Устройство для ввода-вывода информации из накопителей на магнитных дисках

 

941 А

COOS СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

O9l Oи

Э(Яэ G 06 F

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPHTMA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ (21) 3395676/18-24 (22 1 11,02.82 (46) 23,05.83. Бюл. Н 19

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (72) Э. И. Гольдрин, Б. Л. Золатаревский, В. В. Нзллин, B. B. Смирнов и Г. А. Шкуратов (53) 681.327(088.8) (56) 1. Устройство EС-5551. Техническое описание 3А3 057.069

ТО,T01. И., 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

N 777654, кл, G 06 F 3/04, 1980 (прототип ). (5")(57) 1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА-ВЫВОДА

ИНФОРИАЦИИ ИЗ НАКОПИТЕЛЕЙ НА ИАГНИТНЬФ

ДИСКАХ,.содержащее блок управления, первая и. вторая группы двунаправленных входов-выходов которого являются первой и второй двунаправленными шинами устройства соответственно, блок памяти, вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй и третий выходы которого соединены с первыми входами блоков сравнения и контроля разметки магнитных дисков соответственно, четвертый и пятый выходы - соответственно с вторым и третьим входами блока сравнения, четвертый вход которого подключен к выходу блока памяти и к первому входу бло.ка управления, выход блока сравнения соединен с вторым входом блока контроля разметки магнитных дис" ков> выход которого подключен к вто рому входу блока управления, шестой и седьмой выходы которого соединены с соответствующими входами.первого счетчика, выход которого через первый дешифратор подключен к третьему входу блока управления, четвертый вход которого соединен с выходом первого регистра, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью. расширения функциональных возможностей устройства путем выполнения им функций центрального процессора по разметке магнитных дисков, в устройство введены с второго по четвертый счетчики и дешифраторы и первый коммутатор, вцход блока ,контроля разметки магнитных дисков подключен к счетному входу второго счетчика, выход которого через второй дешифратор соединен с первым входом первого кдммутатора выход которого подключен к пятому входу блока управления, регистровые входы третьего и четвертого счетчиков соединены с восьмым и девятым выходами блока управления соответ". ственно, выход третьего счетчика соединен с вторым входом первого коммутатора, с первым входом первого регистра, с шестым входом

5лока управления и через третий цешифратор с третьим входом первого коммутатора и с счетным входом четвертого счетчика, выход которого соединен с четвертым входом первого коммутатора, с вторым входом первого регистра, с седьмым входом блока управления и через четвертый дешифратор с пятым входом первого коммутатора, счетный вход третьего счетчика подключен к выходу первого дешифратора, десятый выход блока управления соединен с шестым входом коммутатора.

1019ч31

2, Устройство по и, 1, о т ли чающее ся тем, чтоблок управления содержит распределитель сигналов, преобразователь кодов, пятый дешифратор, второй коммутатор, второй и третий регистры и узел усилителей, линии двунаправ ленной шины которого являются второй группой двунаправленных входов-выходов блока, входы второго и выходы третьего регистров являются первой группой двунаправленных входов-выходов блока,, первый, второй и третий выходы распределителя сигналов, первый выход преобразователя кодов,первый выход узла усилителей, четвертый выход распределителя сигна лов, первый и второй выходы второго регистра и пятый выход распределителя сигналов являются выходами с первого по четвертый и с шестого по десятый блока управления соответственно, третий выход второго регистра подсоединен к первому входу распределителя сигналов, второй и третий входы которого, первый вход преобразователя кодов, вход третьего регистра, первый и второй входы второго коммутатора являются входами с второго по седьмой блока управления соответственно, первый вход преобразователя кодов является пятым выходом блока, шестой выход распределителя сигналов через пятый дешифратор соединен с первым входом узла усилителей, второй вход которого соединен с седьмым выходом распределителя сигналов, восьмой выход которого подключен к третьему входу второго коммутатора, второй выход преобразователя .кодов соединен с вторым входом узла усилителей, третий вход которого подключен к выходу второго коммутатора, третий вход преобразователя кодов является первым входом блока управления, четвертый вход преобразователя кодов соединен с вторым выходом узла усилителей, третий выход которого подключен к четвертому входу распределителя сигналов., 3. Устройство по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что распределитель сигналов содержит. кварцевый генератор, формирователь импульсов, пятый счет чик,шестой и седьмой дешифра торы, триггеры, первый и второй блоки элементов И, элементы И, элемент ы ИЛИ, причем входы шестого дешифратора, первый вход первого элемента ИЛИ и входы второго элемента ИЛИ являются входами с первого по третий распределителя сигналов соответственно,первый вход первого элемента И, первый вход установки в "О" пятого счетчика и первые входы установки в "0" с первого по четвертый триггеров являются четвертым входом распределителя сигналов, выходы первого и второго блоков weментов И и выход первого триггера являются первым выходом распределителя сигналов, выход второго триггера, выход второго блока элементов И, выход первого элемента ИЛИ, выход второго элемента И и выходы шестого дешифратора являются с второго rto.àåñòoé выходами распределителя сигналов соответственно, выходы первого и второго блоков элементов

