Контролер для накопителей на магнит-ных дисках

 

Союз Советских

СоциЬлистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 1845158 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.07.79 (21) 2799471/18-24 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 07.0781 Бюллетень Мо 25

Дата опубликования описания 07. 07. 81 (51)М. Кл З

G 06 F 13/06

G 06 F 11/00

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий (53) УДК 681 325 (088. 8) институт периферийного оборудования (54 ) КОНТРОЛЕР ДЛЯ НАКОПИТЕЛЕЙ HA МАГНИТНЫХ

ДИСКАХ

Изобретение относится к области вычислительной техники.

Известны многопрограммно управля- емые устройства — контролеры (1)

5 для управления накопителями на магнитных дисках, имеющие в составе вычислительного комплекса программные средства для проверки взаимозаменяемости накопителеи и микропрограммные средства (микротесты), позволяющие на предварительно специальным образом размеченных пакетах проверять взаимозаменяемость накопителей на двух цилиндрах в пределах всей длины дорожки, либо по всем цилиндрам, но только в пределах длины собственного адреса. Микротесты запасного (проверяемого) накопителя могут запускаться параллельно с работои вычислительногб комплекса в свободное время (при отсутствии запроса со стороны канала в течение

200 мсек).

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является

25 контролер EM-5561 (2), содержащии блок связи с каналом, блок микропрограммного управления, операционный блок, блок сопряжения,с накопителями, тумблерный регистр, регистр 30 циклического контроля, счетчик бит, узел занесения и фиксации кода ошибки, регистр индикации кода ошибки и группу индикаторов.

Однако в таком контролере для работы с микропрограммными тестами необходимо иметь размеченный пакет, на котором записаны собственные адреса. При отладке дисковой подсистемы при первоначальной установке вычислительного комплекса, а также при смене либо переналадке головок накопителя необходимо иметь работоспособные процессор и накопитель на магнитной ленте. Проверка возможности записи и чтения на всей поверхности пакета на одном, а также на разных накопителях, входящих в вычислительный комплекс, также требует использования программных средств, либо в условиях отладки в цехе завода-изготовителя специального стендового оборудования.

Целью изобретения является повышение эффективности использования

I вычислительного комплекса за счет возможности проверки взаимозаменяемости накопителей и точностио локализации неисправности в них.

845158

На фиг. 1 изображена структурная схема контролера; на фиг. 2 — вариант схемы операционного блока; на фиг.3 — формат записи информации на дорожке пакета на запасном накопителе, приложения логическая последовательность операДля достижения этой цели в устройство, содержащее блок сопряжения с накопителями, блок микропрограммного управления, операционнЫй блок, регистр циклического контроля, счетчик бит, узел занесения и фикса ции кода ошибки, регистр индикации кода ошибки, тумблерный регистр, груп пу индикаторов и блок сопряжения с каналом, первая группа входов-выходов которого является первой группой л входов-выходов контролера, вторая и третья группы входов-выходов блока сопряжения с каналом соединены соответственно с первой группой входов-выходов операционного блока и первой группой входов-выходов блока микропрограммного управления, выход и вторая группа входов-выходов которого подключены соответственно к первому входу узла занесения и фик- 20 сации кода ошибки и ко второй группе входов-выходов операционного блока, первый выход которого соединен с первым входом регистра индикации кода ошибки, со входами регистра цик- 25 лического контроля и с первым входам счетчика бит. Первые выходы регистра циклического контроля и счетчика бит подключены к первому входу операционного блока, третья группа гходов-выходов которого соединена с первой группой входов-выходов блока сопряжения с накопителями, вторая группа входов-выходов которого является второй группой входоввыходов контролера, первый вход и первый выход блока сопряжения с накопителями соединены соответственно со вторым выходом регистра циклического контроля и со вторым входом счетчика бит, первый и второй выходы 4О тумблерного регистра подключены соответственно ко второму входу операционного блока и ко второму входу узла занесения и фиксации кода ошибки, выход которого соединен со вторым 45 входом регистра индикации кода ошибки, выход которого подключен ко входам группы индикаторов, введены кнопка "Разметка", кнопка "Сброс ошибки", регистр признаков и регистр модифи- щ кации номера головки. Входы и выходы обоих регистров подключены соответственно к первому выходу и первому входу операционного блока. Кнопка

"Разметка" и кнопка "Сброс ошибки" подключены соответственно к третьему и четвертому входам операционного блока. ций при работе устройства в режиме проверки накопителя (запасного) на взаимоэаменяемость.

