Устройство для ввода-вывода информации из накопителей на магнитных дисках

941 А СОЮЗ СОВЕТСНИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ОЮ (1 И Э 50 606 Г ИСАНИ БРЕТЕН ТОРСИОМУ СВИД Ь.069 тво ССС1980 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЫТИЙ(56 ) 1. Устройство ЕС ническое описание ВАЗ 057ТО,Т 01 . И 1980.2. Авторское свидетельИ 777654, кл, 6 06 Р 3/04(прототип ),(54) (57) 1.УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА-ВЫВОДА ИНфОРИАЦИИ ИЗ НАКОПИТЕЛЕЙ НА ИАГНИТНЬВ 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 вторь 1 м.входом блока контроля разметки магнитных дис" кое выход которого подключен к вто рому входу блока управления, шестой и седьмой выходы которого соединены с соответствующими входами,первого счет чика, выходкоторого 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 функциональнцх возможнос-тей 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, вцход 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 счетчикасоединен с вторым входом первого коммутатора, с первым входом первого регистра, с шестым входом 5 лока 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 входдм первого регистра, с седьмым входом блока управления и через четвертый. Ъф дешифратор с пятым входом первого коммутатора, счетный вход третьего счетчика подключен к выходу первого дешифратора, десятый выход блока управления соединен с шестым входом коммутатора.2, Устройство по и, 1, о т личающееся тем, чтоблок управления содержит распределительсигналов, 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 сигнал 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,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" 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 сигналов, выходы второго и третьего триггеров, второй и третий выходы Формирователя импульсов и выход первого элемента И являются вось мым выходом распределителя сигналов, 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 пято 1 о 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 э,ементов И соответственно, выход второго тригге,ра соединен с вторым входом второгоблока элементов И и с первым входом четвертого элемента ИЛИ,выход третъе" го триггера соединен с вторым входом первого блока элементов И с вторым входом четвертого элемента ИЛИ, выход четвертого триггера под-ключен к вторцм 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" четвертого триггера соответственно; первый вход второго элемента ИЛИ соединен с входом установки в "1" первого тригг ра, с вторым входом установки в 1 "0" второго триггера и с третьимвходом первого элемента ИЛИ, второй вход второго элемента ИЛИ. подключенк второму входу установки в 0 первого триггера и к входу установки вЧ " третьего триггерч, а третий входк входу установки в "1" второго триггера и к второму входу установки в"0" третьего триггера, выход кварцевого генератора подключен к входу1Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построениИ внешней памяти вычислительных систем.Известно устройство для управле ния накопителями на магнитных дисках, содержащее регистр, блок управления, преобразователь кодов, комму- . татор, дешифратор, узел усилителей 1),Недостатком известного устройст ва являются ограниченные функциональ-: ные возможности из-за необходимости занимать центральный процессор под вспомогательные процедуры разметки магнитных дисков 15Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство для ввода-вывода,информации из накопителей на магнит- . ных дисках, содержащее блок управ ленья,первая и вторая шина которого являются шинами канала и накопителя соответственно, блок памяти, вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй и третий 25 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 входамипервого счетчика, вы- . ход которого через первый дешиф" ратор подключен к третьему входу блока управления, четвертый вход которого соединен с выходом первогорегистра 2 1.Однако это устройство имеет ограниченные функциональные возможности,так как может производить разметкупакета 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 рисковУказанная .цель достигается тем,бчто 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 устройствасоответственно, блок памяти, вход которого соединен с первым выходом блока управления, второй и третий выходы которого соединены с первыми входами блоков сравнения и контроляразметки 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 блока управления, выход блока сравнения соединен с вторым входом бло"ка контроля разметки магнитныхдисков, выход которого подключен квторому входу блока управления, шес":той и седьмой выходы которогосоединены с соответствующими входами первого счетчика , выход которогочерез первый дешифратор подключен кч 31 4рого коммутатора являются входами .