DE3617189A1 - Magnetplatteneinheit - Google Patents
MagnetplatteneinheitInfo
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- Signal Processing For Digital Recording And Reproducing (AREA)
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Description
HITACHI, LTD.
6, Kanda Surugadai 4-chome,
Chiyoda-ku, Tokyo, Japan
Magnetplatteneinheit
Die Erfindung betrifft eine Magnetplatteneinheit, bei der eine von einer Verarbeitungseinheit angegebene Zylinderadresse
in eine gewünschte Zylinderadresse unter Beibehaltung der Korrespondenz mit der physikalischen (Zylinder)-Adresse,
die zur Magnetplatte gehört, änderbar ist.
Der dynamischen Entwicklung der Informationsverarbeitungssysteme folgend wurden Magnetplattensysteme in großem
Maßstab z. B. zum Speichern eines Betriebssystemprogramms eingesetzt und wurden deshalb immer wichtiger. Die Magnetplatteneinheit
weist eine Vielzahl vertikal übereinander gestapelter Magnetplatten auf. Jede Magnetplatte 41 hat
eine gemäß Fig. 1 eingeteilte Oberfläche, die ein inneres Schutzband (IGB), ein äußeres Schutzband (OGB) und einen
dazwischenliegenden Bereich aufweist, dem wiederum Zylinderadressen 0/ 1, 2, .../ N-3, N-2 und N-I (N ist eine Ganzzahl)
zugeordnet sind, die aufeinanderfolgend von außen
nach innen numeriert sind. Die Magnetplatteneinheit enthält einen Zugriffsmechanismus, der auf eine von der Verarbeitungseinheit
angegebene Zylinderadresse anspricht und darauf den Magnetkopf an eine der Zylinderadresse
entsprechende Position setzt/ um eine Datenlese/Schreib-Prozedur zu verwirklichen.
Im folgenden wird anhand eines in Fig. 2 gezeigten Flußdiagramms die Prozedur/ durch die der Magnetkopf bewegt
wird/ d. h. eine Suchoperation erläutert. In einem Schritt 101 wird die Stromversorgung der Magnetplatteneinheit
eingeschaltet und eine erste Initialisierung durchgeführt.
In einem Schritt 102 wird eine Rücksetzoperation auf Null verwirklicht/ die den Magnetkopf an eine Position/ die
der Zylinderadresse "0" entspricht/ setzt. Darauf wird in einem Schritt 103 der Wert "000"/ der der Zylinderadresse
der vorhandenen Position entspricht/ in ein internes Register AR gesetzt.
Die Rücksetzoperation auf Null wird auf das Einschalten der Stromversorgung oder auf eine Adressen-Nichtübereinstimmung
durchgeführt. Bei der Rücksetzoperation auf Null wird die vorhandene Kopfposition erfaßt/ indem der Kopf
zum äußeren Bereich der Zylinderadresse bewegt und die Schutzbandinformation/ die im inneren Schutzband IGB und
im äußeren Schutzband OGB für die Zylinderadressen O^-'(N-l)
aufgezeichnet ist/ gelesen wird/ so daß der Magnetkopf an der Grenze zwischen OGB und dem Zylinderadressenbereich
positioniert wird. Das ist die Zylinderadresse "0". Sobald die Rücksetzoperation auf Null beendet ist/ wird eine
Suchoperation ermöglicht/ so daß die Anzahl der Zylinder/
durch die der Magnetkopf gegangen ist/ eine Endzylinderadresse für den Kopf wiedergeben kann.
In ein inneres Register B wird abhängig von einem Suchbefehl
von der Verarbeitungseinheit eine Zylinderadresse gesetzt/ die eine Zieladresse angibt; eine Adressendifferenz
wird aus dem Wert oder den Inhalten der Register B und A berechnet und daraus die Bewegungsrichtung
und eine Bewegungsstrecke des Magnetkopf bestimmt. Die Ergebnisse werden in ein internes Register CD gesetzt.
Keg
Abhängig vom Inhalt dieses Registers CR wird dann der
Magnetkopf durch den Zugriffsmechanismus zur Zielposition (Ziel-Zylinderadresse) bewegt (Schritte 104 bis 107).
