DE2125507C3 - Einrichtung zur Steuerung des Zugriffs von in einem Anforderungsspeicher eingereichten Anforderungen auf der Basis der geringsten Wartezeit - Google Patents
Einrichtung zur Steuerung des Zugriffs von in einem Anforderungsspeicher eingereichten Anforderungen auf der Basis der geringsten WartezeitInfo
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Description
Für viele Anwendungsgebiete von elektronischen Rechenanlagen benötigt man On-Line-Datenspeicher
mit sehr großer Speicherkapazität Dabei müssen viele Programme und Daten entweder im Hauptarbeitsspeicher,
der häufig aus Magnetkernen besteht, untergebracht sein oder schnell aus einem Sekundärspeicher
geholt werden. Als Sekundärspeicher können magnetische Bänder, Karten, Trommeln oder Platten verwendet
werden. Da ein unbegrenzt großer Kernspeicher unpraktisch ist, müssen die Anlagen mit einem
Kernspeicher verhältnismäßig geringer Kapazität von einem oder mehreren Sekundärspeichern großer
Kapazität oder einem Massenarbeitsspeicher auskommen. Dabei muß dafür gesorgt werden, daß der
Massenspeicher so ausgewählt und gesteuert wird, daß er dem Kernspeicher hinsichtlich Geschwindigkeit und
Wirkungsgrad gleichkommt Die folgende beschriebene .»rfindungsgemäße Einrichtung sorgt für eine derartige
Gleichwertigkeit
Da solche Einrichtungen vornehmlich bei Magnetplatten-Sekundärspeichern
verwendet werden, werden
2ü sie auch Plattenspeicher-Optimisierer genannt.
Zunächst sei eine Datenverarbeitungsanlage mit Magnetplatten-Sekundärspeicher, jedoch ohne eine
erfindungsgemäße Einrichtung betrachtet. Hierbei werden alle Plattenzugriffsanforderungen in einer Software-
oder Hauptarbeitsspeicherwarteschlange gespeichert Ferner werden dabei alle Speicherzugriffe der
Reihe nach, so wie sie sich in der Reihenfolge ihres Auftretens in einer Y-arteschlange eingereiht haben, mit
dem vorderen Ende der Warteschlange beginnend.
bedient.
Ausgangspunkt der Erfindung ist jedoch bereits eine Einrichtung zur Steuerung des Zugriffs von in einem
Anforderungsspeicher eingereihten Anforderungen auf der Basis der geringsten Wartezeit (DE-AS 12 75 801)
mit einer Auswahleinrichtung an einem umlaufenden Speicher, mit der aus einer Anzahl von in einem
Pufferspeicher stehender, sich durch Adressenkennzeichen unterscheidender Informationen diejenige zur
Weiterverarbeitung ausgewählt werden soll, die mit der gerade anstehenden Zugriffsadress,' des Speichers am
genauesten übereinstimmt. Dabei kann als umlaufender Speicher eine magnetisierbare Plant oder eine magnetisierbare
Trommel vorgesehen sein. Längs der Umlaufbahn der Speichervorrichtung sind mehrere Lese-Schreib-Köpfe
angeordnet wobei beim Aufsuchen eines Speicherplatzes ^weils derjenige Lese-Schreib-Kopf
ausgewählt wird, der dem gewünschten Speicherplatz momentan am nächsten liegt. Gegenüber einer umlaufenden
Speichervorrichtung mit nur einem Lese-Schreib-Kopf wird tradurch die Warzeit einer Zugriffanforderung
bis zur Zugriffgewährung verkürzt. Denn wenn bei nur einem Lese-Schreib-Kopf ein Speicherplatz
aufgerufen wird und dieser gerade unter dem Lese-Schreib-Kopf hindurchgewandert ist, erfordert es
eine vollständige Umlaufzeit, bis dieser Speicherplatz erneut verfügbar ist. Selbst bei Verwendung mehrerer
Lese-Schreib-Köpfe kann jedoch die Wartezeit noch verhältnismäßig groß sein, nämlich l/nder Speicherumlaufzeit,
da die Anzahl η der Köpfe aus Platzgründen nicht so groß gewählt werden kann, wie die in der Regel
in einer umlaufenden Spur vorgesehene Anzahl von Speicherplätzen. Wenn ferner mehrere Anforderungen
gleichzeitig anstehen, können Verlustzeiten dadurch entstehen, daß die Anforderungen in der Reihenfolge
ihres Eintreffens abgearbeitet werden. Hierbei kann der Fall auftreten, daß beispielsweise der von der zweiten
Anforderung adressierte Speicherplatz v/esentlich näher bei dem für die erste Anforderung ausgewählten
Kopf liegt Der von der zweiten Anforderung adressierte Speicherplatz überfährt dann den ausgewählten
Kopf, ohne daß dieser zweiten Anforderung Zugriff gewährt wird.
Es sind auch schon umlaufende Speicher seit langem bekannt (Electronic Engineering, IuI 1949, Seiten
234—238), bei denen ein Drehwinkelgeber (Zähler) und eine Koinzidenzeinrichtung zur Abgabe eines Ein- bzw.
Ausspeicherbefehles angewendet werden.
Es ist andernseits seit langem bekannt (MTAC, Vol.
IV, Juni 1950, Nr. 29, Seiten 31-39), Speicheradressen mit Adressen, die den Informationen zugeordnet sind, zu
vergleichen und abhängig vom Vergleichsergebnis über den Speichervorgang zu entscheiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der angegebenen Art zu schaffen, die es
gestattet, die Geschwindigkeit zu erhöhen, mit der den
aufgereichten Anforderungen Zugriff zur umlaufenden Speichervorrichtung gewährbar ist
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß vom umlaufenden Speicher die Adresse des jeweils gerade
erreichten Speicherplatze', ständig einem Vergleicher
zugeführt wird und dort mit den entsp:gehenden Adressenkennzeichen der Information in dem Pufferspeicher
verglichen wird, daß ständig das Adressenkennzeichen mit der kleinsten Abweichung gegenüber
der Position des umlaufenden Speichers in einem Register, das einen Teil des Vergleichers bildet,
gespeichert wird und daß dann, wenn der Zugriff zu einem Adressenkennzeichen in nicht mehr ausreichen- jo
der Zeit erfolgen kann, dieses durch das nächste Adressenkennzeichen ersetzt wird.