свторого по седьмой блока управлениясоответственно, первый вход преобразователя кодов является пятым выходомблока, шестой выход распределителясигналов через пятый дешифраторсоединен с первым входом узла усилю"телей, второй вход которого соединен с седьмым выходом распределителя сигналов, восьмой выход которогоподключен к третьему входу второгокоммутатора, второй выход преобразователя кодов соединен с вторым входом узла усилителей, третий входпреобразователя кодов являетсявходом блока управления, четвертыйвход преобразователя кодов соединенс вторым выходом узла усилителей,третий выход которого подключен кчетвертому входу распределителясигналов,Распределитель сигналов содержиткварцевый генератор, формировательимпульсов, пятый счетчик, шестой иседьмой дещифраторы,триггеры , первый и второй блоки элементов И,элементы И, элементы ИЛИ, причемвходы шестого дешифратора, первыйвход первого элемента ИЛИ и входывторого элемента ИЛИ являютсявходами с первого по третий распределителя сигналов соответственно,первый вход первого элемента И,первый вход установки в "0" пятогосчетчика и первые входы установкив "0" пятого счетчика и первые входы установки в "О" с первого по четвертый триггеров являются четвертымвходом распределителя сигналов, выходы первого и второго блоков элементов И и выход первого триггера являются первым выходом распределителя сигналов, выход второго,триггера, выход второго блока элементовИ, выход первого элемента ИЛИ, выходвторого элемента И и выходы шестого дещифратора являются с второго пошестой выходами распределителя сигналов соответственно, выходы первогои второго блоков элементов И, выходтретьего элемента И и первый выходформирователя импульсов являются седьмым выходом распределителя сигна-.лов, выходы второго и третьего триггеров, второй и третий выходыформирователя импульсов и выходпервого элемента И являются восьмымвыходом распределителя сигналов, выходы пятого дешифратора соединены 3 1019 третьему 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 дисков подключен к ачетному входу второго счетчика, выход которого через второй дешифратор соединен с первым входом первого коммутатора, 1 ц 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 фдешифратор с треть-щО 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 дещифратора, 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 вФздов 49 выходов блока, входы второго и выходы третьего регистров являютая первой группой двунаправленных входов- выходов блока, первый, второй и третий выходы распределителя сигналов, первый выход преобразователя кодов,45 первый выход узла усилителей, чет вертый 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 коов, вход третьего регистра, п.рвый и второй входы вто5 10194с соответствующими входами третьего элемента И, третиР вход.которого соединен с третьим выходом.формирователя импульсов и с первымвходом четвертого элемента И, второй вход которого подключен к выходу четвертого элемента ИЛИ, авыход - к счетному входу пятогосчетчика, выход которого через седьмойдешифратор соединен с первыми вхо- Одами первого и второго блоков эле- .ментов И, выходы которых подключены кпервым входам второго и третьего элементов И соответственно, выход второго триггера соединен с вторым входом второго блока элементов И и спервым входом четвертого элементаИЛИ,выход третьего триггера соединен с вторым входом первого блокаэлементов И с вторым входом четвертого элемента ИЛИ,. выход четвертого триггера подключен к вторым входам второго и третьего элементовИ, выход второго элемента ИЛИ соединен с вторым входом установки в 25"0"., пятого счетчика, первый ивторой входы первого элемента ИЛИподключены к входам установки в "1"и в "О," четвертого триггера соответственно, первый вход второго .эле- зомента ИЛИ соединен с входом установки в "1" первого триггера, свторым входом установки в "0" второго триггера и третьим входом первого элемента ИЛИ, второй входвторого элемента ИЛИ подключен квторому входу установки в "0" первого триггера и к входу установки в н 1"третьего триггера, а третий входк входу установки в "1" второго4 Отриггера и к второму входу установки в "0" третьего триггера, выходкварцевого генератора подключен квходу формирователя импульсов,Нд фиг, 1 показана функциональ 45ная схема устройства; на фиг.2- фун-.кциональная схема распределителясигналов.Устройство содержит блок 1 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 У, первый коммутатор 14, распределитель 15 сигналов, преобразователь 16 кодов, пятый дешифратор 17,второй коммутатор 18, второй и третий регистры 19 и 20, узел 21 усили 31 Ьтелей, элементы И с первого по четвертый 22-25, первый и второй блоки 26 и 27 элементов И,элементы В%с;первого по четвертыг 28-31, шестойи седьмой дешифраторы 32 и 33, спервого по четвертый триггеры 34-37,пятый счетчик 38, кварцевый генератор 39, формирователь 40 импульсов,Устройство работает следуюцимобразом.