Nach den obigen Ausführungen wird die Suchoperation üblicherweise unter Verwendung der Magnetplatte 41 fest zögeordneter
sequentieller Zylinderadressen gesteuert. Daraus resultiert/ daß die Verarbeitungseinheit ihr Programm für den Suchvorgang
ändern muß/ falls nämlich die Korrespondenz der Zylinderadresse mit der physikalischen Position des Magnetkopfs/
beispielsweise wegen des Auftretens defekter Zylinderadressen geändert werden muß. Weil außerdem bei herkömmlichen
Magnetplatteneinheiten die erste Zylinderposition/ die der Magnetkopf anfänglich bei der Bewegung vom äußeren
Schutzband OGB zum Datenbereich im dazwischenliegenden Teil erreicht/ für die Steuerung des Suchvorgangs als
Zylinderadresse "0" definiert ist/ war bislang die Herstellung einer Magnetplatteneinheit/ bei der die Zylinderadressen
änderbar sind/ nicht möglich.
Die GB-PS 1 435 368 offenbart eine dem Stand der Technik entsprechende Anordnung zur Steuerung des Suchvorgangs
des Magnetkopfs mit Hilfe des äußeren Schutzbands OGB und des inneren Schutzbands IGB.
Es ist Aufgabe der Erfindung/ eine Magnetplatteneinheit zu ermöglichen/ bei der eine von der Verarbeitungseinheit
angegebene Zylinderadresse wahlweise einer zur Magnetplatte gehörigen physikalischen Zylinderposition in einfacher
und kostengünstiger Weise zugeordnet werden kann. Dabei soll auch der Zugriffsvorgang zur Zylinderposition verbessert
werden.
Zur Lösung der obigen Aufgabe ist gemäß der Lehre der Erfindung eine Magnetplatteneinheit/ die auf eine von
der Verarbeitungseinheit angegebene Zylinderadresse zur Positionierung des Magnetkopfs an der entsprechenden der
Magnetplatte zugehörigen Zylinderposition/ anspricht
durch eine Zylinderadressen/Positionszuordnungs-Wählschaltung gekennzeichnet/ die die Änderung der Zylinderadresse ermöglicht/
so daß diese einer gewünschten der Magnetplatte zugehörigen Zylinderposition zugeordnet werden kann/ wodurch
der Magnetkopf nach Maßgabe der Ergebnisse der von der Zylinderadressen/Positionszuordnungs-Wählschaltung durchgeführten
Zuordnungsprozedur aufgesetzt werden kann.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher
beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch die herkömmliche Zylinderadressenzuordnung zur Magnetplatte;
Fig. 2 ein Flußdiagramm für eine in einer herkömmlichen Magnetplatteneinheit ablaufende Suchprozedur;
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Systems/ das
eine Magnetplatteneinheit gemäß einer Ausführungsart der Erfindung enthält;
Fig. 4 ein Diagramm einer Zylinderadressen/Positionszuordnung gemäß der in Fig. 3 dargestellten
Ausführung;
Fig. 5 ein Flußdiagramm von Prozeduren/ die die Ausführung in Fig. 3 durchführt;
und
Fig. 6A Diagramme/ die eine Korrespondenztafel
und 6B zur Zylinderadressen/Positionszuordnung erläutern.
Fig. 3 zeigt ein Blockdiagramm eines Systems/ das eine Magnetplatteneinheit/ die gemäß der Erfindung ausgeführt
ist/ enthält. Dabei ist die Magnetplatteneinheit mit der Ziffer 40 bezeichnet und enthält einen Satz von Magnetplatten 41 zum Speichern verschiedener Arten von Daten/
einen Satz Magnetköpfe 42 zum Lesen/Schreiben von im Plattenstapel 41 gespeicherten bzw. zu speichernden Daten/ ein
Stellglied 43/ das den Magnetkopfsatz 42 bewegt/ eine
Kopfpositionssteuerschaltung 44/ die das Stellglied 43 ansteuert und eine Zylinderadressen/Positionszuordnungs-Wählschaltung
45/ mit der die Zylinderadressenzuordnung in einer weiter unten beschriebenen Art wahlweise änderbar
ist/ eine Verarbeitungseinheit 20/ die als externer Speicher der Magnetplatteneinheit 40 dient und eine Magnetplattensteuerung
30/ die die Magnetplatteneinheit 40 steuert. Die Zylinderadressen/Positionszuordnungs-Wählschaltung
weist einen programmierbaren Nurlesespeicher (P-ROM) zum Speichern einer Korrespondenztafel zwischen physikalischen
Zylinderpositionen und geänderten Zylinderadressen auf und enthält außerdem ein Register CYL AR und ein Register
CYL BR / die später beschrieben* werden.