И, выход третьего элемента И и первый выход формирователя импульсов .; являются седьмым выходом распределителя сигналов, выходы второго и третьего триггеров, второй и третий выходы формирователя импульсов и выход первого элемента И являются вось. мым выходом распределителя сигна»оВ, выходы пятого дешифратора соединены с соответствующими входами третьего элемента ИЛИ, выход которого подключен к второму входу первого элемента И, третий вход которого соединен с третьим выходом формирователя импульсов и с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к выходу :етвертого элемента ИЛИ, а выход - к счетному входу пято1о счетчика, выход которого через седьмой дешифратор соединен с первыми входами первого и второго блоков элементов И, выходы которых подключены к первым входам второго и третьего эл ементов И соответственно, выход второго тригге,ра соединен с вторым входом второго блока элементов И и с первым входом четвертого элемента ИЛИ,выход третъе"

ro триггера соединен с вторым входом первого блока элементов И с вторым входом четвертого элемента

ИЛИ, выход четвертого триггера подключен к вторым входам второго и третьего элементов И, выход второго, элемента ИЛИ соединен с вторым входом установки в "0" пятого счетчи10 ка; первый и второй входы первого элемента ИЛИ подключены к входам установки в "1" и в "0" чет вертого триггера соответственно; первый вход второго элемента ИЛИ соединен с входом установки s "1" первого триггра, c вторым входом установки в

1 "0" второго триггера и с третьим входом первого элемента ИЛИ, второй

19431 вход второго элемента ИЛИ. подключен к второму входу установки в "0" первого триггера и к входу установки в

"1" третьего триггер, а третий входк входу установки в "1" второго триггера и к второму входу установки в "0" третьего триггера, выход кварцевого генератора подключен к входу

:формирователя импульсов.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построениИ внешней памяги вычислительных систем.

Известно устройство для -управления накопителями на магнитных дисках, содержащее регистр, блок управления, преобразователь кодов, коммутатор, дешифратор, узел усилителей 1).

Недостатком известного устройст- 10 ва являются ограниченные функциональ-: ные возможности из-за необходимости занимать центральный процессор под вспомогательные процедуры разметки магнитных дисков 15

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для ввода-вывода,информации из накопителей на магнит-ных дисках, содержащее блок управ- 20 лен я,первая и вторая шина которого являются шинами канала и накопителя соответственно, блок памяти, вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй и третий р выходы которого соединены с, первыми входами блоков сравнения и контроля разметки, четвертый и пятый выходы - с вторым и третьим входами блока сравнения, четвертый вход которого подключен к выходу блока памяти и к первому входу блока управления, выход блока сравнения соединен с вторым входом блока контроля разметки, выход которого подключен к второму входу блока управления, шестой и седьмой выходы которого соединены с соответствующими входами первого счетчика, вы- . ход которого через первый -дешифратор подключен к третьему входу блока управления, четвертый вход которого соединен с выходом первого регистра P2).

Однако это устройство имеет ограниченные функциональные возможности, так как может производить разметку пакета только с, помощью последовательности.команд разметки дорожки, генерируемых центральным процессором.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства путем выполнения им функций центрального процессора по разметке магнитных рисков

Указанная .цель достигается тем, O что в устройство для ввода-вывода информации из накопителей на магнитных дисках, содержащее блок управления, первая и вторая группы двунаправленных входов-выходов которого являются первой и второй двунаправленными шинами устройства соответственно, блок памяти, вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй и третий выходы которого соединены с первыми входами блоков сравнения и контроля разметки магнитных дисков соответственно, четвертый и пятый выходысоответственно с вторым и третьим входами блока сравнения, четвертый вход которого подключен к выходу блока памяти и к первому входу блока управления, выход блока сравнения соединен с вторым входом бло" ка контроля разметки магнитных дисков, выход которого подключен к второму входу блока управления, шес"

:той и седьмой выходы которого соединены с соответствующими входами nepeoro счетчика, выход которого через первый дешифратор подключен к