По шине связи с каналом в блок 1управления на регистр 19 поступаеткомандное слово "разметка дорожки".В командном слове содержатся номерцилиндра и номер дорожки, которуюнеобходимо разметить, Код номеранакопителя поступает из регистра 19в распределитель 15 сигналов,гдедешифрируется на дешифраторе 32 ичерез дешифратор 17, а также черезузел усилителей 21 поступает в нужный накопитель. Кроме того, при наличии сигнала на любой выходной шинедешифратора 32 (через элемент ИЛИ 30)и при наличии ответного сигналаготовности накопителя к работе из узла 21 тактовые импульсы из формирователя 40 импульсов (работающего откварцевого генератора 39 ) проходят на вход элемента И 22 и поступают в коммутатор 18, в который также выдаются номера дорожки и ципиндра соответственно с счетчиков 8 и 9,в которые они поступили из регистрао19Коммутатор 18 коммутирует сигналы, поступающие через узел 21 и выбранный накопитВь для установкиблока головок на заданный цилиндр ивключения нужной головки, Послеполучения из накопителя сигналаРВнимание" 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 счетныйвход счетчика 6 через узел 21 поступает сигнал "Индекс" из накопителя Дальнейшая работа устройстваопределяется состоянием счетчика 6,передаваемым в распределитель 15на счетный вход счетчика 8 через де,"шифратор 10,По сигналу н 1 индекс" с дешифратора 10 в распределителе 15 триггер 36 устанавливается в "1" (одновременно через элементы ИЛИ 29 подфтверждается нулевое состояние счет5015 дефектной дорожки,7 01 чика 38,). Триггер 36 через коммутатор 8 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 первого контрольного кода, который выбирается из блока 2 памяти. при нулевом состоянии триггера 34. Данные записи из преобразователя кодов 16 через узел 24 поступают в накопитель для записи на дорожку.По сигналу "2 индекс" в распреде" лителе 15 триггер 36 устанавливается в "0", а триггер 35 в состояние "1". Одновременно счетчик 38 уста" навливается 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 6 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, снимается сигнал чтения, и устанавливается в "1" 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 повторяетсяаналогично описанной с той лишь разницей, что с выхода блока 2 памятив блок 3 сравнения и преобразователь 16 кодов поступает второй контрольный код (по сигналу с выходатриггера 34 ). При отсутствии ошибокпосле чтения второго контрольногокода операция разметки дорожек ааканчивается,При обнаружении ошибок разметкиво время любого чтения в блоке 3сравнения формируется сигнал несравнения, который поступает в блок "4контроля разметки и проходит на выходблока 4 под действием управляющихсигналов 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 элементИЛИ 28 устанавливает в "0" счетчик 6.25 Триггер 37 разрешает прохождениечерез элемент И 24 управляющего сигнала, обеспечивающего черезпреобразователь 16 кодов, запись собственного адреса с признаком дефектной 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 элементаИ 23 через коммутатор 14 и регистр20 выдается. в блок сопряжения с каналом признак дефектного пакета, Если ошибок не обнаружено, огерация разметки дорожки заканчивается выдачейв 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 50разметки дорожки, Дешифратор 12 выдает сигнал, соответствующий последней дорожке на цилиндре. Сигнал свыхода дешифратора 12 через коммутатор 14 после разметки последней дорожки на цилиндре (с поступлением 55 разрешающего сигнала из распределителя 15 ) проходит в регистр 20, после чего операция разметки цилиндра заканчивается.9 10194При 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.женияДля выполнения команды "Разметка пакета" в командном слове указыва О ется номер цилиндра, с которого надо начинать разметку пакета.Впроцессе выполнения этой команды операция разметки цилиндра выполняется столько раз, сколько цилиндров нас читывается ьт заданного до последнего, а следующий номер цилиндра формируется в счетчике 9, содержимое которого увеличивается на единицу после каждой операции разметки цилинд- рО ра. ДешиФратор 13 выдает сигнал при .состоянии счетчика 9, соответствующем номеру последнего циликдра в пакете, Сигнал с выхода дешифратора 13 после 31 10разметки 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 инициа. лизации пакета дисков. Кроме того, при этом количество .,обменов между каналаью ввода-вывода и устройствами управления сокращается не менее чем на 10000 ед.илиал ППП Патент", г, Ужгород, ул. Проектна НИИП За 05 1019431 Тираж 706 Подписное