Auf diese Weise wird jeweils derjenigen Anforderung der Zugriff zuerst gewährt, deren von ihr adressierter
Speicherplatz den geringsten, oberhalb der Mindestzykluszeit der Speichervorrichtung liegenden zeitlichen
Abstand bis zur Lese/Schreib-Stelle des umlaufenden Speichers hat. Es ist daher möglich, die mittlere
Zugriffszeit aller Anforderungen selbst bei Verwendung nur eines Lese-Schreib-Kopfes gegenüber der Abarbeitung
in der Reihenfolge des Eintreffens der Anforderungen
wesentlich zu verkürzen.
Neben diesen Vorteilen weist die Einrichtung zur Steuerung des Zugriffs von in einem Anforderungsspeicher
eingereihten Anforderungen gemäß der Erfindung weitere Vorteile auf:
a) die Fähigkeit, mit einem Plattenspeicher-Untersysiem
zusammenzuarbeiten, das verschiedene Arten von Platten-Speichern enthält,
b) einen besseren Einreihungswirkungsgrad als er
bisher möglich war und
c) eine extreme bauliche Flexibilität, einschließlich einer hohen Betriebssicherheit.
Alle diese Vorteile werden im folgenden kurz erläutert.
Einrichtungen zur Steuerung des Zugriffs von in einem Anforderungsspeicher aufgereihten Anforderungen
können im allgemeinen nur für eine einzige Art von Plattensystem verwendet werden. Mit der Weiteremwicklung
von Plattenspeichersystemen. z. B. mit der Steigerung der Bit-Speicherdichte oder Umlaufgeschwindigkeit
(Drehzahl), änderte sich auch die Anordnung der Daten auf einer Platte. Dies zeigte sich
in der Zunahme der Anzahl von Adressen oder einer Änderung der Anzahl von Flächen pro Speichereinheit,
der Anzahl von Zonen pro Fläche, der Anzahl von Spuren pro Zone oder jjr Anzahl von Segmenten pro
Spur. All diese Änderungen machen die bekannten Einrichtungen, im folgenden auch Warteschlangensteuereinrichtungen
(kurz WSE genannt) unbrauchbar. Eine Anpassung zwischen der Einrichtung zu Steuerung
des Zugriffs und dem geänderten Plattensystem läßt sich dabei nur durch eine drastische Änderung des Aufbaus
der Einrichtung erreichen. Der Aufbau der erfindungsgemäßen Einrichtung ermöglicht eine Anpassung durch
einfaches Austauschen einer gedruckten Schaltung«, platte gegen eine Schaltungsplatte, die auf die
Parameter des geänderten Plattensystems ausgelebt ist.
Außerdem ermöglicht der erfindungsgemäße Auibau die Verwendung irgendeiner Kombination voii bii zu
drei verschiedenen elektronischen Einheiten und Speichereinheiten in dem Plattenspeicher-Untersystem
Diese Fähigkeit beruht auf einer Adressenumsetzung, die in dieser Einrichtung stattfindet und im folgenden
näher betrachtet wird.
Hinsichtlich des größeren Einreihungswirkungsgrades ergeben sich durch die erfindungsgemäße Einrichtung
die folgenden Verbesserunge" Die gewünschte Ar.fa.igsadresse auf der Mehrplatteirpeichereir.he:! :·-.'.
normalerweise für ein Segment der Platte aufgelöst. Die vorliegende Einrichtung verbessert die Auflösung auf
einen sehr kleinen Bruchteil eines Segments. Das größere Auflösungsvermögen verbessert die Unterschcidungsfähigkeit
der erfindungsgemäßen Einrichtung, d. h. ermöglicht eine genaue Auswahl der
günstigsten Zugriffanforderungen von mehreren Anforderungen, die verschiedene Speichereirheiten adressieren
und augenblicklich die gleiche Plattenwartezeit in Einheiten von Segmentkennzeichi ungen darstellen
können.
Der Einreihungs- bzw. Steuervoi gang ist schnell
kontinuierlich und führt jederzeit zu der günstigsten Zugriffanforderung. Statt einen zulässigen Wartezeitbereich
abzugrenzen und die erste Zugriffanforderung auszuwählen, die in diesen Bereich fällt, wie es häufig bei
derartigen Einrichtungen zur Steuerung de« Zugrffs der
Fall ist, überprüft die Einrichtung zur Steuerung des Zugriffs nach der Erfindung alle in ihren Kellerspeicher
gespeicherten Anforderungen bevor er eine Zugriffsanforderung
auswählt. Die ausgewählte Zugriffsanforderung ist daher nicht einfach »zulässig«, sondern vielmehr
diejenige mit der geringsten Wartezeit. Die tifindungsgemäße
Einrichtung tastet ihre Zugriffsanfordeiungsliste
zunächst einmal vollständig ab, bevor sie auf eine Anfrage durch Zuführen der ausgewählten Anforderungen
antwortet.
Die Zugriffsanforderungsliste der Einrichtung gemäß der Erfindung befindet sich in einem örtlichen
Arbeitsspeicher, der zweckmäßigerweise modular ausgebildet ist. Diese Anordnung bewirkt einen hohen
Einreihungswirkungsgrad bei einem sich ändernden System. In Abhängigkeit von der Aktivität der
Datenverarbeitungsanlage, der Anzahl von Zugriffskanälen zu der Platte, der Größe der übertragenen
Informationseinheiten, wie stark die Zugriffanforderungsliste im Durchschnitt gefüllt ist usw., läßt sich der
maximale Wirkuresgrad durch Ändern der Größe des
örtlichen Arbeitsspeichers erreichen.
Es wurde bereits erwähnt, daß die erfindungsgemäße Einrichtung eine hohe Flexibilität hinsichtlich ihres
Aufbaus in Verbindung mit einem Plattenspeicher-Untersystem aufweist. Die erfindungsgemäße Einrichtung
kann als getrennte· Baustein in einer Datenverarbeitungsanlage aufgefaßt werden. Die erfindungsgemäße
Einrichtung kann in eine bereits bestehende Anlage bei
minimalen oder gar keinen Änderungen im Aufbau des zugehörigen Plattenspeicher-Untersystems eingebaut
werden.
Durch Verwendung zweier Einrichtungen gemäß der Erfindung in passender Verbindung ist es möglich, bei
Ausfall einer Einrichtung deren Aufgabe durch die andere übernjhmen zu lassen und dennoch zu
gewährleisten, daß diese andere ihre eigenen an sie angeschlossenen Einheiten ohne Unterbrechung weiter
bedient.
