System nach der Erfindung über eine Plattensteuergerät-Sammelleitung miteinander verbunden sind. Dies führt zu mehreren Betriebsunterschieden. Beim ersten erläuterten Beispiel nimmt der Prozessor 102 (Fig. 1) des bekannten Systems eine Datsnanforderung auf und durchsucht dann seinen Speicher nach der Speicherstelle des Speicherabschnittes, bevor er die Datenanforderung nunmehr in Form einer Datennachricht zum Prozessor 104 weitergibt, der dem angeforderten Plattenspeichergerät 113 zugeordnet ist. Im Gegensatz dazu gibt der Prozessor 202 (Fig. 2) nach der vorliegenden Erfindung die empfangene Anforderung einfach ohne Abänderung zum Plattensteuergerät 206 und verläßt sich auf dieses Gerät zur Bestimmung der Speicherabschnittadresse. Beim System nach Fig. 1 veranlaßt die zum Prozessor 104 weitergeleitete Speicherabschnittadresse den Prozessor 104, eine Hardware-Adresse für den angeforderten Speicherabschnitt zu erzeugen und dann den Speicherabschnitt aus dem Plattenstapel 110 über das Plattensteuergerät 107 zu lesen. Der Prozessor 104 überträgt dann den Speicherabschnitt über den Prozessor 102

zum Anschluß 101. Beim System nach der vorliegenden Erfin-■ dung ist dagegen kein Prozessor mit der Übertragung des

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Speicherabschnittes beschäftigt gewesen₅ da das Platten-Steuergerät 206 die Speicherabschnittadresse gefunden hat, den Speicherabschnitt über die Plattensteuergerät-Sammelleitung 218 und das Plattensteuergerät 207 zugegriffen hat und den vollständigen Speicherabschnitt dem Prozessor 202 zur Weiterleitung zum Anschluß 201 angeboten hat_o

Nach dem Stand der Technik ist jedoch Prozessor-Realzeit für den Zugriff zu den Daten verbraucht worden« Insbesondere hat der Prozessor 102 Zeit gebraucht, um eine Speicher- abschnittadresse in seinem Speicher aufzufinden und dann eine Datennachricht zu erzeugen und zum Prozessor 104 zu übertragen. Außerdem hat der Prozessor 104 Zeit verbraucht;, um die Datennachricht in eine absolute Plattenadresse umzusetzen, einen Zugriff zu den Daten durchzuführen und die Daten zum Prozessor 102 zu übertragen» Beim System nach der vorliegenden Erfindung wurden dagegen diese Aufgaben alle von den verschiedenen Steuergeräten (206 und 207 im erläuterten Beispiel) übernommen, so daß die Prozessoren 202 bis 205 für andere Arbeiten frei waren„

Bei dem zweiten, oben erläuterten Ausführungsbeispiel hat der Prozessor 101 bei dem bekannten System seine Aufgabe wiederum damit begonnen,, daß er seinen Speicher nach der Adresse des zu aktualisierenden Speicherabschnittes durchsucht hat, bevor er das Schreibkommando weitergegeben hat_o Dann hat der Prozessor 102 Daten in duplizierte Speicherabschnitte mittels des Plattensteuergerätes 106_p des Prozessors 104 und des Plattensteuergerätes 107 eingeschrieben,, Der Prozessor 202 nach dem vorliegenden System gibt einfach das Schreibkommando zum Plattensteuergerät 206 weiter ₉ das die vollständige Schreibfmiktion für den anfordernden Prozessor 202 steuert,,

Bei diesem Beispiel ist wiederum Prozessor-Realzeit in Verbindung mit dem bekannten System verbraucht worden, um Daten einzuschreiben. Insbesondere hat der Prozessor 102 Zeit " verbrauchtj um Speicherstellen In seinem Speicher aufzu-

finden und dann eine Datennachricht zu erzeugen und zum Prozessor 104 zu übertragen. Außerdem hat der Prozessor Zeit verbraucht, um diese Datennachricht in eine absolute Speicherplattenadresse umzusetzen. Beide Prozessoren 102 und 104 haben Zeit benötigt, um Daten untereinander auszutauschen, und der Prozessor 104 hat Zeit verbraucht, um Daten zum Plattensteuergerät 107 zu übertragen. Beim System nach der vorliegenden Erfindung werden wiederum alle diese Aufgaben von den verschiedenen Steuergeräten (206 und 207 im erläuterten Beispiel) übernommen, so daß die Prozessoren 202 bis 205 für andere Arbeiten frei sein können.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß mit dieser Anordnung die Möglichkeit besteht, daß ein einziger Speicherabschnitt mehrere Plattenstapel überspannt und daß dieser Umstand für den Benutzer des Systems logisch durchschaubar ist. Dies schafft die Möglichkeit, Speicherabschnitte vorzusehen, die größer sind als die Kapazität eines einzigen Plattenstapels. Das intelligente Steuergerät im Plattenspeichergerät, in welchem.der Speicherabschiiitt beginnt, hat dann die erforderliche Nachrichtenkopfinformation für den Speicherabschnitt und übernimmt die Unterteilung und Verteilung der Speicherabschnittteile auf andere Plattenspeichergeräte. In der Tat kann im allgemeinen jeder Speicherabschnitt, der sich in irgendeinem Plattenspeichergerät befindet, von jedem Prozessor aus logisch zugegriffen werden.