Устройство содержит процессор 1, блок сопряжения с каналом 2, блок микропрограммного управления 3, операционный блок 4, блок сопряжения с накопителями 5, тумблерный регистр б, кнопку "Сброс ошибки" 7, кнопку

"Разметка" 8, регистр 9 циклического контроля, счетчик 10 бит, узел 11 занесения и фиксации кода ошибки, регистр 12 индикации кода ошибки, группу индикаторов 13, регистр 14 признаков, регистр 15 модификации номера головки, накопитель 16 на магнитных дисках, накопитель 17 на магнитных дисках и запасной накопитель 18.

Номер теста и режим выполнения теста задаются тумблерным регистром б, расположенным на панели управления контролера. Считывание константы из регистра б происходит под управлением микропрограммы, защитой в памяти микрокоманд, в блоке микропрограммного управления 3.

Коммутатор выхода 19 (см.фиг.2) операционного блока 4 с помощью узла 20 инверсии позволяет принимать байты информации в прямом или инверсном коде в регистр 21 второго операнда.

Арифметико-логический узел 23 позволяет осуществлять типовые арифметико-логические операции и результат заносить в регистры общего назначения 24-41> который далее с помощью коммутатора 42 может считываться в регистр 22 первого операнда. В регистры общего назначения может также считываться информация, поступающая от канала через блок сопряжения с каналом от накопителя через блок сопряжения с накопителелем и соответственно поступать из регистров общего назначения в указанные блоки.

К двум разрядам регистра общего назначения 41 через узел интегрируюших цепочек 43 подключены кнопки "Сброс ошибки" 7 и "Разметка" 8.

Информация регистра 41 под управлением микропрограммы может переписываться в регистр 40 и анализироваться блоком микропрограммного управления для управления подпрограммами записи и модификации номеров головок. Указанная структура операционного блока позволяет также логически обрабатывать байты информации, поступающие из канала и накопителя, организовывать счетчики времени для контроля прохождения информации под магнитной головкой для формирования необходимых промежутков информации и длин дан- ных, а также для реализации необходимых алгоритмов управления.

845158

При отсутствии связи блока сопряжения с каналом с процессором 1 в течение 200 мсек (например, при работе процессора с любым другим внешним устройством) с помощью блока микропрограммного управления

3, операционного блока 4 и блока сопряжения с накопителем 5 организуется типовая последовательность управляющих сигналов к запасному накопителю 18, имеющему включатель логического адреса S, соответствующий запасному накопителю 18, к которому устройство не имеет доступа. В результате управляющей последовательности механизм позиционирования в накопителе устанавливает головки на текущий цилиндр и выбирается головка, номер которой хранится в регистре модификации номера головки 15.

При выполнении микропрограмм записи. (или считывания) под управлением блока сопряжения с накопителями 5 в регистре циклического контроля 9 формируется циклическая сумма байтов записываемого (или считываемого) документа, а в счетчике бит 10 — сумма всех бит записываемого (считываемого) документа по модулю 256. После чтения документа с дорожки проверяется содержимое регистра 9 счетчика 10 и при отсутствии ошибки в операционном блоке

4 происходит модификация номера головки и запись. в регистр 15, в котором он хранится до завершения микропрограмм на новой дорожке. Номер головки также .хранится в регистре 15 в случае работы процессора с накопителями 16 и 17.

При неправильном формировании циклической суммы в регистре 9 или счетчике 10, при неверном значении прочитанных на дорожке номеров цилиндра и головки, а также при других ошибках, возникающих при выполнении микропрограмм выборки, начала выполнения или завершения операции в зависимости от характера ошибки блоками 3 и 4 формируется код ошибки, которнй с помощью узла занесения и фиксации кода ошибки 11 заносится в регистр индикации кода ошибки 12, который с помощью группы индикаторов панели управления 13 индицируется на панели управления контролера. Модификация номера головки и цилиндра в этом случае прекращается .и микропрограмма продолжает проверку данной дорожки до тех пор, пока не будет нажата и отпущена кнопка 7

"Сброс ошибки".