4 1 4 рого коммутатора являются входами .с второго по седьмой блока управления соответственно, первый вход преобразователя кодов является пятым выходом блока, шестой выход распределителя сигналов через пятый дешифратор соединен с первым входом узла усилю" телей, второй вход которого соединен с седьмым выходом распределителя сигналов, восьмой выход которого подключен к третьему входу второго коммутатора, второй выход преобразователя кодов соединен с вторым входом узла усилителей, третий вход преобразователя кодов является входом блока управления, четвертый вход преобразователя кодов соединен с вторым выходом узла усилителей, третий выход которого подключен к четвертому входу распределителя сигналов, Распределитель сигналов содержит кварцевый генератор, формирователь импульсов, пятый счетчик, шестой и седьмой дешифраторы, триггеры, первый и второй блоки элементов И, элементы И, элементы ИЛИ, причем входы шестого дешифратора, первый вход первого элемента ИЛИ и входы второго элемента ИЛИ являются входами с первого по третий распределителя сигналов соответственно, первый вход первого элемента И, первый вход установки в "0" пятого счетчика и первые входы установки в "0" пятого счетчика и первые входы установки в "0" с первого по четвертый триггеров являются четвертым входом распределителя сигналов, выходы первого и второго блоков элементов И и выход первого триггера являются первым выходом распределителя сигналов, выход второго.триггера, выход второго блока элементов

И, выход первого элемента ИЛИ, выход второго элемента И и выходы шестого дешифратора являются с второго по шестой выходами распределителя сигналов соответственно, выходы первого и второго блоков элементов И, выход третьего элемента И и первый выход формирователя импульсов являются седьмым выходом распределителя сигна-. лов, выходы второго и третьего триггеров, второй и третий выходы формирователя импульсов и выход первого элемента И являются восьмым выходом распределителя сигналов, выходы пятого дешифратора соединены

3 1019 трет ьему входу блока управления, четвертый вход которого соединен с выходом первого регистра, введены с второго по червертый счетчики и дешифраторы и первый коммутатор, выход блока контроля разметки магнитных диЧков подключен к ачетному входу второго счетчика, выход которого через второй дешифратор соединен с первым входом первого коммутатора, выход которого подключен к пятому входу блока управления, регистровые входы третьего и четвертого счетчиков соединены с восьмым и девятым выходами блока управления соответственно, 15 выход третьего счетчика соединен с вторым входом первого коммутатора, с первым входом первого регистра, с шестым входом блока управления и через третий дешифратор с треть-ур им входом первого коммутатора и с счетным входом четвертого счетчика, выход которого соединен с четвертым входом первого коммутатора, с вторым входом первого регистра, с седьмым входом блока управления и через четвертый дешифратор с пятым входом первого коммутатора, счетный вход третьего счетчика подключен к выходу первого дешифратора, десятый выход- блока управления соединен с шестым входом коммутатора.

Блок управления содержит распределитель сигналов, преобразователь кодов, . пятый дешифратор, второй коммутатор, второй и третий регистры и узел усилителей, линии двунаправленной шины которого являются второй группой двунаправленных вхЬдов40 выходов блока, входы второго и выходы третьего регистров являютая первой группой двунаправленных входоввыходов блока, первый, второй и третий выходы распределителя сигналов, первый выход преобразователя кодов, 45 первый выход узла усилителей, четвертый выход распределителя сигналов, первый и второй выходы второго регистра и пятый выход распределителя сигналов являются выходами с первого по четвертый и с шестого по десятый блока управления соответственно, третий выход второго регистра подсоединен с первому входу распределителя сигналов, второй,и третий входы которого, первый вход преобразователя ко ов, вход третьего регистра, п=рвый и второй входы вто5 1 0194 с соответствующими входами третьего элемента И, третиР вход .которого соединен с третьим выходом. формирователя импульсов и с первым . входом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ, а выход - к счетному входу пятого счетчика, выход которого через седьмой дешифратор соединен с первыми вхо- lO дами первого и второго блоков эле- . ментов И, выходы которых подключены к первым входам второго и третьего элементов И соответственно, выход второго триггера соединен с вторым вхо- 15 дом второго блока элементов И и с первым входом четвертого элемента

ИЛИ,выход третьего триггера соединен с вторым входом первого блока элементов И c BTopbIM входом четвер- 29 того элемента ИЛИ,. выход четвертого триггера подключен к вторым входам второго и третьего элементов

И, выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом установки в 25

"0"., пятого счетчика, первый и второй входы первого элемента ИЛИ подключены к входам установки в. "1" и в "0" четвертого триггера соответственно, первый вход второго .эле- Зр мента ИЛИ соединен с входом установки в "1" первого триггера, с вторым входом установки в "0" второго триггера и третьим входом первого элемента ИЛИ, второй вход второго элемента ИЛИ подключен к второму входу установки в "0" первого триггера и к входу установки в "1" третьего триггера, а третий входк входу установки в "1" второго

4О триггера и к второму входу установки в "0" третьего триггера, выход кварцевого генератора подключен к входу формирователя импульсов, На фиг. 1 показана функциональная схема устройства; на фиг.2- фун= кциональная схема распределителя сигналов.