Ferner kann eine einzige Einrichtung nach der Erfindung auf Kosten eines etwas geringeren Wirkungsgrades
so aufgebaut sein, daß sie alle Aufgaben übernimmt, für die normalerweise zwei dieser Einrichtungen
vorgesehen sind. Durch diese Anordnung geht natürlich die äußerste erwünschte Redundanz verloren,
doch zeigt dies die extreme Anpassungsfähigkeit der erfindungsgemäßen Einrichtung.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind
Eine elektronische Rechenanlage mit einem Plattenspeicher-Untersystem
enthält mindestens eine elektronische Einheit und eine oder mehrere Plattenspeichereinheiten.
Die elektronische Einheit, die für alle .Speichereinheiten gemeinsam ist, bildet die Steuer- und
Auswählelektronik für das Lesen von oder Schreiben auf irgendeiner der Speichereinheiten. Die erfindungsgemäße
Einrichtung zur Steuerung des Zugriffs kann als ein Hardware-Ratgeber für das Hauptsteuerprogramm
der Rechenanlage angesehen werden. Als solcher speichert die erfindungsgemäße Einrichtung Speicherzugriffanforderungen,
die von dem Hauptsteuerprogramm in einem örtlichen modularen Arbeitsspeicher abgegeben werden. Die erfindungsgemäße Einrichtung
wählt aus diesen Anforderungen die günstigste Plattenadresse aus, um einen Zugriff immer dann auszuführen,
wenn das Hauptsteuerprogramm feststellt oder bestimmt, daß ein Datenübertragungskanal frei ist, und
gibt entsprechend einen Lese- oder Schreibbefehl ab. Die günstige Plattenspeicherzugriffadresse ist natürlich
diejenige eingereihte Zugriffanforderung, bei der die Wartezeit am geringsten ist. Vorzugsweise enthält die
F.inrirhtung zur Steuerung des Zugriffs eine logische Vorrichtung zum Umsetzen jeder der Anforderungen in
eine Information, die den Sollwert der Drehwinkellage der Welle des umlaufenden Speichers enthält, eine an
den Speicher angeschlossene Vorrichtung zur Bildung von Informationen, die jederzeit den Istwert der
Wellen-Drehwinkellage wiedergeben und durch eine, als Vergleicher verwendete Generator- und Komperatorbaueinheit,
die wiederholt die Soll- und Istwerte der Drehwinkel vergleicht und die Sollwert- Istwert-Abweichungen
in Form von Deltawerten darstellt.
Jede elektronische Einheit ist also mit Wellendrehwinkelstellregistern versehen, die die augenblickliche
Plattenadresse überwachen, die unter einem Speicherlese-Schreibkopf hinwegläuft Diese Wellendrehwinkelstellungsregister geben ständig die Drehwinkelstellung
von Platten einer Speichereinheit relativ zu genauen Taktimpulsen einer speziellen Taktspur wieder. Die
Wellendrehwinkelstellungsregister enthalten einen
Zählwert dieser Zeiteinheiten, d.h. Taktimpulse, und zwar von Null bis zu einer vollständigen Plattenumdrehung für jede Speichereinheit. Die logische Vorrichtung
in der Einrichtung zur Steuerung des Zugriffs tastet ständig die Adresse jeder Eingabe (oder Einfügung) ab
und vergleicht diesen Wert mit dem Inhalt des Adressenregisters der zugeordneten elektronischen
Einheit, der die Segmciitzahl der adressierten Speichereinheit
kennzeichnet. Die Differenz, zwischen dem Anforderungs-Datenwort und der Adresse des zugehörigen
Wellendrehwinkelstellungsregisters oder der ί zugehörigen .Speichereinheit wird als Deltawert oder
Differenz. »Delta« dargestellt. Die logische Vuriichlung
der Einrichtung zur Steuerung des Zugriffs taste' ständig alle Anforclerungs-Datenwörter ab und bringt
die Ziigriffanfniderung mit dem geringsten Deltawert,
κι d. h. die günstigste Lese- oder Schreibwahl bezüglich der verbleibenden Wartezeit, bis sich dieses Anforderungs-Datenwort
unter einem Lese/Schreihkopf befindet, in sein Deltaregisicr Wenn der Deltawert einer
Zugriffanforderung im Delta-Register zu klein wird, um
ι ■· noch eine hinreichende Linsleil- und Umschaltzeit zu
gewährleisten, wenn gerade ein Lese- oder Schreibbefehl abgegeben wird, wird er von der Einrichtung zur
Steuerung des Zugriffs selbsttätig durch die nächstgün·
stigere Anforderung'ersetzt. Das Deltaregister liefert
Hinweisadresse auf den durch diesen Wert dargestellten Speicherplatz des örtlichen Arbeitsspeichers.
Eine der Einrichtung zur Steuerung des Zugriffs vom Hauptsteuerprograinm zugeführte Anforderung, an die
:> sich eine Anforderung nach Lesen der günstigsten
Auswahl anschließt, wird bei der Bestimmung der günstigsten Auswahl berücksichtigt. Dementsprechend
antwortet die Einrichtung zur Steuerung des Zugriffs auf eine ilauptsteuerprogramm-Anforderung stets mit
jo der augenblicklich günstigsten Auswahl. Außerdem ist
die Einrichtung zur Steuerung des Zugriffs so ausgebildet, daß die Abtastungen der angeforderten
Datenwörter ausläßt, deren erforderliche Elektronikeinheiten bereits mit einer Lese- oder Schreiboperation
j) beschäftigt sind. Diese Datenwörter werden erneut
gespeichert, wenn die Eingabe/Ausgabe-Operation abgeschlossen und die elektronischen Einheiten (bzw.
Elektronikeinheiten) erneut verfügbar sind.
Bei Verwendung der Einrichtung zur Steuerung des Zugriffs an einer magnetischen Platte als umlaufendem
Speicher, bei dem jede Seite der Platte in eine vorbestimmte Anzahl ringförmiger Zonen unterteilt ist,
von denen iede mehrere Spuren enthält, und jede Spur mehrere Sektoren aufweist, wie sie beispielsweise aus
»Instruments and Control Systems«, Nov. 1961, Seiten 2063 bis 2066 und »Elektronische Rechenanlagen«, Heft
6, Dez. 1964, Seiten 273 bis 276 bekannt ist, werden vorteilhafterweise die Segmente jeder Spur die kleinste
adressierbare Einheit einer Plattenseite darstellen,
so wobei jedes dieser Segmente durch eine Adressenzahl gekennzeichnet ist und wobei auf jeder Plattenseite eine
Taktspur für die eingereihten Anforderungen vor^ose-
hen ist, in der mehrere Sektormarkierungen in gleichen Abständen auseinanderliegend aufgezeichnet sind, und
zwar von einem Plattenumdrehungs-Synchronisierpunkt (Fiduzialpunkt) aus beginnend, der als Bezugspunkt dient
Vorzugsweise enthält dabei jede Anforderung eine Plattenadresse, die ein Teil eines Adressen-Kontinuums ^
dient, dessen Wertebereich von Null bis zu einer Zahl*
reicht, die gleich der um 1 verminderten Anzahl der Plattensegmente ist
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der Zeichnungen näher beschrieben. Dabei
zeigt
F i g. 1 ein vereinfachtes Blockschaltbild, das die
Beziehung einer Einrichtung zur Steuerung des Zugriffs, im dargestellten Beispiel eines Plattenspeicher-Opti-
mierers (entsprechend der englischen Bezeichnung »disc f:!e Optimizer« auch mit DFO abgekürzt) zu
anderen Bauteilen der Datenverarbeitungsanlage angibt.
