Устройство для поиска информации в накопителе на магнитных дисках

 

Союз Советских

Соцмалмстмческмх

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (l1) 63.5491 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (5,1) М. Кл. д 06 Г 15/40 (22) Заявлено 081075 (2i) 2179884/18-24 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет (5З) УД)(, 681,327 (088.8) (43) Опубликовано1507,78. Бюллетень № 26 (45) Дата опубликования описания 190678 (72) Авторы изобретения

В.Г. Петросов, В.Н. Колесов и Ю.В. Летенков

P3) заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОИСКА ИНФОРМАЦИИ В НАКОПИТЕЛЕ

HA МАГНИТНЫХ ДИСКАХ

-Изобретение относится к области устройств для обработки цифровых дан- ных .и может быть .использовано для поиска информации в накопителе на .магнитных дисках.

Известно устройство для поиска информации в накопителе на магнитных дисках, которое содержит счетчики, блоки разделения даиных считывания .на служебную и смысловую информацию, блоки выбора цилиндра и дорожки, логические элементы, дешифраторы(11.

Формат записи данных на дорожке накопителя на магнитных дисках .(НМД), который реализуется с помощью этого устройства, содержит поле счета, поле ключа и поле данных, разделенные служебными промежутками надлежащей длины.

Недостатком этого устройства является невысокая скорость доступа к данным из-эа сравнительно больших полей служебной информации и служебных промежутков. Иэ известных устройств наиболее блиэким техническим решением к данному изобретению является устройство для поиска информации в накопителе на магнитных дисках, содержащее блок выбора цилиндра и дорожки, подключенный к регистру управляющего слова и счетчику маркеров, блок разделения информации, первый вход которого соединен с выходом одновкбратора, а выходы — с первым входом кольцевого регистра сдвига и входами блока выделения адресного маркера, выход ко- торого подключен к блоку анализа служебных промежутков, и элементы задержки(2).

В этом устройстве всегда используются как минимум 3 байта в области служебного промежутка. Это приводит к суммарному увеличению служебных промежутков и к соответственному сокращению поля данных. При увеличении числа Записей на дорожке объем служебных промежутков по отношению к объему поля данных существенно возрастает. В этом состоит первое ограничение, присущее известному устройству.

Другим ограничением известного устройства является то, что, если поиск ведется по заданному сектору и блок разделения информации включается непосредственно вблизи заданной записи, то необходима группа схем, содержащая в том числе и сторонний генератор для получения импульсов счета счетчика секторов, а также группа схем, 615491

65

3 компенсирующая погрешность счетчика из-за детонации диска. Это в конечном итоге усложняет устройство и снижает его надежность.

Целью настоящего изобретения является повышение надежности и увеличение эффективной емкости накопителя за счет сокращения в формате дорожки НИД области служебных промежутков при сохранении бессбойного поиска заданной записи и расширения за.счет этого области данных.

Указанная цель достигается за счет того, что предложенное устройство содержит элементы И и ИЛИ, триггеры, блок стробирования, счетчик слов и дешифратор, входы которого подключены к одному из входов блока выбора цилиндра и дорожки и выходу счетчика слов, а выход через последовательно соединенные первый элемент задержки и первый элемент ИЛИ подключен к первому входу счетчика слов, входы первого элемента И соединены с выходами блока выбора цилиндра и .дорожки и одновибратора и входом устройства, а выход — со вторым входом блока разделения информации, входы второго элемента И подключены к выходу перво- 25 го.элемента задержки и первому выходу первого триггера, а выход — ко входам второго и третьего элементов

ИЛИ, выход кольцевого регистра сдвига соединен с одними входами третьего и четвертого элемента И, другие входы которых подключены к выходам блока стробирования, первый и второй входы которого соединены с выходами третьего элемента ИЛИ и блока выделения адресного маркера, выход третьего элемента И подключен к третьему входу блока стробирования и через последовательно соединенные второй элемент задержки и второй элемент ИЛИ вЂ” . ко входу одновибратора, выход четвер40 того элемента И соединен со вторым входом счетчика слов, выход счетчика маркеров подключен к одному из входов первого триггера, второй выход которого соединен с одним входом пятого элемента И, другой вход которого соединен с выходом первого элемента за45 держки, а выход — с выходом устройства, выходы второго элемента ИЛИ, блока выделения адресного. маркера и блока анализа служебных промежутков г через четвертый и пятый элементы ИЛИ подключены к соответствующим входам второго триггера, выход которого соединен со вторым входом кольцевого регистра сдвига.