Тумблерный регистр панели управления 6 с помощью узла занесения и фиксации кода ошибок 11 обеспечивает два режима индикации кода ошибок: индикацию кода первой возникшей ошибки и фиксацию этого кода независимо от последующих ошибок, возникающих при выполнении микропрограммы (сбрасывается код ошибки только при изменении режима работы) и индикацию кодов ошибок, заносимых в регистр индикации, в результате обнаружения ошибок при выполнении микропрограммы.

Индикация номера головки, на которой произошел сбой, с помощью регистра индикации кода ошибок построена на том, что при работе во втором режиме и при задании на тумблерном регистре панели управления 6 режима индикации головки при завершении всех проверок на одной дорожке микропрограмма заносит в регистр индикации кода ошибки 12 номер головки и организует таймер на.200 мсек, в течение которых туда не заносится никакой другой код. Этого достаточно

20 для визуального наблюдения номера головки и при выполнении микропрограммы по участкам для наблюдения за всеми формируевыми кодами ошибок.

В регистре признаков 14 запоминаются и хранятся при работе контролера с процессором следующие признаки:. биты выполнения той или иной микропрограммы теста, которые используются для ветвления микропрограммы после работы с каналом накопителей 16 и 17 либо при использовании других микропрограмм для реализации алгоритмов проверок; бит выполнения циклов записи (разметка пакета). Этот бит устанавливается в единицу при нажатии кнопки "Разметка" 8, состояние которой анализируется микропрограммой и сбрасывается при .выполнении записи

40 на последней дорожке "199" цилиндра, либо при выключении режима выполнения теста; бит выполнения проверки с ошибкой. Устанавливается в единицу при

4 любой ошибке или сбое, которые обнаруживаются при выполнении проверки на одной дорожке. Бит запрещает модификацию номера цилиндра и головки и обеспечивает циклическое выполнение теста на одной и той же дорожке независимо от правильности выполнения последующих циклов на этой дорожке. Сбрасывание при нажатии и опускании кнопки

"Сброс ошибки" 7, состояние которой анализируется микропрограммно, либо при выключении режима выполнения теста.

На фиг. 3 показан пример формата записи информации на доРожке паке ) та на запасном накопителе, осуществляемой посредством предложенного контролера.

Но прохождении индекса осуществляется. запись "65" байтов еди45 ниц "1". Участки "2,3,4,5" представ845158 ляют адресный маркер, содержащий

4 байта нулей "2", два байта единиц с пятью пропущенными синхронизирующими импульсами "3,4" и синхробайт собственного адреса, представляющий код (ОД)1ь, В области "6-10" записывается номер цилиндра "8" и номер голонки"10", а в остальных байтах нули, н области "11 и 12" — байты циклического контроля в области

"13" — физический номер контролера и накопителя, в области "14" — сумма бит информации в областях "5-11"

Промежуток "15" содержит 135 байтов единиц. В области "16-19" записан адресный маркер поля данных. Поле данных содержит 7000 бантов кода (C5)<6 и далее обозначается ДО. Области "21" — "24" используются для контроля записи и считывания документа и аналогичны областям "11"

"14".

Проверка на нзаимозаменяемость осуществляется путем записи собстгенного адреса и документа ДО, считывания их на другом накопителе и проверки правильности формирования байтов циклического кода и счетчика бит, а также соответствия считанных номеров цилиндра и номера головки выбранным с помощью следующих микропрограмм: микропрограммы выбора, модификации номеров цилиндра и головки; микропрограммы записи собственного адреса; микропрограммы записи документа ДО; микропрограммы чтения собстненного адреса; микропрограммы чтения документа ДО.

Как показано в предложениях, после выполнения микропрограмм выбора, записи или чтения происходит анализ необходимости работы устройства с каналом. При возникновении этой необходимости прерывается выполнение диагностических микропрограмм и выполняется микропрограмма канала.

4О

45 мент ДО. Это сделано для того, чтобы обеспечить случайную фазу импульсов синхронизации документа ДО по отношению к фазе синхронизирующих импульсов собственного адреса. Это позволяет создать реальные условия работы схемы разделения информационных и синхронизирующих импульсов.

При выполнении цикла записи (чтения) либо только чтения -н режиме чтения на одной дорожке при отсутствии ошибки происходит модификация номера головки и при необходимости номера цилиндра. При достижении последней дорожки на последнем цилиндре происходит сброс признака выпол60. После выполнения микропрограмм записи собственного адреса пропускается один оборот и записывается доку- 5О нения циклов записи, и микропрограмма переходит н режим чтения. Режим

I записи может быть снова задан нажатием кнопки "Разметка", в результате которого механизм позиционирова-ния устанавливается на нулевой цилиндр и выбирается нулевая головка, начиная с которых снова выполняется разметка.