F i g. 2 die Verbindungen zweier Plattenspeicher-Op- ϊ
timisierer in einer Datenverarbeitungsanlage,
Fig. 3 ein ausführlicheres Blockschaltbild des Plattenspek'Ser-Optimisierers,
einschließlich der Schnittstellen-äignale,
F i g. 4 den zeitlichen Verlauf der Abtastmehrfachlei- to tungssignale,
F i g. 5 den zeitlichen Verlauf der Abtastmehrfachlcitungs-Eintastsignalfolge,
Fi g. Ii den Aufbau einer Magnetplatten-Oberfläche
zur Verwendung in einem Plattenspeicher-Untersystem r> eines elektronischen Rechners,
Fig. 7 ein ausführliches Blockschaltbild, das den Aufbau des arithmetischen Adressenumsetzers des
DFO zeigt.
Fig. 8 ein Funktionsdiagramm, das den Betrieb des m
Delta-Generator- und Vergleicherteils des DFO darstellt,
Fig. 9 in einem Blockschaltbild die Rolle des Elektronikeinheitkennzeichnungsfeldes (Elektronikeinheitkennzeichnung
wird im folgenden entsprechend >ϊ dem englischen Ausdruck »Electronic Unit Designation«
mit EUD abgekürzt), bei der Auswahl einer bestimmten Elektronikeinheit in einem Untersystem mit
bis zu 40 Elektronikeinheiten und einem einzigen DFO.
Fig. 10 ni.t Hilfe eines Blockschaltbilds die Verwendung
d?5 Ei/D-Feldes bei der Auswahl einer Elektronikeinheit
in einem Untersystem mit bis zu 40 Elektronikeinheiten und zwei Plattenspeicher-Optimierern,
Fig. 11 eine Schnittstelleneinrichtung zwischen DFO
und Elektronikeinheit (entsprechend dem englischen J5
»electronic unit« auch mit EU abgekürzt) oder Warteschlangensteuereinrichtungsermittlung (statt
»Vermittlung« wird auch der Ausdruck »Koppelelektronik« verwendet), die entsprechend dem englischen
Ausdruck »queuer exchange« mit QEX abgekürzt ist, einschließlich der Kabelanordnungen und Schnittstellentafeln
für ein £t/-System mit zwei Plattenspeicheroptimierern,
F i g. 12 die DFO-EU-Schnittstelle für ein System mit
einem DFO und bis zu zwei Sätzen von Elektronikeinheiten, die jeweils 10 Einheiten enthalten,
Fig. 13 die DFO-EiZ-Schnittstelle für ein System mit
einem DFOund bis zu 40 Eiektronikeinheiten und
Fig. 14 ein Zeitdiagramm, das den Zustand der Signale während normaler Nachrichtenübertragungen
zwischen dem DFOund den Elektronikeinheiten zeigt
Fig. 1 zeigt in vereinfachter Form die Art, in der der
Plattenspeicher-Optimierer (DFO) 10 mit anderen Bauteilen eines Plattenspeicher-Untersystems (im folgenden entsprechend dem englischen »disk file Subsy-
stem« mit DFS abgekürzt) in Verbindung steht Es wurde bereits erwähnt, daß der DFO dazu dient, die
Übertragung von Informationen zwischen einem Eingabe/Ausgabe-Modul (weiterhin entsprechend dem
englischen »input/output module« mit IOM abgekürzt)
12 und seinem zugehörigen Plattenspeicher-Untersystem zu optimieren, die Übertragungsgeschwindigkeit
zu verbessern. Das DFS, das durch das Hauptsteuerprogramm (weiterhin auch entsprechend dem englischen
»master control program« mit MCP abgekürzt) gesteuert wird, besteht aus Speichereinheiten (SU) 14,
die rotierende Magnetplattenspeicher und Elektronikeinheiten (EU) 16 mit Schaltungen und Verbindungen
zum Umschalten und zur Auswahlsteuerung von bis zu maximal fünf Speichereinheiten pro Elektronikeinheit
enthalten. Die eigentliche Platten-Datenübertragungsoperation wird durch die Plattenspeicher-Steuereinheit
(entsprechend dem englischen »disk file control unit« auch mit DFC abgekürzt) 18 ausgeführt, wobei das
Umschalten auf die ausgewählte EU durch eine Plattenspeichervermittlungsstelle (entsprechend dem
englischen »disk file exchange« auch mit DEX abgekürzt) 20 ausgeführt wird.
Bevor die Beschreibung der Erfindung fortgesetzt wird, ist es zweckmäßig, die Eigenschaften eines bereits
im Betrieb befindlichen Plattenspeicher-Untersystems zu erläutern, mit dem der DFO erfolgreich zusammen
betrieben wurde. Es sei betont, daß die Beschreibung des DFS und die konstruktiven Parameter, die hier
erwähnt werden, lediglich als Beispiel angegeben sind und die Erfindung darauf nicht beschränkt ist. Die
Auswahl anderer Betriebsverhältnisse für den DFO liegen im Rahmen fachmännischen Könnens.
