DE4041432A1 - Magneto-optisches speichersystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein magneto-optisches Speichersystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Häufig werden zum Sichern und Archivieren von großen Daten­ mengen magneto-optische Speichersysteme eingesetzt. Das Spei­ chermedium weist ein magnetisch weitgehend resistentes Material auf, das bei normaler Betriebstemperatur mittels eines Laser­ strahls punktuell über seinen Curie-Punkt hinaus erhitzt und dadurch an dieser Stelle magnetisch beeinflußbar wird. Nach der Abkühlung ist die magnetische Umstrukturierung quasi "einge­ froren". Die nach diesem Verfahren eingeschriebenen Daten wer­ den mit Hilfe eines Laserstrahls unter Nutzung des sogenannten Kerr-Effektes ausgelesen. Im Gegensatz zu rein magnetischen Speichermedien ist bei diesem wiederbeschreibbaren, magnetisch- optischen Speichermedium technologiebedingt ein Überschreiben der alten Daten durch neue nicht möglich. Zu Beginn eines Schreibvorgangs ist es zunächst erforderlich, den zu beschrei­ benden Bereich des Speichermediums zu löschen. Während eines Löschvorgangs werden die einzelnen Stellen eines Bereichs mit dem Binärcode "0" versehen. Anschließend werden nach den Vor­ gaben der zu speichernden Daten der Binärcode "1" in die ent­ sprechenden Stellen des Bereichs eingeschrieben.

Aus dem ANSI-Entwurf X3T9.2/86-109, Revision 9, X3T9/89-042, "Small Computer System Interface - 2 (SCSI-2), May 17, 1989 werden für einen Schreibzugriff zwei Betriebsarten vorgeschla­ gen. In der ersten Betriebsart wird auf das Speichermedium ohne vorheriges Löschen der Daten zugegriffen. Dabei muß der Anwen­ der dafür sorgen, daß ein zu beschreibender Bereich des Spei­ chermediums zuvor gelöscht wurde. Ist der Bereich nicht ge­ löscht und wird in dieser Betriebsart in den Bereich geschrie­ ben, so erkennt die Speicherzugriffssteuerung während des Schreibvorgangs nicht, daß der Bereich noch nicht gelöscht wurde. Die eingeschriebenen Daten können daher verfälscht sein, da während des eigentlichen Schreibvorgangs lediglich der Binärcode "1" an die nach Maßgabe des zu speichernden Daten­ wortes vorgegebenen Stellen eines Bereiches eingeschrieben wird und die bereits vorhandenen Stellen mit Binärcode "1" zu­ vor nicht gelöscht wurden. In der zweiten Betriebsart ist es möglich, ein Schreiben mit vorherigem Löschen der Daten des Bereiches zu bewirken. Dieses Schreiben mit implizitem Löschen hat den Nachteil, daß die Schreibdatenrate im Vergleich zu der ersten Betriebsart erheblich geringer ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem magneto-optischen Speichersystem der eingangs genannten Art die Schreibdatenrate zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des An­ spruchs 1 angegebenen Maßnahmen gelöst.

Dadurch, daß die Speicherzugriffssteuerung prüft, ob der Bereich, auf den zugegriffen wird, bereits gelöscht ist, und für den Fall, daß dieser Bereich gelöscht ist, ein Schreiben in der ersten Betriebsart und für den Fall, daß der Bereich noch nicht gelöscht ist, ein Schreiben in der zweiten Betriebsart ausführt, wird die Schreibdatenrate erhöht. Die Datensicherheit ist gewährleistet, da ein Schreiben in der ersten Betriebsart nur dann ausgeführt wird, wenn der zu beschreibende Bereich zu­ vor sicher gelöscht wurde. Der Anwender muß nichts über den Löschzustand der Bereiche wissen. Die Speicherzugriffssteuerung entscheidet selbsttätig, ob in der ersten oder in der zweiten Betriebsart auf die Bereiche zugegriffen werden muß.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Anhand der Zeichnung, in der ein Ausführungsbeispiel veran­ schaulicht ist, wird die Erfindung sowie deren Vorteile näher verdeutlicht.

Es zeigen

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Datenverarbeitungsanlage und

Fig. 2 einen Bereich eines Speichermediums.