Normalerweise antwortet die Magnetplatteneinheit 40 auf eine von der Verarbeitungseinheit 20 über die Magnetplattensteuerung
30 angegebene Zylinderadresse und steuert das Stellglied 43 so an/ daß dieses den Magnetkopfsatz 42
(weiterhin als Magnetkopf 42 bezeichnet) an eine Position, d. h. eine physikalische Zylinderposition, die mit der
von der Verarbeitungseinheit 20 angegebenen Zylinderadresse korrespondiert, und ermöglicht dadurch eine Daten-Lese/
Schreib-Prozedur für in dem Magnetplattensatz 41 (der weiterhin einfach Magnetplatte 41 heißt) gespeicherte
bzw. zu speichernde Daten. Falls beispielsweise eine defekte Zylinderadresse auftritt, kann die Zuordnung zwischen
Zylirideradresse und Zylinderposition erfindungsgemäß geändert
werden.
Es wird nun angenommen, daß die Verarbeitungseinheit zu Anfang eine Zielposition "0" befiehlt und daß die ursprünglichen
Zylinderadressen "0" und "8" für Zylinderpositionen "0" und "8", wie Fig. 4 zeigt, vertauscht werden müssen.
In diesem Fall führt auf das Einschalten der Stromversorgung die Kopfpositionssteuerschaltung 44 zunächst eine Initialisierung
so durch, daß sie geänderte Zylinderadressen von der ZyIinderadressen/PositionsZuordnungs-Wählschaltung
45 ausliest. In einem in Fig. 5 gezeigten Schritt 113 werden die Zylinderadressen durch das Setzen der Art der
Vertauschung von "0" in "8" und "8" in "0" jeweils in
die internen Register CYL A und CYL B neu zugeordnet
Heg Keg
(Schritte 111 bis 113). Bei dieser Neuzuordnung werden beide interne Register so gesetzt, daß die obere Adresse
Inhalte gemäß einer physikalischen Zylinderposition und die untere Adresse Inhalte gemäß einer geänderten Zylinderadresse
repräsentieren*
Danach wird eine Rücksetzoperation auf Null durchgeführt/
wie dies schon anhand des Schrittes 102 in Fig. 2 beschrieben wurde und der Magnetkopf 42 zur Zylinderposition "0"
bewegt. Darauf werden in Register A und B , die die gleichen sind wie sie anhand der Fig. 1 und 2 beschrieben
wurden/ Werte "000" gesetzt/ die Adressen entsprechend der vorliegenden Position und der gewünschten Position
darstellen (Schritte 114 und 115).
Darauffolgend wird kontrolliert/ ob die Zuordnung der
Adresse zur Position für die physikalische Zylinderposition "0" geändert wurde. Das geschieht durch Wiederauffinden
des Inhalts des Registers B / das mit den oberen Adreßinhalten
eines der Register CYL A_. und CYL B_. überein-
Reg Reg
stimmt.
In diesem Beispiel wird, weil der Anfangsbefehl durch
die Verarbeitungseinheit die Bewegung des Kopfs zur 11O"-Position
betrifft und die Zuordnung geändert wird und damit der Inhalt "000" des Registers B mit den oberen
Adreßinhalten "000" des Registers CYL A_ übereinstimmt, der untere Adreßinhalt "008" des Registers CYL AR /
zwischen den Registern CYL AR und CYL B , in das Register
BR gesetzt und damit angegeben, daß die Zieladresse für die Neuzuordnung "8" ist. Auf diese Weise wird der
Magnetkopf 42 durch die Prozedurschritte 105 bis 107/ die anhand der Fig. 1 und 2 erläutert wurden/ zur physikalischen
Zylinderposition "8" bewegt/ die nun durch die erneuerte Zylinderadresse "0" angewiesen wird oder dieser
entspricht (Schritte 116 bis 119 und 121).
Die folgende Steuerprozedur gestattet/ daß in das Register
B eine Zylinderadresse von der Verarbeitungseinheit Keg
gesetzt wird und daß in derselben Weise wie zuvor die Notwendigkeit einer Neuzuordnung geprüft wird (in diesem
Beispiel ist keine Neuzuordnung bis zur physikalischen Zylinderposition "8" nötig)/ so daß das Stellglied auf
die Prüfergebnisse anspricht und den Magnetkopf 42 zu einer Zylinder-Zielposition bewegt (Schritte 120 und 122).