Ein Plattenspeicher-Untersystem kann aus zwei Grundeinheiten aufgebaut sein, nämlich einer Elektronikeinheit
und einer oder mehreren Speichereinheiten. Zusammen mit einer einzigen Elektronikeinheit können
bis zu maximal fünf Speichereinheiten verwendet werden. Jede Speichereinheit kann aus vier Magnetplatten
bestehen, die auf einer gemeinsamen Welle oder Achse angeordnet sind. Bei diesen Platten können ein
oder mehrere magnetische Lese/Schreib-Köpfe pro Spur vorgesehen sein. Die Spuren werden entweder
einzeln oder in Gruppen durch elektronisches Anschalten an den geeigneten Kopf oder eine geeignete
Kopfgruppe an Lese/Schreib-Verstärker ausgewählt. Die Daten werden seriell, d. h. Bit für Bit, spurweise oder
gleichzeitig in mehreren Spuren gelesen oder geschrieben. Die mittlere Zugriffzeit ist etwa gleich der halben
Umlaufzeit. Jede Plattenoberfläche ist generell in drei ringförmige Zonen unterteilt, von denen jede 50 Spuren
enthält. Wie bereits erwähnt wurde, bildet die Elektronikeinheit die Steuer- und Auswählelektronik
für das Lesen von oder Schreiben auf irgendeiner von fünf Speichereinheiten. Die Speichereinheiten werden
durch eine Fiaitenoberfiächen-, Zonen-, Spur- unü
Segmentnummer adressiert
Die kleinste adressierbare Einheit von Daten auf einer Platte ist das Segment Es besteht aus einer festen
Anzahl von Zeichen, die von dem System und der Speicherorganisation abhängt Die äußeren Zonen
enthalten mehr Segmente pro Spur als die inneren Zonen. Dies ist möglich, weil die Köpfe in den äußeren
Zonen aufgrund der höheren Geschwindigkeit der Plaf.enoberfläche in diesen Zonen ein höheres Amplitudenauflösungsvermögen
aufweisen. Die obere Grenze der Anzahl der Segmente wird durch die obere
Grenzfrequenz bzw. den Frequenzgang der Magnetköpfe bestimmt
Alle Spuren enthalten zusätzlich zu den angegebenen
ein weiteres Segment, das für Wartungszwecke verwendet wird und nicht in der normalen Betriebsart
adressierbar ist Das Anfangsbit im ersten Segment jeder Datenspur einer Speichereinheit liegt auf einer
geraden Linie mit seinen Gegenstücken in anderen Spuren aller anderen Zonen und Plattenflächen einer
Speichereinheit Das letzte Bit im Wartungssegment jeder Spur in einer Zone tritt eine vorbestimmte Zeit
vor dem ersten Datensegment auf. Diese Zeit stellt eine »Totzeit« dar, deren Zweck darin besteht, hinreichend
Zeit für das Umschalten eines Kopfes auf eine andere
Spur zu gewährleisten. Die Totzeit ist bei allen Spuren in entsprechenden Zonen einer Speichereinheit gleich,
so daß eine einzige Bit-Taktspur für jede Zone in einer Speichereinheit erforderlich ist. In ähnlicher Weise ist
eine einzige Segmentadressenspur für jede Zone in einer Speichereinheit vorgesehen.
Jede Speichereinheit enthält drei Segmentadressen- »puren, zwischen denen ein einziges Kopf- und
Leseverstärkerpaar umgeschaltet wird, wenn ein Segmentadressenvergleich in der normalen Betriebsart
lusgeführt werden soll. Für jedes Segment in dieser Zone ist eine Segmentadresse aufgezeichnet. Die
mittlere Segmentadressenlesezeit ist daher gleich der halben Segmentübertragungszeit in der jeweiligen
Zone, wobei der größte Teil dieser Zeit eine Wartezeit darstellt.
Die Aufgabe der Plattenspeicher-Schnittstelle (auch Plattenspeicher-Vermittlungsstelle genannt) wird aus
der folgenden Beschreibung ersichtlich. In Anwendungsfällen mit verhältnismäßig kleinen Dateien, kann
dies dadurch, daß es zunächst eine »Adressenleseoperation« aus den vom Deskriptor vorgeschriebenen
Elektronikeinhe'ten anfordert. Die von der Elektronikeinheit zur Erleichterung dieser Aufgabe durchgelassene
Information enthält das »Lesesegrnentadressenw-Signal,
die Speichereinheitsnummer und die interessierende Zone. Wenn die Elektronikeinheit diese Information
erhält, sorgt sie für die erforderliche Verbindung zwischen der ausgewählten Speichereinheit und der
ίο Daten/Steuersignal-Schnittstelle an der Vermittlungsstelle
und bewirkt, daß das Segmentadressenspurlesekopf/Verstärkerpaar in der ausgewählten Speichereinheit
mit der Segmentadressenspur verbunden wird, die der ausgewählten Zone entspricht. Die Segmentadres-
r> sen werden gelesen und zum Steuerwerk übertragen,
das die empfangenen Adressen mit der im aktiven Deskriptor enthaltenen Anfangsadresse der DatensRgmente
vergleicht. Nach dem Vergleich benachrichtig· das Steuerwerk die Elektronikeinheit von einer
bevorstehenden Datenübertragungsoperation und leitet
j£ucS r läiicüäpciCiicr-jicücfwcfK 3Π eine cinZigC
Elektronikeinheit angeschlossen sein, die ihrerseits die Fähigkeit hat, bis zu fünf Speichereinheiten zu steuern.
Bei Anlagen oder Systemen mit zahlreichen Elektronikeinheiten ist diese Anordnung aufwendig hinsichtlich
der Plattenspeicher-Steuerwerke, da es nicht notwendig sein kann, soviele unabhängige und parallel laufende
(simultane) Datenübertragungskanäle zu dem Plattenspeicher-Untersystem vorzusehen. In diesem Falle kann
eine Plattenspeicher-Vermittlungsstelle verwendet werden. Eine einmal zwischen einem Steuerwerk und einer
Elektronikeinheit über eine Vermittlungsstelle hergestellte Verbindung ist ausschließlich. Es kann jeweils
immer nur ein Steuerwerk mit einer Elektronikeinheit lu einer bestimmten Zeit verbunden sein. Irgendein
verfügbares Steuerwerk kann an eine verfügbare, d. h. eine nicht in Betrieb befindliche Elektronikeinheit
angeschaltet sein.
Wie man sieht, ermöglichen die Plattenspeicher-Vermittlungsstellen
eine Erhöhung der Gesamtzahl von Elektronikeinheiten in einem Plattenspeicher-Untersystem
auf das Fünffache der Anzahl der Plattenspeicher-Steuerwerke. Die Anzahl der gleichzeitigen Zugriffe zu
*)pn Plattpnsppirhprn ist ipHnrh immer nnrh auf Hip
Anzahl der Steuerwerke begrenzt Das Zusammenwirken der Plattenspeicher-Steuerwerke, Plattenspeicher-Vermittlungsstellen,
Elektronikeinheit und Speichereinheiten wird im folgenden anhand einer typischen
Plattenübertragungsoperation beschrieben.