На фиг. 1 изображена структура организации записи (формат дорожки), с которой работает устройство (показаны две записи, расположенные на дорожке последовательно); на фиг.2 .показана функциональная схема устройства, на фиг. 3 изображена временная диаграмма работы устройства.

Формат дорожки (см. фиг. 1) содержйт индексную точку 1, служебный промежуток 2, адресный маркер 3, идентификатор записи 4, служебный промежуток 5, поле данных 6, служебные промежутки 7 и 8.

Устройство для поиска информации в накопителе на магнитных дисках содержит дешифратор 9, счетчик слов 10, блок 11 выбора цилиндра и дорожки, первый элемент задержки 12, первый элемент ИЛИ 13, первый элемент И 14, второй элемент задержки 15, одновибратор 16, второй элемент И 17, второй 18 и третий 19 элементы ИЛИ, блох 20 разделения информации, регистр управляющего слова. 21, кольцевой регистр сдвига 22, блок стробирования 23, блок 24 выделения адресного маркера, третий 25 и четвертый

26 элементы,Й, счетчик маркеров 27, четвертый 28 и пятый 29 элементы ИЛИ, блок 30 анализа служебных промежутков, первый триггер 31, второй триггер 32, пятый элемент И 33.

Входы дешифратора 9 подключены к одному из входов блока 11 и выходу счетчика слов 10, а выход через последовательно соединенные первый элемент задержки 12 и первый элемент ИЛИ 13 подключен к первому входу счетчика слов 10, входы первого элемента И 14 соединены с выходами блока ll и одновибратора 16 и входом

34 устройства, а выход — со вторым входом блока 20 разделения информации, входы второго элемента И 17 подключены к выходу первого элемента зацержки 12 и первому выходу первого триггера 31, а выход — к входам второго 18 и третьего 19 элементов

ИЛИ, выход кольцевого регистра сдвига 22 соединен с одними входами третьего 25 и четвертого 26 элементов И, другие входы которых подключены к выходам блока стробирования 23., первый и второй входы которого соединены с выходами третьего элемента

ИЛИ 19 и блока 24 выделения адресного маркера, выход третьего элемента И 25 подключен к третьему входу блока стробирования 23 и через последовательно соединенные .второй элемент задержки 15 и второй элемент ИЛИ 18 — к входу одновибратора 16, выход четвертого элемента И 26 соединен со вторым входом счетчика слов 10, выход счетчика маркеров 27 подключен к одному из входов первого триггера 31, второй выход которого соединен с одним входом пятого элемента И 33, другой вход которого соединен с выходом первого элемента задержки 12, а выход — с выходом 35. Устройства, выходы второго элемента. ИЛИ 18, блока 24 выделения адресного маркера и блока 30 анализа служебных промежутков через четвертый 28 и пятый 29 элементы ИЛИ подключенЫ к соответ615491

55

5 ствующим входам второго триггера 32, выход которого соединен со вторым входом кольцевого регистра 22 сдвига.

На фиг. 2 позициями 36-47 обозначены точки, в которых сняты осциллограммы импульсов, показанные на

Фиг. 3.

Работу описанного устройства рассмотрим на примере поиска второй записи. Через канал ЦВМ устройство получает управляющую информацию, которая вводится в регистр 21 управляющего слова (см. Фиг. 2) . В управляющем слове содержатся сведения о нужной записи: номер цилиндра, номер дорожки, номер записи на дорожке, длина записи в словах. При поступлении запускающего сигнала на один из входов блока 11 выбора цилиндра и дорожки информация об адресе цилиндра и дорожки поступает в регистры блока 11, который вырабатывает сигналы, поступающие в НМД для позиционирования блока головок на нужный цилиндр и включения нужной головки.

