Устройство управления накопителями на магнитных дисках

(Я)4 С 06 БРЕТЕ ДЕТЕЛЬСТВ содер ередачитый узлы накопителяботает слеующим образо ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЦТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕН АВТОРСКОМУ СВИ(56) Авторское свидетельство СССР В 1280644, кл. С 06 Р 13/14, 1985;Авторское свидетельство СССР Иф 1410046, кл. С 06 Р 3/14, 1986. (54) УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ НАКОПИТЕ- ЛЯМИ НА МАГНИТНЫХ ДИСКАХ (57). Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устрой ствам управления накопителями на магнитных дисках, составляющими устройство внешней памяти ЭВМ. Цель изобИзобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам управления накопителями на магнитных дисках, составляющими устройство внешней памяти ЭВМ.Цель изобретения - повышение быстродействия устройства.На Фиг, 1 представлена схема устройства; на фиг. 2 - схема блока пакетной обработки.Устройство содержит блок 1 связи, блок 2 прямого доступа, блок 3 прерывания, блок 4 регистров, регистр 5 данных, преобразователь 6 последовательного кода в параллельный, блок 7 обработки данных, блок 8 Формирования адреса, блок 9 памяти, регистр 10 микрокоманд, блок 11 дешифрации, блок 12 приемопередатчиков, блок 13 буферной памяти, регистр 14 и блок 15 пакетной обработки. быстродействия вупа к памяти. Посигается тем, чтоия накопителямисодержит блок 1го доступа к паий, блок 4 регист х, преобраэоваьного кода в паобработки данных,адреса, блок 9регистр 10 микроифрации, блок 12блок 13 буфернойблок 15 пакет.Ф-лы, 2 ил,ретения - повышениережиме прямого досттавленная цель достустройство управленна магнитных дискахсвязи, блок 2 прямомяти, блок 3 прерыванров, регистр 5 даннтель 6 последователраллельный, блок 7блок 8 Формированияпостоянной памяти,команд, блок 11 дешприемопередатчиков,,памяти, регистр 14 иной обработки. 1 з.п Блок пакетной обработ счетчик 16 адреса, регис узел 18 двунаправленной данных, с первого по чет 19-22 памяти.Устройство управления ми на магнитных дисках р Программа ЭВМ при обращении к накопителю на магнитных дисках (НМц) анализирует состояние блока 4 регистров и регистра состояния диска (РСД), входящего в состав блока 11, после чего загружает в регистр управления и состояния (РУС) кодкоманды, кото" рый соответствует одной из восьми функций управления НМД: сброс, запись, чтение, проверка записи, проверка чтения, позиционирование, восстанов-, ление, защита записи, Принятый кодп о сигналу "старт РУС" определяетчерез блок 8 формирования адреса переход микропрограммы устройства, записанной в блоке 9 памяти, на начальный адрес подпрограммы, соответствующей заданной функции ЦМД, С этого момента и в дальнейшем управление блоком постоянной памяти осуществляется от блока 8 формирования адреса 10 при этом микропрограмма устройства налиэирует состояние НЩ, в астности, номер сектора на до 1 ожке диска (сигналы "Сек", "Сек 1",Сек 2", "Сек 3"), момент сравнения ,екущего сектора с заданным в регисте адреса диска РАД, состояние авершения поиска дорожки (" Поиск АК"), готовность Щ 1 Д ("Устр гот"), екторный импульс (" Сектор" ), состоя ие неправильного поиска ("Ош поиск"),еисправность в накопителе ("Неисравность"), состояние защиты записи ("СЗЗ").Логические значения отдельных раэ ядов регистров вычисляет блок 7 обаботки данных путем сравнения внутенних регистров с константой, постуающей по микроканалу МК АД (00-15) з регистра микрокоманд 10, Результат равнения, т.е, состояние того или ного разряда регистра, блок 7 выдат в виде флага по шине Р=О на вход ультиплексора тест-условийвходящего в состав блока 8. На остальные входы этого мультиплексора поступают35 следующие сигналы; "Запрос ПДП" флаг, устанавливаемый микропрограммно и сбрасываемый по концу цикла прямого доступа к памяти "Разр,ПДП"- флаг,. устанавливаемый микропрограммно и сбрасываемый по окончании передачи данных; флаг чтения (ФЧТ) и флаг записи ("ФЗП"), характеризующие готовность преобразователя данных к45 приему или считыванию следующего (очередного)слова данных "Старт РУС"- флаг, указывающий на поступление от ЭВМ следующей команды: "Вектор" - Йлаг, устанавливаемый по разрешению прерывания от устройства. Выбор сиг 50 нала для тестирования определяется микропрограммно по разрядам "Выбор тест-усл" от регистра микрокоманд. Выход мультиплексора тест-условий определяет либо адрес следующей 55 микрокоманды по внутреннему счетчику,либо адрес ветвления, поступающий на вход блока 8 из регистра микрокоманд 10, Таким образом, адрес очеред- ной микрокоманды выбирается либо безусловно, либо на основании реэульта" та тестирования одного из ряда указанных выше условий, Состояние остальных разрядов регистра микрокоманд, соответствующих выбранному адресу, в свою очередь, определяет ряд служебных сигналов управления, а также операцию НМД, которая заносится в блок 11 по сигналу "Упр Ф-Д", а затем передается в интерфейс НМД посредством блока 12 приемопередатчиков.