Ein von der Eingabe/Ausgabe-Betriebssystemsoftware erzeugter Deskriptor, der eine von N Elektronikeinheiten
bei einer Vermittlung kennzeichnet, wobei N gleich oder kleiner als 20 ist, wird aus einem
Eingabe/Ausgabe-Modul in ein Steuerwerk übertragen. In dem Deskriptor enthaltene Felder dienen zur
Identifizierung der Speichereinheit (eine von fünf), der
Plattenfläche (eine von acht), der Zone (eine von drei),
der Spur (eine von fünfzig) und der Anfangssegmentnummer (eine von Sn), die gewünscht wird. Sn ist eine
Funktion der Plattenart, wobei 5die Segmentnummer in der durch »m<
vorgeschriebenen Zone ist
Wenn die gekennzeichnete Elektronikeinheit nicht beschäftigt ist, wird sie von der Vermittlungsstelle mit
dem Plattenspeicher-Steuerwerk verbunden. Bevor jedoch eine Übertragung beginnen kann, muß das
richtige Anfangssegment unter den Lese/Schreib-Köpfen
der Speichereinheit liegen, die vom Übertragungsdeskriptor angegeben wird. Das Steuerwerk bestimmt
einheit, die daraufhin den betreffenden Kopf in der ausgewählten Speichereinheit auswählt, der vorgeschrieben
bzw. adressiert ist. Es sei darauf hingewiesen,
2) daß die Zone zuvor vorgeschrieben (adressiert) wurde.
Anschließend werden, wenn das erste Bit des ausgewählten Segments unter den Lese/Schreibköpfen
vorbeiläuft, die eigentlichen Datenübertragungen ausgelöst.
so Die Daten werden zwischen der Speichereinheit und der Elektronikeinheit, oder umgekehrt, bitseriell übertragen.
Während einer Leseoperation formiert die Elektronikeinheit die aus der Speichereinheit erhaltenen
Bits zu 8-Bit-Bytes, die zum £"(/-Vermittlungsstellen-Tor
übertragen werden. Die Vermittlungsstelle, die zuvor die EU bei einer Vermittlung einem von vier
Steuerwerken zugeordnet hatte, leitet die Daten in das richtige Steuerwerk. Das Steuerwerk enthält Pufferspeicher
(Zwischenspeicher) für drei dieser Bytes. Wenn
sich zwei Bytes angesammelt haben, wird eine Bedienung von dem Eingabe/Ausgabe-Modul (IOM)
angefordert. Wenn diese gewährt worden ist, werden bei jedem Bedienungszyklus 16 Bits über'ragen. Bei
pinpr Srhreiboneration werden die Daten auf Befehl der EUm der umgekehrten Weise über das Steuerwerk zur
Platte übertragen.
F i g. 2 ist ein Gesamtblockschaltbild eines repräsentativen Plattenspeicher-Untersystems mit zwei Eingabe/Ausgabe-Modulen
(IOM) 12a und 126. Zwei
so 4 · 20-Plattenspeicher-Vermittlungsstellen (DEX) 20a
und 20b und zwei Plattenspeicher-Optimierer (DFO) oder Warteschlangensteuereinrichtungen 10a und 10b,
jeweils einer oder eine pro Vermittlungsstelle, sind ebenfalls dargestellt Diese Anordnung läßt sich
mehrmals wiederholen, je nach der Grenze der Bandbreite der Mehrfachwortgerät-Schnittstellen
(Mehrfachwortgerät wird im folgenden auch entsprechend dem englischen »multiple word device« mit
MWD abgekürzt) der Eingabe/Ausgabe-Module, Ver-
bindungen sind zwischen Plattenspeicher-Steuerwerken (im folgenden auch entsprechend dem englischen »disk
file controllers« mit DFC abgekürzt) 18a — 18</auf der
Eingabe/Ausgabe-^TCV-Peripheriedatenmehrfachleitung
22 des IOM 12a und Mehrfachleitungen 24 zu beiden Plattenspeicher-Vermittlungsstellen 20a und 20b
dargestellt In ähnlicher Weise sind die DFC 18s- 18A mit dem /OAf 126 durch die Mehrfachleitung 26 und zu
den DEJf 206 und 20a durch die Leitungen 24
verbunden. D;es geschieht zur Schaffung von Datenübertragungskanälen
von irgendeinem /OyW zu den Elektronikeinheiten (EU) 14a und 146 über die
betreffenden Plattenspeichervermittlungsstellen, wodurch
ein Zugriff zu allen Plattenspeichern durch das »überlebende« /OM im Falle eines Ausfalls des anderen
/OMgewährleistet wird.
Jede DFO- WSE ist einer primären und einer sekundären DEX zugeordnet. So kann beispielsweise
der DFO 10a die DEX 20a oder 20Λ als primäre oder
sekundäre DEX benutzen. In der normalen Betriebsart reiht jeder DFO lediglich die Anforderungen aus seiner
primären Vermittlungsstelle in einer Wartcschlangc ein.
Die Datenspeicher-Optimierer stehen mit den Elektronikeinheiten über eine Warteschlangensteuereinrichtungs-Vetrnittlungsstelle
zur Ermittlung von Augenblicksplattenstellungsinformationen
in Verbindung. Die den Elektronik· inheiten zugeordneten Speichereinheiten
sind nicht in F i g. 2 dargestellt. Die Warteschlangensteuereinrichtungs-Vermittlungsfunktion
und deren
schrieben. Ferner sind in F i g. 2 die Abtast-Mehrfachleitungen 28 dbfgestellt, über die der Nachrichtenverkehr
zwischen dem IOM und dem DFO stattfindet. Die
Funktion bzw. Aufgabe der Abtast-Mehrfachleitung 28 wird ebenfalls nachstehend beschrieben. An dieser
Stelle genügt es, darauf hinzuweisen, daß die Abtast-Mehrfachleitung und ihre Abtast-Operationen von der
Mehrfachwortgerätschnittstelle in dem IOM gesteuert werden. Die Abtast-Mehrfachleitung kann von jedem
IOM gesteuert werden, von dei.°n jeder Abtast-Operat:.on
zu irgendeinem der Datenspeicher-Optimierer auslösen kann. Konflikte bei der Steuerung der
Mehrfachleitung werden in den Eingabe/Ausgabe-Modulen selbst gelöst. Die Abtast-Mehrfachleitung ist
gänseblümchenkettenartig der Reihe nach über alle Plattenspeicher-Optimierer angekoppelt.