Das Konzept einer gegenseitigen Verbindung von Plattensteuergeräten läßt sich auf vielerlei ¥eise verwirklichen. Beispielsweise zeigt Fig. 2 die Verbindung der Plattsn-Steuergeräte mit Hilfe einer Datensammelleitung, nämlich der Plattensteuergerät-Sammelleitung 218. Ein weiteres Beispiel einer solchen Verbindung ist die in Fig. 3 dargestellte generelle Sammelleitungsanordnung, bei der eine vollständige Verbindung zwischen Prozessoren und Steuergeräten vor- · handen ist. Der Vorteil eines solchen Systems, verglichen

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mit dem anderen Ausführungsbeispielj besteht darin^ daß die Nachrichtenübertragung zwischen Prozessoren und Steuergeräten direkter und demgemäß schneller ist. Ein Nachteil besteht darin, daß jeweils nur eine Nachricht gleichzeitig zwischen den Bauteilgruppen übertragen werden kann. Beispielsweise kann der Prozessor 304 keine Nachricht zum Prozessor 305 senden, wenn der Prozessor 302 Daten über die generelle Sammelleitung 318 zum Plattensteuergerät 306 überträgt. Die Arbeitsweise dieses Systems ist im wesentlichen die gleiche wie die nach Fig„ 2 mit der Ausnahme, daß jeder Prozessor mit allen Plattenspei-= chergeräten direkt in Verbindung treten kann und daher direkt Speicherabschnitte über die Sammelleitung 318 empfangen kann, die von einem diesem Prozessor nicht züge= ordneten Plattenspeichergerät ausgesendet worden sindo

Da eine generelle Sammelleitung 318 alle Prozessoren bis 305 und Plattenspeiehergeräte 312 bis 314 miteinander verbindet, muß offensichtlich die interne Systemanordnung von der des Systems nach Fig. 2 abweichen_o Der Unterschied besteht darin, daß die Plattensteuergeräte 306 bis 30β keine Prozessorschnittsteil© 223 benötigen^ da alle Nach= riehtenübertragungen nach außerhalb über die generelle Sammelleitung 318 erfolgen und demgemäß die Sammelleitungsschnittstelle 322 die universelle Schnittstelle für das Plattensteuergerät 306 ist_e Im Betrieb ist in typischer Weise jedem Prozessor (beispielsweise 302) ein Plattenspeichergerät (beispielsweise 312) zugeordnet,und die Nachrichtenübertragung zwischen ihnen erfolgt durch Daten= nachrichten, die über die generelle Sammelleitung 318 laufen_a Der Mikroprozessor 320 überwacht die generelle Sammelleitung 318 über die Sammelleitungsschnittstelle 322 und erkennt eine Datennachricht vom Prozessor 302 in bekannter Weise, statt daß er Nachrichten vom Prozessor 302 über einen gesondert zugeordneten Nachrichtenweg aufnimmt;, wie in Fig. 2. Darüberhinaus ist die in Verbindung mit Figo 2 ge-• gebene Operationsbeschreibung di-rekt auf das System nach

Pig. 3 anwendbar mit dem zusätzlichen Vorteil, daß das Plattenspeichergerät 313 mit dem angeforderten Speicherabschnitt diesen entweder direkt zum anfordernden Prozessor 302 oder zu demjenigen Plattenspeichergerät 312 übertragen kann, welches diesem Prozessor zugeordnet ist.

Claims

BLUMBACH -WESER-· BERGEN · KRAMER ZWIRNER · HOFFMANN

•PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND WIESBADEN

Patentconsult Radeckestraße 43 8000 München 60 Telefon (089) 883603/883604 Telex 05-212313 Telegramme Patentconsult Patentconsult Sonnenberger Straße 43 6200 Wiesbaden Telefon (06121)562943/561998 Telex 04-186237 Telegramme Patentconsult

Western Electric Company Incorporated

Broadway, New York N.Y. 10038 Divakaruni, R.S. 1 Vereinigte Staaten von Amerika

Patentansprüche

Mehrfachplattenspeicher-Übertragungssystem in einer Datenverarbeitungsanlage mit einem oder mehreren Prozessoren (202 bis 205), einer Vielzahl von Plattenantrieben (209 bis 211) und einer Vielzahl von Steuereinrichtungen (206 bis 208), die der Vielzahl von Plattenantrieben je einzeln zugeordnet sind, wobei jede Steuereinrichtung (207) eine Schnittstelle zwischen jedem Plattenantrieb (210) und einem (204) oder mehreren (203) zugeordneten Prozessoren bildet, dadurch geken η ζ e i c h η e t , daß das System ferner eine Sammelleitung (218) aufweist, die an alle Steuereinrichtungen (206 bis 208) angeschaltet ist, um diese miteinander zu verbinden, und daß jede Steuereinrichtung (206) aufgrund einer Datenübertragungsanforderung von einem der zugeordneten Prozessoren (202) die Datenübertragungsanforderung interpretiert und einen (210) oder mehrere (209) der Vielzahl von Plattenantrieben veranlaßt, die angeforderten Daten über die Sammelleitung (218) zum anfordernden Prozessor (202) zu übertragen.