Wieder wird im Beispiel von Fig. 4 eine Zylinderadresse für die Zylinderposition "8" von der Verarbeitungseinheit
neu zugeordnet/ so daß der Magnetkopf zur Position "0" durch diese Zylinderadressen-Anweisung bewegt wird. Auf
diese Weise wird der Magnetkopf 42 zur physikalischen Zylinderposition "0" bewegt/ wenn die Steuerung 30 die
Zylinderadresse "8" anweist und zur physikalischen Zylinderposition "8" nach Maßgabe der von der Steuerung 30 angewiesenen
Zylinderadresse "0" bewegt.
Dabei muß bemerkt werden/ daß das anhand der Fig. 4 beschriebene Beispiel nicht nur eine Annahme ist/ sondern eine
bevorzugte Ausführung der Erfindung/ eine erfindungsgemäße Neuzuordnung betreffend/ erläutert. Dabei wird, wie Fig.
zeigt/ die Suchzeit für die Versetzungsbewegung des Kopfs abhängig von den Zylinderbewegungsanweisungen "0" <-^· "1"/
"7" «-» "8" und "8" «-» "9" verlängert, kann jedoch vorteilhaft
für Neuzuordnungsanweisungen "0" <-* "9", "0" ^->
"7" und "1" <-> "8" minimiert werden.
In einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsart der
Neuzuordnung ist eine in Fig. 6A dargestellte Korrespondenztabelle für Zylinderadressen/Positionszuordnungen in
dem in der Zylinderadressen/Positionszuordnungs-Wählschaltung 45 enthaltenen P-ROM gespeichert/ und die Neuzuordnung
wird nach Maßgabe der gespeicherten Korrespondenztabelle durchgeführt. Im Gegensatz zum einfachen Austausch zwischen
den Zylinderadressen "0" und "8" in Fig. 4/ wird die Zuordnung der Zylinderadresse in der Korrespondenztabelle
so geändert/ daß/Wie eine zwei Spuren (Zylinder) von "0" entfernte "1" angibt/ Zylinderadressen 0/ 1/ 2, ... (N-I)
in Intervallen von zwei Spuren (Zylinder) zugeordnet werden. Wie eine in Fig. 6B gezeigte schematische Darstellung
der Kopfbewegungsstrecken angibt/ kann eine auf eine Anweisung zur sequentiellen Zylinderbewegung durch alle
Zylinderpositionen/ d. h. von "0" bis "10" ansprechende Suchoperation einfach dadurch vervollständigt werden/
indem der Magnetkopf zwischen der inneren und äußeren Umfangslinie der Magnetplatte eine Rückfahrt ausführt.
Dies führt zu einer vorteilhaften Erhöhung des Durchsatzes des Systems.
Somit kann der Magnetkopf 42 erfindungsgemäß durch gewünschtes
Setzen der Zylinderadressen/Positionszuordnungs-Wählschaltung 45 oder durch Bezugnahme auf eine wunschgemäß
vorbestimmte Adressen/Positions-Korrespondenztabelle/
die in der Wählschaltung 45 enthalten ist/ an eine gewünschte zur Magnetplatte 41 gehörige Zylinderposition bewegt
und dort positioniert werden. Dies geschieht unter der Anweisung einer von der Verarbeitungseinheit befohlenen
Zylinderadresse. Dies bewirkt:
I) Die Zylinderadressen/Positionsneuzuordnung kann, falls sich Zylinderspur/ die die Verarbeitungseinheit
20 mittels einer Zylinderadresse befohlen hat, als defekt erweist, leicht wie gewünscht durchgeführt werden,
ohne Magnetplatten im Magnetplattensatz 41 oder die gesamte Magnetplatteneinheit 40 auszuwechseln;
II) die Zugriffszeit für den Zugriff zum substituierten Zylinder kann, v/enn die Zylinderadressen/Positionsneuzuordnung
so erfolgt, daß der innerste Zylinder als Ersatz für die defekte Spur verwendet wird, minimiert und dadurch
der Durchsatz des Systems erhöht werden;
III) wenn die Kommunikation zwischen der Verarbeitungseinheit 20 und der Magnetplattensteuerung 30 mittels logischer
Adressen erfolgt, darf die Verarbeitungseinheit 20 keine Adressenänderung durchführen. Dies darf lediglich
durch die Magnetplattensteuerung 30 bewirkt werden, mit dem Ergebnis, daß eine Erhöhung des Systemdurchsatzes
nicht erwartet werden kann. Auch in einem solchen Fall kann der Durchsatz des Systems vorteilhafterweise durch
die Verwendung der erfindungsgemäßen Korrespondenztabelle
verbessert werden.