Обмен дайными по магистрали ЭВМ осуществляется параллельными 16-разрядными словами посредством регистра данных 5. Вместе с тем обмен данными по интерфейсу накопителя происходит последовательным кодом. Поэтому для сопряжения типа данных между ЭВМ и НМД служит преобразователь б последовательного кода в параллельный который преобразует данные при записи на диск иэ параллельного кода в последовательный, а при считывании с диси ка- из последовательного кода ( СчитД") в параллельный. Обмен данными по магистрали ЭВМ ведется в режиме прямого доступа к памяти (ПДП). Управление циклами ПДП осуществляется от блока 2 прямогодоступа к памяти,Для сопряжения ЭВМ и Н 1 Щ по быстродействию и для исключения потерь данных, связанных с различием в быстродействии, служат блок 13 буферной памяти с регистром. Буферизация данных осуществляется следующим образом.Пространство буферной памяти условно разбито на две страницы, управление которыми осуществляется таким образом, что в то время как запись данных ведется в первую страницу, считывание данных ведется из второй предварительно заполненной страницы. Далее по мере заполнения и опустошения страниц памяти они поочередно "переворачиваются", т.е, номера страниц на запись и считывание меняются местами.Управление страницами записи-счи. тывания блока буферной памяти осуществляется от регистров эаписи-чтения 14, Сигналы "Упр зп буф", "Упр чт буф" вырабатываются после отсчета 25 б адресов ячеек памяти, Выбор страниц записи или считывания опре1. Устройство управления накопителями на магнитных дисках, содержащее блок 1 связи, блок 2 прямого доступа, блок 3 прерывания, блок 4 регистров, регистр 5 данных, преобразователь 6 последовательного кода в параллельный, блок 7 обработки данных, блок 8 формирования адреса, блок 9 постоянной памяти, регистр 10 микрокоманд, блок 11 дешифрации, блок 12 приемопередатчиков, блок 13 буферной памяти и регистр 14,причем информационные входы группы устройства подключены соответственно к информационным входам-выходам первой группы блока связи, управляющий вход и первый выход которого подключены к входу-выходу выборки устройства, вход разрешения захвата магистрали которо" го подключен к первому управляющему входу блока прямого. доступа, выходы первой группы которого подключены соответственно к выходам группы разрешения захвата магистрали устройства, входы разрешения прерывания которого подключены соответственно к управляю щим входам группы блока прерывания, выходы группы которого подключены соответственно к выходам запроса прерывания устройства, выходы группы которого подключены соответственно к выходам первой группы выходов блока приемопередатчиков, информационные входы группы которого подключены соответственно к информационным входам группы устройства, выходы первой группы, выходы второй группы и информационные входы группы блока связи подключены соответственно1 к информационным входам блока регистров, соответственно к информационным входам группы регистра данных и соответственно к выходам второй 5 15329деляется из алгоритма микропрограм=мы посредством мультиплексора чт-зппо сигналу "Упр стр чт-эп". Сигнал."Разр буф" разрешает работу узловпамяти, при этом наличие или отсутствие сигнала "Зп буф" определяетрежим соответственно записи илисчитывания буферной памяти,При вводе пакетов команд в памятьблока пакетной обработки в устройство управления загружается последовательность пакетов данных, каждый иэкоторых соответствует определеннойкоманде ЭВМ (" Запись, "Чтение" и др.), 15Начальный адрес загрузки каждого пакета определяется микропрограммойи по шинам МК АД (00-15) заноситсяпараллельно в счетчик 16 адреса исчетчик-регистр 17 адреса по сигналу Зп адр пп". Данные загружаютсяв узлы 19,20,21,22 по сигналам "Зппп" и "Разр пп". Узел 18 двунаправлен,ной передачи данных работает приэтом "на прием", т,е, по соответствующему уровню управляющего сигнала"Упр кан" он транслирует данные внаправлении из шины АД (00-15) вшину МК АД (00-15) и затем на входы,узлов 19-22 памяти. Далее в соответствии с блочным режимом ПДП содержимое счетчика 16 адреса наращивается при каждой загрузке слова данныхпо сигналу "Дчт пдп" от блока 2 прямого доступа к памяти,При выводе ответных пакетов из па.мяти блока пакетной обработки последовательность пакетов данныхсформированных в блоке пакетной обработки пакетов данных выводится в память ЭВМ.940Начальная адресация выгрузки пакетовопределяется, как и при вводе паке- .тов. Данные выводятся из памяти приустановленном сигнале "Разр пп" инеактивном "Зп пп". Теперь узел 1845двунаправленной передачи данных работает "на передачу", т.е. выводитданные из узлов 19-22 памяти в направлении от МК АД (00-15) в АД (00-15)и далее через блок 1 связи с ЭВМ впамять машины. При.этом в блочномрежиме ПДП содержимое счетчика 31 наращивается после каждого вывода слова пакета по сигналу "Деп пдп".