Das Blockschaltbild nach F i g. 3 stellt die Hauptteile des DFO dar. Diese Teile sind die //O-Schnittstelleneinheit
30 (I/O — Eingabe/Ausgabe), die Warteschlangensteuereinheit
32 und die Plattenspeicheradressiereinheit 34. Die //O-Schnittstelleneinheit 30 steht mit den
Eingabe/Ausgabe-Modulen (IOM) in NachrichtenverhinHiincy ^ip nimmt ^tpiipru/nrtpr unn Ηαγπ IdKA auf unrl
returniert Steuerwörter und Zustandsberichte an den /OAf. Die //O-Schnittstelleneinheit enthält die Treiber
und Empfänger 15, die Abtast-Mehrfachleitungssteuerungen 36, den Steuerwort-Prüfer 40 (»Steuerwort«
wird im folgenden entsprechend dem englischen »control word« auch mit CW abgekürzt) und die
Zustandssteuerungen 38.
Die von der Z?FO//OA/-Schnittstelle erfaßten Leitungen
bilden die Abtast-Mehrfachleitung. Diese Leitungen und die zugehörigen Signale werden im folgenden
beschrieben. Der Treiber- und Empfängerteil 15 bewirkt die Fähigkeit des DfO alle £>FO//OA/-Schnittstellensignale
zu treiben und zu empfangen.
Die Abtast-Mehrfachleitungssteuerungen 36 überwachen
den Empfang, die Verarbeitung und die Übertragung der Steuersignale der DFO//OAf-Schnittstelle.
Der Steuerwortprüfer 40 prüft die Abtastschnittstellenleitungen,
um festzustellen, ob die Abtastoperation an den DFO adressiert ist Wenn dies der Fall ist, prüft
der CW-Prüfer 40 auf das Vorhandensein von Abtastparitätsfehlern.
Die Zustandssteuerungen 38 speichern Informationen, die die DFO-Antwort auf die Anforderung an der
/OM-Schnittstelle bestimmen und übertragen in das
Zustandsberichtfeld des Eintastwortes einen die Antwort vorschreibenden Code. Die Zustandssteuerunge.i
38 überwachen Zustände wie: Kein Zugriff zum Warteschlangensteuereinrichtungs-Vermittler, keine
> Speichereinheit verfügbar, Warteschlangeneinreihungseinrichtungsstapel-Paritätsfehler,
Plattenadressenfehler, in Warteschlange eingereihtes Steuerwct, Oberteildes-Stapels-Steuerwort,
Stapelleer und Steuerwort nicht verfügbar. In all diesen Fällen laden die
ίο Zustandssteuerungen das Arbeitsspeicher-Anschlußfeld
(die vollständige Arbeitsspeicher-Anschlußadresse) des Eintastwortes mit dieser Information und setzen das
entsprechende Bit des Zustandsberichtfeldes.
Bei einer in Betrieb befindlichen Anlage umfaßt die
H Abtastmehrfachleitung einen 80-Leitungssatz, aus Kabeln,
die von der im Mehrfachwortvorrichtungsschnittstelle in den Eingabe/Ausgabe-Modulen der Rechenanlage
gesteuert werden. Von den 80 Leitungen uer Mehrfachleitung werden 20 als Abtastadressenleitungen,
48 für Abtastdatenübertragungen und die übrigen 12 Leitungen zui Sieueiimg uci AuiaMüpciaiiuiien
verwendet.
Zur Durchführung von Zweiweg-Datenübertragungen über die Abtastmehrfachleitung ist ein Herausta-
r> stoperator (im folgenden auch kurz »Austastoperator·<
genannt) für die Übertragung von Steuerinformationen aus der MWD-Schnittstelle und ein Hineintastoperator
(im folgenden Kurz »Eintastoperator« genannt) für Übertragungen in die MWD-Schnittstelle vorgesehen.
jo Im Falle des DFO ist die Hauptfunktion des
Austastoperators die Übertragung von Plattenanforderungen zum DFO. In ählicher V 'eise besteht die
Hauptfunktion des Eintastoperators i ι der Anforderung von Übertragungen von Arbeitssp-'icheranschlüssen.
die den Kernspeicherplatz mit der die kürzeste Wartezeit aufweisenden Plattenübertragungsanforderung
in der Warteschlange an der MWD-Schnittstelle
vorschreibt.
Diejenigen Funktionen bzw. Aufgaben der Abtast-Steuerleitungen, die mit der Warteschlangeneinreihungseinrichtungsübertra£ingssteuerung
zu tun haben, werden im folgenden beschrieben. Andere Leitungen sind Steuerfunktionen zugeordnet, die andere Geräte
Πια rAlativA
ζίριιρριιησ K7U/
•»5 rung dieser Signale in bezug auf Übergärv;e der
Abtastadresse und Datenleitungen sind in F i g. 4 für die Austastaufgaben und in F i g. 5 für die Eintastaufgaben
dargestellt.
Zu den Eintast- und Austastsignalen gehören: Das Signal Abtastanforderung (SREQ = Scan Request):
wird von der Anlage eingestellt und teilt allen Geräten mit, daß gerade eine Abtastoperation ausgeführt wird.
Das Signal Abtastlese/Schreibsteuerung (SWRC = Scan Write/Read Control): wird von der MWD-Schniustelle
eingestellt und stellt die Art der Abtastoperation dar: SWRC-TfQr Austasten (oder Schreiben), SWRC-F
für Eintasten (oder Lesen).
Das Signal Abtastbereit (SRDY = Scan Ready): wird von der adressierten Einheit erzeugt um die Tatsache zu
bestätigen, daß sie adressiert wurde und daß sie bereit ist, auf die Abtastung zu antworten.
Das Signal Abtastadressenleitungen SA (OC-19): von
der AfWD-Schnittstelle eingestellt; abtaste Adressenleitungen.
Das Signal Abtastadressenparitätsebene (SAPL =
Scan Address Parity Level): von A/WD-Schnittstelle
eingestellt: ungeradzahlige Parität in Abtastadresse SA (00-19), SREO- und SWRC-Leitungen.
Das Signal Abtastzugriff erhalten (SAOX): von der
adressierten Einheit eingestellt und zeigt an, daß die Abtastdaten (für eine Austastung) angenommen oder
auf die Abtastdatenleitungen gebracht wurden (für eine Eintastoperation).