Устройство содержит блок I управления, блок 2 памяти, блок 3 сравнения, блок 4 „контроля разметки магнитных дисков, первый регистр 5, счетчики с первого по четвертый 6-9, дешифраторы с первого по четвертый.

1 -13, первый коммутатор 14, распределитель 15 сигналов, преобразователь 16 кодов, пятый дешифратор 17, второй коммутатор 18, второй и третий регистры 19 и 20, узел 21 усили31 Ь телкой, элементы И с первого по четвертый 22-25, первый k второй блоки 26 и 27 элементов И,элементы НЛЙ с, первого по четвертыг 28-31, шестой и седьмой дешифраторы 32 и 33, с первого по четвертый триггеры 34-37, пятый счетчик 38, кварцевый генератор 39, формирователь 40 импульсов.

Устройство работает следующим образом.

По шине связи с каналом в блок 1 управления на регистр 19 поступает командное слово "разметка дорожки".

В командном слове содержатся номер

-цилиндра и номер дорожки, которую необходимо разметить. Код номера накопителя поступает из регистра 19 в распределитель 15 сигналов,где дешифрируется на дешифраторе 32 и через дешифратор 17, а также через узел усилителей 21 поступает в нужный накопитель. Кроме того, при наличии сигнала на любой выходной шине дешифратора 32 (через элемент ИЛИ 30) и при наличии ответного сигнала готовности накопителя к работе из узла 21 тактовые импульсы из формирователя 40 импульсов (работающего от кварцевого генератора 39 ) проходят на вход элемента И 22 и поступают .в коммутатор 18, в который также выдаются номера дорожки и цилиндра соответственно с счетчиков 8 и 9, в которые они поступили из регистра о

19. Коммутатор 18 коммутирует сигналы, поступающие через узел 21 и выбранный накопитМ ь для установки блока головок на заданный цилиндр и включения нужной головки. После получения из накопителя сигнала

l ÂíèìàHèå" в распределителе 15 сигналов происходит установка триггеров 35-37 и счетчика 38 в исход- . ное состояние. Кроме того, на выходе элемента ИЛИ 28 вырабатывается сигнал, по которому устанавливается в "0" счетчик 6 . На счетный вход счетчика 6 через узел 21 поступает сигнал "Индекс" из накопителя.. Дальнейшая работа устройства определяется состоянием счетчика 6, передаваемым в распределитель l5 на счетный вход счетчика 8 через де.шифратор 10, По сигналу н1 индекс" с дешифратора 10 в распределителе 15 триггер 36 устанавливается в "1" (одновременно через элементы ИЛИ 29 под» тверждается нулевое состояние счет9431

30 дефектной дорожки.

7 101 чика 38,). Триггер 36 через коммутатор 18 переводит накопитель в состояние записи, а также разрешает прохождение тактовых импульсов через элементы ИЛИ 31 и И 25 на вход счетчика 38. Положения счетчика 38 выделяются дешифратором 33 и через блок

27 элементов И поступают в блок 2 памяти и преобразователь 16 кодов.

Таким образом, счетчик 38 обеспечивает заданную последовательность прохождения определенных кодов, сос тавляющих пробелы, и другую служебную информацию (из блока 2 памяти ), номера цилиндра и дорожки (из регистра 5 ) и nepeoro контрольного кода, который выбирается из блока 2 памяти. при нулевом состоянии триггера 34, Данные записи из преобразователя кодов 16 через узел 21 поступают в накопитель для записи на дорожку.

По сигналу "2 индекс" в распределителе 15 триггер 36 устанавливается в "0", а триггер 35 в состояние

"1". Одновременно счетчик 38 устанавливается в нулевое состояние.Триггер 35 через коммутатор 18 переводит накопитель в состояние чтения, а также разрешает прохождение тактовых импульсов через элементы ИЛИ 31. и И 25 на вход счетчика 38. Продешифрированные положения счетчика 38 через блок элементов И 26 поступают в блоки контроля разметки 4, памяти 2, преобразователь 16 кодов, После перевода накопителя в состояние чтения на вход преобразователя 16 кодов через узел 21 начинают поступать данные считывания, Считанные с дорожки собственный адрес и контрольный код передаются на один из входов блока 3 сравнения, на другой вход которого поступает собственный адрес из регистра 5, а затем первый контрольный код из блока 2 памяти под действием управляющих сигналов с выходов блока И 27 элементов распределителя. В блоке 3 производится сравнение поступающей на его входы информации.