2» System nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß die an alle Prozessoren (302 bis 305) angeschaltete Sammelleitung diese mit allen Plat- ^ tenantrieben (312 bis 314) über ein zugeordnetes Platten- \

München: R. Kramer Dipl.-Ing. · W. Weser Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. · E. Hoffmann Dipl.-Ing. ^

Wiesbaden: P. G. Blumbach Dipl.-Ing. · P. 8ergen Prof. Dr.jur. Dipl.-Ing., Pat.-Ass., Pat.-Anw. bis 1979 ■ G. Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.-W.-Ing. «>

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steuergerät (306) verbindet.

3. System nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß jede Steuereinrichtung (206) ein Plattensteuergerät (207)aufweist, das eine Prozessoreinrichtung (220) enthält, die unter Ansprechen auf eine Datenübertragungsanforderung von einem der Prozessoren (203) den die Daten enthaltenden Plattenstapel (210) identifiziert, und eine Sammelleitungsschnittstelle (222), die unter Ansprechen auf Befehle von der Prozessoreinrichtung (220) eine Anforderung über die Sammelleitung überträgt, und daß die dem Plattenstapel (210), der die Daten enthält, zugeordnete Sammelleitungsschnittstelle (222) die Daten zu dem die Daten anfordernden Prozessor (202) überträgt.

4. System nach Anspruch 3,

bei dem das Plattensteuergerät (207). einen Speicher (221) aufweist,

dadurch gekennzeichnet, daß die Prozessoreinrichtung (220) unter Ansprechen auf die Datenübertragungsanforderung einen Zugriff zum Speicher (221) vornimmt, um Lagedaten für seine Daten zu gewinnen und eine Datennachricht, die die Lage identifiziert, erzeugt, und daß die Sammelleitungsschnittstelle (222) unter Ansprechen auf die Datennachricht diese auf die Datensammelleitung (218) ausgibt.

5. System nach Anspruch 3,

dadurch gekennzeichnet, daß die Prozessoreinrichtung (220) unter Ansprechen auf die Datenübertragungsanforderung einen Zugriff zum zugeordneten Plattenstapel (209) durchführt, um Lagedaten für die Daten zu gewinnen, und eine Datennachricht, die die Lage identifiziert, erzeugt, und daß die Sammelleitungsschnittstelle (222) unter Ansprechen auf die Datennachricht diese auf die Sammelleitung (228) ausgibt.

6. System nach Anspruch 4 und 5,

dadurch gekennzeichnet, daß jede der Steuereinrichtungen <■ · (206 bis 208) unter Ansprechen auf die Ausgabe der Daten-

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nachricht auf die Sammelleitung (218) die Datennachricht von der Sammelleitung (218) aufnimmt-, und daß die Steuereinrichtung (207) unter Ansprechen auf eine Datennachricht, die einen in ihrem zugeordneten Plattenstapel (210) abgelegten Speieherabschnitt identifiziert, die Daten wiedergewinnt und auf die Sammelleitung (218) ausgibt.

7» ' System nach Anspruch 6,

dadurch gekennzeichnet, daß die anfordernde Prozessoreinrichtung (220) unter Ansprechen auf die auf der Sammelleitung (218) erscheinenden Daten die Sammelleitungsschnittstelle (222) veranlaßt, die Daten von der Sammelleitung (218) abzunehmen, und daß die Steuereinrichtung (206) ferner eine Prozessorschnittstelle (223) aufweist, die unter Ansprechen auf die Daten diese zum anfordernden Prozessor

(202) ausgibt.

8. System nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet, daß die Prozessoreinrichtung (220) raater Ansprechen auf eine Datenanforderung, die der Steuereinrichtung (306) durch einen der Prozessoren (302) züge- * führt wird, denjenigen Plattenstapel identifiziert, d^a.r die Daten enthält, und daß das Plattensteuergerät (306) eine * Sammelleitungsschnittstelle (322) aufweist, die eine Anforderung über die Sammelleitung (318) aufnimmt, auf die Identifizierung des P^attensteuergerätes (307), welches dem die Daten enthaltenden Plattenstapel (310) zugeordnet ist, anspricht und die Daten zum anfordernden Prozessor (302) überträgt.