Falls das in der Zylinderadressen/Positionszuordnungs-Wählschaltung
45 enthaltene P-ROM gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel mit vier zusätzlichen Schaltern
kombiniert wird, lassen sich bis zu sechzehn Arten von veränderlichen Mustern (Korrespondenztafeln) erzielen.
Falls darüber hinaus Adressen des P-ROM in Übereinstimmung mit physikalischen Zylinderpositionen numeriert werden,
können physikalische Zylinderadressen in der Korrespondenz-Tafel
weggelassen werden.
Wie oben beschrieben/ kann gemäß der vorliegenden Erfindung der Magnetkopf durch eine wunschgemäße Einstellung der
Zylinderadressen/Positionszuordnungs-Wählschaltung oder
durch Bezugnahme auf eine Korrespondenztafel für Zylinderadressen/Positionszuordnung/
die in der Wählschaltung enthalten ist/ auf eine gewünschte zur Magnetplatte gehörige
Zylinderposition nach Maßgabe einer durch die Verarbeitungseinheit befohlenen Zylinderadresse gesetzt werden.
- Leerseite -
Claims (5)
- PatentansprücheMagnetplatteneinheit miteiner daran angeschlossenen Verarbeitungseinheit (20)/mindestens einer Magnetplatte (41)/ der eine Vielzahl von Zylinderadressen (0/ 1/ ... (N-I)) zugeteilt sind/ die eine Vielzahl von zur Magnetplatte gehörende Zylinderpositionen darstellen/mindestens einem Magnetkopf (42)/ der auf eine der Magnetplatte (41) zugehörige Zylinderposition setzbar ist/ um in der Magnetplatte an entsprechenden Zylinderadressen gespeicherte Daten zu lesen oder Daten in die entsprechende Zylinderadresse einzuschreiben/ undeinem Stellglied (43)/ das abhängig von einer durch die Verarbeitungseinheit (20) befohlene Zylinderadresse den Magnetkopf auf eine Zylinderposition entsprechend der befohlenen Zylinderadresse hin bewegt/gekennzeichnet durcheine ZyIinderadressen/PositionsZuordnungs-Wählschaltung (45)/ die die von der Verarbeitungseinheit (20) befohlene Adresse in eine neue Adresse ändert und damit eine gewünschte Änderung der Zylinderadressen/Positions-81-B 784-02-AtWaZuordnung durchführt;
undeine KopfStellungssteuerschaltung (44)/ die abhängig von der erneuerten Adresse das Stellglied (43) so ansteuert/ daß der Magnetkopf auf eine der erneuerten Adresse entsprechende Zylinderposition bewegt wird. - 2. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet/daß die Zylinderadressen/Positionszuordnungs-Wählschaltung (45) die Erneuerung der Zylinderadressen so durchführt/ daß der Magnetkopf durch alle von den Zylinderadressen angegebenen Zylinderpositionen geht/ indem er eine Rückwärtsbewegung zwischen einer inneren Umfangslinie und einer äußeren Umfangslinie der Magnetplatte ausführt.
- 3. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 1/ dadurch gekennzeichnet/daß die Zylinderadressen/Positionszuordnungs-Wählschaltung (45) die Erneuerung der Zylinderadresse so durchführt/ daß der Vielzahl von Zylinderadressen entsprechende Zylinderpositionen sequentiell fortgesetzt angenommen werden/ wenn die durch die Verarbeitungseinheit angewiesene Vielzahl von Zylinderadressen in diesen Nummern verschieden sind.
- 4. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 2 oder 3/ dadurch gekennzeichnet/daß die Zylinderadressen/Positionszuordnungs-Wählschaltung (45) einen Speicher aufweist/ der eine Korrespondenztabelle für die Zuordnung von Zylinderadressen zu Zylinderpositionen aufweist.
- 5. Magnetplatteneinheit nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet/ daß der Speicher ein P-ROM ist.
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