После выполнения микропрограмм выбора, записи и чтения происходит анализ на наличие ошибки при выполнении теста, и в случае обнаружения ошибки прекращается модификация номера цилиндра и номера головки и тест проверяется сначала на той же дорожке. Признак ошибки запоминается и сбрасывается только при нажатии кнопки "Сброс ошибки", после чего модификация номеров голонки и цилиндра продол>кается.

Предлагаемое устройство позволяет: без специального оборудования и использования программных средств производить разметку пакета и пользоваться всеми микропрограммными тестами, а также производить проверку взаимозаменяемости накопителей, н результате чего сократился объем необходимого технологического оборудования для проверки.и отладки дисковой подсистемы; при первоначальной установке вычислительного комплекса начать проверку и отладку дисковой подсистемы независимо от состояния процессора и накопителей на магнитной ленте; производить проверку взаимозаменяемости накопителей параллельно

c ðàáoòoé вычислительного комплекса, что увеличивает эффективность использования вычислительного комплекса в связи с тем, что механическая регулировка положения любой головки в накопителе может влиять на положение соседнеи головки, в связи с чем регулировка накопителей на нзаимозаменяемость требует выделения вычислительного комплекса для цепей отладки на десятки часов.

Так только прогон тестов на взаимозаменяемость для двух накопителей занимает 30 мйн для трех — 100 мин, для восьми накопителеи — 16 ч.

Применение контролера позволяет существенно экономить машинное время при отладке дисковон подсистемы на заводе-изготовителе, а также при пронедении ремонтных и профилактических работ.

Формула изобрстения

Еонтролер для накопителей на магнитных дисках, сол..ржащий блок сопряжения с накопит .:;ями, блок микропрограммного уп ;„нления, опе845158 рационный блок, регистр циклического контроля, счетчик бит, узел занесения и фиксации кода ошибки, регистр индикации кода ошибки, тумблерныи регистр, группу индикаторов и блок сопряжения с каналом, первая группа входов-выходов которого является первой группой входов-выходов контролера, вторая и третья группа входов-выходов блока сопряжения с каналом соединены соответственно с первой группой входов-выходов операционного блока и первой группой входов-выходов блока микропрограммного управления,выход и вторая группа входов-выходов которого подключены соответственно к первому входу узла занесения и фиксации кода ошибки и ко второй группе входов-выходов операционного блока, первый выход которого соединен с первым входом регистра индикации кода ошибки, со входами регистра циклического контроля и с первым входом счетчика бит, первые выходы регистра циклического контроля и счетчика бит подключены к первому входу операционного блока, третья группа входов-выходов которого соединена с первой группой входов-выходов блока сопряжения с накопителями, вторая группа входов-выходов которого является второй группой входов-выходов контролера, первый вход и первый выход блока сопряжения с накопителями соединены соответственно со вторым выходом регистра циклического контроля и со вторым входом счетчика бит, при этом первый и второй выходы тумблерного регистра подключены соответственно ко второму входу операционного блока и ко второму входу узла занесения и фиксации,кода ошибки, выход которого соединен со вторым входом регистра индикации кода ошибки, выход которого подключен ко входам группы индикаторов, отличающийся тем, что, а целью расширения функциональных возможностей за счет возможности проверки взаимозаменяемости накопителей

t5 и точности локализации неисправности, в них введены кнопка "Разметка" и кнопка "Сброс ошибки", регистр признаков и регистр модификации номера головки, входы и выходы которых под2О ключены соответственно к первому выходу и первому входу операционного блока, кнопка "Разметка" и кнопка

"Сброс ошибки" подключены соответственно к третьему и четвертому входам операционного блока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Джермейн К. "Программирование на ГВМ/ЗбО", N., "Мир", 1973.

2. Устройство управления накопителями на сменных магнитных дисках

EC-5561. Техническое описание, ДСО

"КЗОТ", 1975 (прототип) 845158 фиг. У

Фиг J

Составитель В. Майоров

Техред 3.фанта Корректор JI. Иван

Редактор Л. Угехина

Тираж 745 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

11303$, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 4168/4

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