При отсутствии ошибок разметки по сигналу "3 индекс" в распределителе 15 через элемент ИЛИ 29 устанавливается в "0" счетчик 38, снима-. ется сигнал чтения, и устанавливается в "I триггер 34, а также через элемент ИЛИ 28 устанавливается в "0" счетчик 6. Далее по сигналу

"1 индекс" распределитель 15 переводит накопитель в состояние записи, и операция разметки повторяется аналогично описанной с той лишь разницей, что с выхода блока 2 памяти в блок 3 сравнения и преобразователь 16 кодов поступает второй контрольный код (по сигналу с выходатриггера 34 ). При отсутствии ошибок после чтения второго контрольного кода операция разметки дорожек ааканчивается, При обнаружении ошибок разметки во время любого чтения в блоке 3 сравнения формируется сигнал несравнения, который поступает в блок "4 контроля разметки и проходит на выход блока 4 под действием управляющих сигналов с выходов блока 27 элементов

20 И. На Выходе блока 4 появляется сиг нал ошибки, который, поступая в распределитель 15, устанавливает в

"1" триггер 37 и через элемент

ИЛИ 28 устанавливает в "0" счетчик 6.

25 Триггер 37 разрешает прохонщение через элемент И 24 управляющего сигнала, обеспечивающего через преобразователь 16 кодов, запись собственного адреса с признаком дефект« ной дорожки, При этом запись контрольного кода не производится. После этого производится чтение вновь записанного собственного адреса. Если в блоке 3 сравнения вновь формируется ошибка, то с выхода элемента

И 23 через коммутатор 14 и регистр

20 выдается. в блок сопряжения с каналом признак дефектного пакета. Если ошибок не обнаружено, огерация размет40 ки дорожки заканчивается ьыдачей в блок сопряжений с каналом признака

При выполнении команды "Разметка

45 цилиндра в командном сЛове информация о дорожках не указывается, а номер дорожки формируется в счетчике

8, содержимое которого увеличивается на единицу после каждой операции

50 разметки дорожки. Дешифратор 12 выдает сигнал, соответствующий последней дорожке на цилиндре. Сигнал с выхода дешифратора 12 через коммутатор 14 после разметки последней дорожки на цилиндре (с поступлением

55разрешающего сигнала из распределителя 15 ) проходит в регистр 20, после чего операция разметки цилиндра за» канчивается.

9 10194

При обнаружении одной или нескольких дефектных дорожек счетчик 7 производит их подсчет. Сигналы с выхода дешифратора 11 управляют прохождением через коммутатор 14 в регистр:.20 номера заданного цилиндра и номеров дефектных дорожек по мере их обнару.жения

Для выполнения команды "Разметка пакета" в командном слове указыва- 10 ется номер цилиндра, с которого надо начинать разметку пакета. В процессе выполнения этой команды операция разметки цилиндра выполняется столько раз, сколько цилиндров нас- 15 читывается ьт заданного до последнего, а следующий номер цилиндра формируется в счетчике 9, содержимое которого увеличивается на единицу после каждой операции разметки цилинд- рв ра. ДешиФратор 13 выдает сигнал при .состоянии счетчика 9, соответствующем номеру последнего циликдра в пакете.

Сигнал с выхода дешифратора 13 после

31 разметки последнего цилиндра проходит в регистр 20, после чего операция разметки пакета заканчивается. Содержимое слова состояния в регистре

20 при выполнении этой команды форми-. руется аналогично, предыдущей с той лишь разницей, что номера цилиндров, на которых обнаружены дефектные дорожки, могут быть разными и записываются в слово состояния через коммутатор 14 из счетчика 9.

По сравнению с известным;решением изобретение позволяет расширить функциональные возможности устройства."- : путем повышения производительности вычислительной системы по отношению к пользовательским программам путем практически полного освобождения центрального процессора от операции инициализации пакета. дисков. Кроме того, при этом количество .,обменов между каналаюл ввода-вывода и устройствами управления сокращается не менее чем íà 10000 ед.

Х накэеимеюн

Фиг 1

301943l

ВНИИПИ Заказ 3705/43 Тираж 706 Подписное

Филиал ППП Патент", г . Ужгород, ул. Проектная, 4