Счетчик 16 адреса и регистр 17 адреса позволяет осуществить адресацию к пакетной памяти объемом 4 К16-разрядных слон. Это позволяет держать в памяти одновременно достаточ 56 6но большое количество командных иответных пакетов, причем доступ адресных счетчиков к микроканалу МКАД(00-15) позволяет переупорядочитьвыполнение последовательности команд в зависимости от физическогоположения в текущий момент временимагнитных головок на диске накопителя, при этом очередной в цепочке команд выполняется та команда, котораясоответствует наиболее близкому положению блока магнитных головок доадресуемой дорожки магнитного диска,Формула изобретенияГруппы блока прямого доступа, пер" вый управляющий вход которого подключен к выходу блока связи, информационные входы-выходы второй5 Группы которого подключены соответственно к информационным входам- выходам первой группы блока регистров и к информационным входамсыходам первой группы блока дешифраии, выходы первой группы котороо подключены соответственно к правляющим входам группы блока реистров, первой и второй выходы оторого подключены соответственнопервому и второму информационнымходам блока прерывания, выход которого подключен к управляющему входу лока обработки данных, информационные входы- выходы группы которого под О ключены соответственно к информационным входам-выходам второй группы блока регистров к информационным входам-выходам регистра данных, к информационным входам-выходам преобра зователя последовательного кода в параллельный, к информационным входам-выходам блока буферной памяти, к информационным входам-выходам регистра микрокоманд и к информационным входам-выходам блока дешифрации, первый выход которого подключен к первому управляющему входу преобразователя последовательного хода в параллельный,второй управляющий входкоторого подключен к выходу блока приемопередатчиков, выходы второйгруппы которого подключены соответственно к информационным входам первой группы блока дешифрации, инфор О мационные входы второй группы которого подключены соответственно к выходам первой группы регистра микрокоманд, выходы второй и третьей группы которого подключены соответственно к управляющим входам блока формирования адреса и соответственно к управляющим входам группы блока обработки данных, выходы группы которого подключены соответственно к информа 50 ционным входам блока Формирования адреса, выходы которого подключены соответственно к адресным входам блока постоянной памяти, выходы которого подключены соответственно к информационным входам группы регистра55 микрокоманд, выход которого подключен к второму управляющему входу блока прямого доступа выходы Второи треть ей и четвертой групп блока дешифрации подключены соответственно к управляющим входам блока буферной памяти, соответственно к управляющимвходам блока приемопередатчиков исоответственно к информационным входам регистра, выход которого подключен к адресному входу блока буфернойпамяти, второй выход блока дешифрации подключен к входу записи-считыва"ния регистра данных, выход которогоподключен к информационнЬму входублока приемопередатяиков, выход блока обработки данных подключен к информационному входу регистра микрокоманд, о т л и ч а ю щ е е с я тем,что, с целью увеличения быстродействия устройства в режиме прямого доступа,в него введен блок 15 пакетной об-работки, причем информационные входы-выходы первой и второй группблока пакетной обработки подключенысоответственно к информационным входам-выходам второй группы блока связи и соответственно к информационнымвходам-выходам группы блока обработки данных, первый и второй выходыблока прямого доступа подключенысоответственно к первому и второмууправляющим входам блока пакетнойобработки, управляющие входы группыкоторого подключены соответственнок выходам пятой группы блока дешифрации,2, Устройство по п.1 о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок пакетной обработки содержит счетчик 16 адреса, регистр 17 адреса, с первого по четвертый узлы памяти и узел 18 двунаправленной передачи данных, причем информацион 1 ные входы-выходы первой группы блока подключены соответственно к информационным входам-выходам первой группы узла двунаправленной передачи данных, информационные входы-выходы второй группы которого подключены соответственно кинформационным входам-выходам узлов памяти с первого по четвертый, к информационным входам счетчика адреса, регистр адреса и к информационным входам-выходам второй группы блока, первый и второй управляющие входы которого подключены соответственно к первому и второму счетным входам счетчика адреса, выходы счетчика адреса и регистра адреса подключены соответственно к пер9 153295 вым адресным входам узлов памяти с - первого по четвертый и к вторымадресным входам узлов памяти с первого по четвертый, первый управляющий вход группы блока подключен к вхо.5 дам синхронизации счетчика адреса и регистра адреса, второй и тре 6 отий управляющие входы группы блокаподключены соответственно к входамзаписи и к входам чтения узлов памяти с первого по четвертый, четвертый управляющий вход группы подключен к управляющему входу узла двунаправленной передачи данных.У р у 1532956 Составитель В.Смирнедактор Г 1,Недолуженко Техред Л,Олийнык 1.Максимишине Корре Подписно изобретениям и отк 5, Раушская наб., д ГКНТ ССС 11 1оизводственна-издательский комбинат Патент , г, Уж ул. Гагарина, 1 О Заказ 8102/55 Тираж 668 ВНИИПИ Государственного комитета1 13035, Москва, Ж рытия 4/5