Mit ZP ist ein Zentralprozessor einer Datenverarbeitungsanlage bezeichnet, der über einen Systembus SYB mit einem Arbeits­ speicher AS und einer Speicherzugriffssteuerung SZ verbunden ist. Die Speicherzugriffssteuerung SZ kann als Funktionsbau­ gruppe verwirklicht sein, die in die Zentraleinheit der Daten­ verarbeitungsanlage gesteckt oder Bestandteil eines Speicher­ laufwerks ist. Sie weist einen Speicher auf, in welchem eine Bereichsliste BL hinterlegt ist, die auf ungelöschte Bereiche des Speichermediums SM mit Bereichsadressen hinweist. Im fol­ genden wird die Funktions- und Wirkungsweise der Speicherzu­ griffssteuerung SZ erläutert. Es wird angenommen, daß das Spei­ chermedium SM in das Laufwerk eingelegt ist und die Daten von Bereichen TG1, TG2, TG3 des Speichermediums SM gelöscht werden sollen. Wie üblich, wird vor einem ersten Zugriff das Laufwerk verriegelt, d. h., das Speichermedium SM kann nicht mehr aus dem Laufwerk entnommen werden. Der Zentralprozessor ZP bearbei­ tet den Löschaufruf, der z. B. Bestandteil eines im Arbeits­ speicher AS hinterlegten Programms ist, und leitet diesen der Speicherzugriffssteuerung SZ zu. Bevor diese die Bereiche TG1, TG2, TG3 löscht, legt sie an den Anfängen dieser Bereiche Kenn­ speicher KS1, KS2, KS3 an und beschreibt die Kennspeicher mit einem Binärcode, der darauf hinweist, daß die Bereiche TG1, TG2, TG3 bereits vollständig beschrieben sind. Die Kennspeicher KS1, KS2, KS3 mit Informationen zu versehen, die darauf hindeuten, daß die Bereiche TG1, TG2, TG3 beschrieben sind, ist deshalb erforderlich, weil bei einem Wiederanlauf nach einem evtl. Span­ nungsausfall die Bereiche TG1, TG2, TG3 nur mit einem Schreib­ aufruf mit vorherigem Löschen dieser Bereiche durchgeführt wer­ den darf. Denn wenn vor Beendigung des Löschvorgangs der Span­ nungsausfall auftritt, würde nur ein Teil der Bereiche gelöscht werden. Um die Datensicherheit zu gewährleisten, ist es deshalb zwingend notwendig, auf die Bereiche TG1, TG2, TG3 nur mit einem Schreibaufruf zuzugreifen, der ein vorheriges Löschen vor dem Schreiben neuer Daten bewirkt. Nachdem die Kennspeicher KS1, KS2, KS3 angelegt und mit dem Binärcode versehen sind, werden die Bereiche TG1, TG2, TG3 gelöscht und Bereichsadressen ZTG1, ZTG2, ZTG3 in die Bereichsliste BL eingeschrieben. Diese weisen auf die gelöschten Bereiche TG1, TG2, TG3 hin, die nun mit einem Schreibaufruf ohne vorheriges Löschen beschrieben werden können. Bevor das Speichermedium SM aus dem Laufwerk herausgenommen werden kann, muß das Laufwerk entriegelt werden. Dieser Vorgang erfolgt wie üblich durch eine Funktion oder mit einem Kommando an die Speicherzugriffssteuerung SZ, die zu­ nächst bewirkt, daß die Kennspeicher KS1, KS2, KS3 aktualisiert und mit dem Inhalt ZTG1, ZTG2, ZTG3 der Bereichsliste belegt werden. Anschließend wird das Laufwerk entriegelt, und das Speichermedium kann aus dem Laufwerk entnommen werden.

Legt ein Anwender das Speichermedium wieder in das Laufwerk, so kann auf die gelöschten Bereiche TG1, TG2, TG3 mit dem Schreib­ aufruf Schreiben ohne vorheriges Löschen zugegriffen werden, wie im folgenden verdeutlicht wird. Bevor der Schreibzugriff ausgeführt wird, wird wie üblich geprüft, ob ein erster Zugriff auf das Speichermedium SM vorliegt. Ist es der erste Zugriff, so wird wiederum das Speichermedium verriegelt. Die Inhalte der Kennspeicher KS1, KS2, KS3 werden ausgelesen, und in die Be­ reichsliste BL eingeschrieben. Aus den bereits erläuterten Gründen wird in die Kennspeicher KS1, KS2, KS3 der Binärcode hinterlegt, der die Bereiche als vollständig beschrieben mar­ kiert. Der Zentralprozessor ZP leitet der Speicherzugriffs­ steuerung SZ einen Schreibaufruf mit entsprechender Schreib­ adresse zu. Dieser Aufruf und die Adressen können wiederum Bestandteile eines im Arbeitsspeicher AS hinterlegten Programms sein. Es ist ohne Bedeutung, ob der Schreibaufruf ein Schreib­ aufruf mit oder ohne vorherigem Löschen ist. Die Speicherzu­ griffssteuerung SZ prüft, ob die vom Zentralprozessor ZP ausge­ gebene Schreibadresse in einen bereits gelöschten Bereich fällt, indem sie diese Adresse mit den Bereichsadressen ZTG1, ZTG2, ZTG3 vergleicht. Für den Fall, daß die Schreibadresse z. B. in den gelöschten Bereich TG1 fällt, schreibt die Speicherzu­ griffssteuerung SZ die vom Zentralprozess ZP ausgegebenen Daten in diesen Bereich, ohne den Inhalt dieses Bereiches zuvor zu löschen. Dies bedeutet einen schnellen Zugriff und eine Er­ höhung der Schreibdatenrate im Vergleich zu einem Schreibzu­ griff mit vorherigem Löschen des entsprechenden Bereichs. Nach­ dem die Daten unter der ausgegebenen Schreibadresse in den Bereich TG1 eingetragen sind, muß die Bereichsadresse ZTG1 aktualisiert werden. Für den Fall, daß die Schreibadresse in einen Bereich, z. B. TG4, liegt, der noch nicht gelöscht ist, wird von der Speicherzugriffssteuerung SZ ein Schreibaufruf mit vorherigem Löschen der in diesem Bereich TG4 hinterlegten Daten ausgeführt.