После выбора дорожки на цилиндре и поступления от НМд сигналов внимание и индекс блок 11 разрешает по одному из входов элемент И

14, другой вход которого разрешен выходным сигналом одновибратора 16,. а на третий вход подается считываемая импульсная последовательность (синхроимпульсы + данные). Импульсная последовательность с выхода элемента И 14 поступает на один иэ входов блока 20, который по входу, соединенному с выходом одновибратора 16, также разрешен. Блок 20 разделяет поступающую импульсную последовательность на синхроимпульсы и данные. Бессбойная работа этого блока основана на том, что в моменты его запуска априорно известен характер поступающей информации (наличие синхроимпульсов, отсутствие данных), в соответствии с которой происходит установка (включение) блока. С выхода блока 20 сни маются последовательнссти синхроимпульсов и данных, а также сигналы управления для кольцевого регистра сдвига 22, представляющие собой две регулярные импульсные последовательности, соответствующие по своему временному положению синхроимпульсам и импульсам данных. Синхроимпульсы и импульсы данных поступают из блока разделения 20 в блок 24 выделения адресного маркера. На выходе блока 24 формируется сигнал после прохождения головкой на дорожке НМД участка адресного маркера 3 (см.фиг.З,поэ.36).

Этот сигнал поступает на один из входов блока 30 анализа служебных. промежутков, на два других входа которого поступают с блока разделения 20 серии синхроимпульсов и данных, и подготавливает его к работе.

Кроме того, выходной сигнал блока 24

6 выделения адресного маркера поступает на один из входов счетчика маркеров 27, в который предварительно иэ регистра 21 управляющего слова в обратном коде была занесена информация о номере заданной записи на дорожке (в данном случае вторая запись).

Кроме того, выходной сигнал блока 24 выделения адресного маркера через элемент ИЛИ 28 устанавливает триггер 32 в единичное состояние (см.фиг.3, поэ.37), в результате чего разрешается работа кольцевого регистра сдвига 22 (см. Фиг. 3, поз.38). Кольцевой регистр сдвига 22 вырабатывает последовательность тактовых импульсов, длительность которых равна длительности информационной ячейки (расстоянию между двумя синхроимпульсами), причем каждый тактовый импульс по-. следовательности сдвинут относитель" но импульса предыдущей последовательности на величину длительности генерируемого тактового импульса. Количество вырабатываемых импульсных последовательностей равно количеству разрядов в слове, нанесенном на дорожку НМД. При одном цикле генерации тактовых импульсов, приходящемся на одно. машинное слово, в каждой последовательности генерируется по одному импульсу. Если машинное слово имеет 24 разряда, то соответственно генерируются 24 последовательности тактовых импульсов.

Устройство предусматривает использование последней двадцать четвертой последовательности, которая постоянно привязана к окончанию машинного слова. В дальнейшем импульсы этой последовательности будут называться просто тактовыми импульсами. Таким образом с выхода кольцевого регистра сдвига 22 снимается последовательность тактовых импульсов .(см.фиг.3, поз. 33) в зависимости от состояний триггера 32. Блок стробирования 23 предназначен для выделения первого тактового импульса и формирования пачки импульсов из последовательности тактовых импульсов, пришедших от кольцевого регистра 22. Выходной сигнал блока 24 выделения адресного маркера подготавливает блок стробирования 23 таким образом, что по одному

50 из входов, соединенному с одним из выходов блока стробирования 23, эле.мент И 25 разрешен, а элемент И 26 по одному из входов, соединенному с другим выходом блока стробирования 23, запрещен. При поступлении на другой вход элемента И 25 первого тактового импульса сигнал с выхода этого элемента (см. Фиг. 3, поз. 39 ) проходит через элемент задержки 15 на вход элемента ИЛИ 18 и в качестве сигнала обратной связи поступает на один из входов блока стрсбироваиия 23, в результате чего элемент И 25 по

615491 входу, соединенному с одним иэ выходов блока тробирования 23, запрещается, а элемент И 26 по входу, соединенному с другим выходом блока тробирования 23, разрешается. С этого момента вся последовательность тактовых импульсов начинает поступать с выхода элемента И 26 на счет- 6 ный вход счетчика слов 10 (см. фиг.3, поз ° 40).

Так как каждый тактовый импульс привязан к концу слова, то счетчик слов 10 будет просчитывать количество слов в поле данных, считываемом головкой записи.

20

Таким образом, в момент поДхода головки к служебному промежутку 5 1) (см. фиг. 1) на выходе элемента

ИЛИ 18 появляется выходной импульс (см. фиг. 3, поз. 42), который запускает одновибратор 16 и поступает на один из входов элемента ИЛИ 29.

Сигнал с выхода элемента ИЛИ 29 поступает на один из входов триггера 32

ы переводит его в нулевое состояние, тем самым запрещая работу кольцевого регистра сдвига 22. Назначение эле- 28 мента задержки 15-формирование импульса на выходе элемента ИЛИ 18.