Fig. 2 zeigt einen Bereich eines Speichermediums. Im Gegensatz zu den bisherigen Ausführungen wird nicht die Bereichsadresse, sondern ein Zeiger ZTG in einen Kennspeicher KS zwischen den Adressen 0 und 7 gespeichert. Dieser Zeiger ZTG zeigt an, bis zu welchem Teil des Bereiches TG, beginnend ab einer Anfangs­ adresse, die Daten gelöscht oder, wie es beim Ausführungsbei­ spiel der Fall ist, geschrieben sind. Es wird angenommen, daß der gesamte Bereich TG ab der Adresse 8 gelöscht ist. Bevor der erste Zugriff auf das Speichermedium SM ausgeführt wird, wird der Zeiger ZTG mit der Anfangsadresse 8 von der Speicherzu­ griffssteuerung SZ aus dem Kennspeicher KS gelesen und in die Bereichsliste BL hinterlegt. Wird nun z. B. mit der Schreib­ adresse 200 auf den Bereich TG zugegriffen, so wird der Zeiger ZTG in der Bereichsliste BL aktualisiert und auf die Adresse 200 eingestellt. Das bedeutet, daß der Teilbereich zwischen den Adressen 8 und 200 als ungelöscht und der Teilbereich mit den Adressen größer als 200 bis zur Adresse 512 als gelöschter Be­ reich gilt. Wird bei einem erneuten Zugriff mit einer Schreib­ adresse, die kleiner als die Adresse 200 ist, zugegriffen, so bewirkt die Speicherzugriffssteuerung SZ, daß ein Schreiben mit implizitem Löschen ausgeführt wird. Ein Schreiben auf den unge­ löschten Teilbereich zwischen den Adressen größer als 200 bis zur Adresse 512 erfolgt ohne vorheriges Löschen. Zeiger werden vorteilhaft für sequentielle Zugriffe auf das Speichermedium eingesetzt.

Claims (5)

1. Magneto-optisches Speichersystem mit einem Speichermedium (SM) und einer Speicherzugriffssteuerung (SZ), die auf Bereiche (TG1 ... TG4) des Speichermediums (SM) in einer ersten und einer zweiten Betriebsart schreibend zugreift, wobei in der ersten Betriebsart ein Schreiben ohne vorheriges Löschen und in der zweiten Betriebsart ein Schreiben mit vorherigem Löschen der Daten der Bereiche (TG1 ... TG4) bewirkt wird, da­ durch gekennzeichnet, daß die Speicher­ zugriffssteuerung (SZ) prüft, ob der Bereich (TG1 ... TG4), auf den zugegriffen wird, bereits gelöscht ist und für den Fall, daß dieser Bereich (TG1 ... TG4) gelöscht ist, ein Schreiben in der ersten Betriebsart und für den Fall, daß der Bereich (TG1 ... TG4) noch nicht gelöscht ist, ein Schreiben in der zweiten Betriebsart ausführt.

2. Magneto-optisches Speichersystem nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Speicher­ zugriffssteuerung (SZ) einen Speicher aufweist, in den eine Bereichsliste (BL) abgespeichert ist, in welcher hinterlegt ist, ob ein Bereich gelöscht oder nicht gelöscht ist, daß die Speicherzugriffssteuerung (SZ) in den zu löschenden Bereich (TG1, TG2, TG3) einen Kennspeicher (KS1, KS2, KS3) anlegt, in dem während eines Löschvorgangs die Information "Bereich unge­ löscht" und nach Abschluß des Löschvorgangs die Information "Bereich gelöscht" hinterlegt ist.

3. Magneto-optisches Speichersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Spei­ cherzugriffssteuerung (SZ) zu Beginn eines ersten Schreibzu­ griffes die Kennspeicher (KS1, KS2, KS3) ausliest und in die Bereichsliste (BL) hinterlegt und während des Schreibzugriffs die Zugriffsadresse mit Bereichsadressen (ZTG1, ZTG2, ZTG3) der Bereichsliste (BL) vergleicht.

4. Magneto-optisches Speichersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß zu Beginn des ersten Speicherzugriffs eine Entnahme des Spei­ chermediums (SM) aus dem Speicherlaufwerk des Speichersystems verhindert wird.

5. Magneto-optisches Speichersystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß vor einer Entriegelung des Speicherlaufwerks die aktuelle Be­ reichsliste (BL) in die Kennspeicher (KS1, KS2, KS3) hinterlegt wird.