Сбойный для блока разделения участок в служебном промежутке 5 приходится на участок 1-, 3 разряда этого проме30 жутка, поэтому длина строба одновибратсра должна быть не меньше длины участка трех разрядов служебного промежутка 5. Следовательно, запустив одновибратор 16 на время, равное длительности его строба, а именно на время, не меньше, чем длина участка трех разрядов, элемент И 14 по одному из входов, соединенному с выходом

% одновибратора 16, запрещается, что приводит к временному прекращению поступления импульсной последовательности на один из входов блока 20 разделения, сОединенному с выходом элемента И 14. В то же время строб с выхода одновибратора 16 подается на один из входов блока 20 и устанавливает его принудительно таким образом, что канал синхроимпульсов открыт, а канал данных закрыт, так как следующая за участком сбоя для блока разделения информация содержит только синхроимпульсы. В результате в предлагаемом устройстве длина участ- ка в служебном промежутке 5, который является сбойным для блока 20, и длина участка, необходимого для синхронизации (восстановления блока . разделения), одинаковы и составляют не более трех битов, а так как длина участка синхронизации блока разделения 20 существенно мала (не более трех битов), то создается воэможность 60 уменьшения общей длины служебного промежутка на дорожках.НМД по сравнению с прототипом и за счет этого 85 увеличения поля данных, т.е. повышения эффективной емкости накопителя.

В дальнейшем устройство работает следующим образом. После окончания строба одновибратора 16 (задний фронт его соответствует участку наличия только синхроимпульсов в служебном промежутке 5) элемент И 14 по входу, соединенному с выходом одновибратора 16, разрешается, на выходе элемента И 14 вновь появляется последо- вательность синхроимпульсов и данных, которая поступает на один иэ входов блока разделения 20. Импульс адресного маркера с выхода блока 24 выделения адресного маркера поступает на один из входов блока 30 анализа служебных промежутков, на другие входы которого поступают тактовые импульсы с выхода кольцевого регистра сдвига 22 и серии синхроимпульсов и импульсов данных с выходов блока разделения 20. В описанном устройстве блок 30 анализа служебных промежутков служит для определения конца служебного промежутка 5 и включения триггера 32. Импульс с выхода блока 30 анализа служебных промежутков (см. фиг. 3, поз.47) поступает на один из входов элемента ИЛИ 28, а импульс с выхода элемента ИЛИ 28 поступает на один из входов триггера 32 таким образом, что переводит его в единичное состояние, в результате чего разрешается кольцевой регистр сдвига 22. При этом с выхода элемента

И 26 на вход счетчика 10 слов поля

) анных поступает последовательность импульсов (см. фиг. 3, поз. 40). По достижении счетчиком состояния, соответствующего длине поля данных, информация о котором хранится в регистре управляющего слова 21 и поступает на один из входов дешифратора 9, соединенного с выходом регистра 21 управляющего слона, на выходе дешиф ратора 9, другой вход которого соединен с выходом счетчика 10 слов поля данных, появляется импульс, свидетельствующий об окончании поля данных записи, имеющей длину, указанную в поле счета (см. фиг.3, поз.41).

С выхода дешифратора 9 импульс поступает на вход элемента задержки 12, выход которого соединен с одним из входов элемента ИЛИ 13. Сигнал с выхода элемента ИЛИ 13 поступает на вход счетчика слов 10 и переводит его в нулевое состояние. Кроме того, импульс с выхода элемента задержки 12 поступает на один из входов элемента И 33, который запрещен по другому входу, и на один из входов элемента И 17, который разрешен по другому входу. Сигнал с выхода элемента И 17 поступает на вход элемента ИЛИ 19, выходной сигнал которого устанавливает блок стробирования 23 в начальное состояние, и на один иэ входов

615491

11

12 блока выделения адресного маркера и блока анализа служебных громежутков через четвертый и пятый элементы ИЛИ подключены к соответствующим входам второго триггера, выход которого соединен со вторым вхоцом кольцевого регистра сдвига.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент СШЛ 9 3312948, кл. 3401725, 1967.

2. Патент США 9 3629860, кл. 340172.5, 1971.

615491

3911/39 Тираж 826 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров CCCP по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.4/5

Заказ

Филиал ППП Патент, r.Óærîðîä, ул. Проектная,4

Составитель В.Рудаков

Редактор Н.Белявская Техред О.Андрейко Корректор Н.Тупида