Das Signal Abtastübertragungsfehler (STEX = Scan
Transmission Γτογ): wird von der adressierten Einheit
eingestellt und zeigt an, daß die adressierte Einheit einen Übertragungsfehler festgestellt hat
Eine Abtastoperation wird durchgeführt, wenn der
IOM ein Steuerwort für den DFO aufweist. Das
Steuerwort enthält die folgende Information, die gewünschte Plattenanfangsadresse, die aus acht Bits
besteht, die die gewünschte Vermittlung und die gewünschte EU angeben, und 26 Bits, die die
gewünschte SU, (gegebenenfalls) Achse bzw. Welle, Räche, Zone, Spur und Segment angeben, einen
Funktionscode, der zusammen mit dem Abtastschreibsteuersignal (SWRC) verwendet wird, um die betreffen
de Operation zu bestimmen, die durchgeführt werden so!!, und den Arbeitsspeicheranschluß (statt Anschluß
wird auch der Ausdruck »Binder« verwendet), der auf eine Adresse im Hauptarbeitsspeicher hinweist, η der
die Plattenoperation vorgegeben ist und die zum IOM
zurückgelei'.et wird und die als nächste auszuführende Plattenoperation kennzeichnet. Der IOM löst die
Austastfolge durch Einschalten des Signals SW7?C(bzw.
Anheben des Potentials der betreffenden Leitung JWRC)i\a und sendet ein Signal SREQ zum DFO, wie
es in F i g. 4 angedeutet ist Wenn der DFO-Arbeitsspeicher-Stapel nicht voll ist. antwortet der DFO durch
Einschalten seines Signals SRDY. In diesem Zeitpunkt stehen die zum DFO übertragenen Daten auf den
Schnittstellenleitungen zur Verfügung, d. h. 20 Bits werden über die Abtastadressenleitungen SA (00-19)
und 48 Bits über die Abtastinformationsleitungen
S/(00-47) übertragen. Zwei Ungeradzahligkeitsbits begleiten die Signale, die vom IOM kommen, nämlich
das SAPL für die Signale SA (00-19). SREQund SWRC.
und das 5/51 Abtastinformationsparitätsbit fü,- die Signale 5/(00-47). Der DFO zeigt den Empfang des
Steuerworts durch Abgabe des Signals SAOX an. Wenn der DFO einen Paritätsfehler während der Übertragung
des Steuerworts feststellt, gibt er ferner das Signal STEX ab.
Bei einer Eintastoperation fordert der IOM ein
Steuerwort vom DFO an und löst die Eintastfolge
dadurch aus. daO er das Potential der Leitung SWRC niedrig hält, während er an den DFO ein Signal SREQ
abgibt, wie es in F i g. 5 dargestellt ist Der DFO antwortet durch Abgabe des Signals SRDY. In diesem
Zeitpunkt wird die Steuerinformation über die 20 Leitungen SA (00-19) und ein Paritätssignal SAPL zum
DFO übertragen, von denen letzteres dazu dient, die Ungeradzahligkeitsparität bei den Signalen 5-4(00-19).
SREQ und SWRC aufrechtzuerhalten. Der DFO antwortet durch Erzeugen eines Eintastwortes, dessen
Inhalt durch die Zustandssteuerungen bestimmt ist, zusammen mit einem Ungeradzahligkeitsparitätssignal
für dieses Wort, nämlich 5/SI und gibt das Signal
SAOXab, um dem /θΛ/mitzuteilen, daß das Steuerwort
auf den Schnittstellenleitungen verfügbar ist. Außerdem gibt der DFO. wenn er einen Paritätsfehler während der
Übertragung von Steuerinformationen über die 20 Leitungen SA (00-19) festgestellt hat, das Signal STEX
in diesem Augenblick ab.
Die Abtastmehrfachleitungssignale, die oben beschrieben sind, sind ebenfalls in Fig. 3 als Eingangslei
tungen oder Ausgangsleitungen der Treiber und Empfänger 15 der //O-Schnittstelleneinheit dargestellt
Ferner sind drei »Warteschlangeneinrichtungs-Verfügbarkeitssignale« DST, DNA und DNB dargestellt. Diese
Signale wenden nicht über die Abtastmehrfachleitungen
sondern über getrennte Leitungen übertragen. Die Aufgabe dieser Signale ist folgende:
Nicht austasten (DST = Do Not Scan Out): Dieses Signal informiert den IOM, daß dei DFO nicht für
ίο Austastoperationen verfügbar ist.
Nicht eintasten, vermittle A (DNA = Do NoI Scan-In. Exchange A): Dieses Signal informiert den
IOM, daß der DFO nicht zur Abgabe eines eine Plattenspeichervermittlung »A« vorschreibenden
Nicht eintasten, vermittle B(DNB = Do Not Scan-In,
Exchange By Dieses Signal informiert den /OAi, daß der DFO in diesem Augenblick nicht zur Abgabe eines eine
PUtienspeichervermittlung »B« vorschreibenden
Die die Bauteile des DFG nach Fig. 3 verbindenden
Linien stellen Kanäle dar, über die die Signale übertragen werden können. Die Übertragungsrichtung
ist durch einen Pfeilkopf am Ende der Linie dargestellt
:i Die eingekreisten Zahlen im Verlauf der Linien stellen
die Anzahl der Leitungen dar. die die Bauteile elektrisch miteinander verbinden
Der nächste Teil der DFO- Warteschlangensteuereinrichtung, der betrachtet wird, ist die Warteschlangen-
jo Steuereinheit 3Z Die Hauptteile der Warteschlangensteuereinheit sind der W5£-Stapel 4Z der arithmetische
Adressenumsetzer (weiterhin auch entsprechend dem englischen »arithmetic address converter« mit AAC
abgekürzt) 44 und der Delta-Generator und -Verglei-
}5 eher (weiterhin auch entsprechend dem englischen
»delta generator and comparator« mit DGCabgekürzt)
46. Der W5£-Stapel 42 enthält einen örtlichen Arbeitsspeicher, der mit dem W5£-Stapelregister
(weiterhin auch entsprechend dem englischen »queuer
stack register« mit QSR abgekürzt) 48 in Informationsaustauschverbindung steht, und die Stapelsteuerungen
50. die das Stapeloberteilregister (TSR) 50a und das
W5£-Adressenregister (QA R)SOb umfassen. Taktsteuerungen 52 sind ebenfalls Teil der Warteschlangenein-
heit. Die Aufgabe der Taktsteuerungen 52 besteht in der
zeitlichen Gesamtkoordinierung des Betriebs aller Teile des DFO und in der Auslösung des Betriebs der
verschiedenen Funktionseinheiten im richtigen Zeitpunkt. Der Delta-Generator und -Vergleicher 46 enthält
ein Delta A Register 46a mit einem WS£-Siapeladressenregister 46a'und einem Delta (Δ) Register 46a" für
die »4«-Vermittlung und ein Delta B Register 466 mit
ähnlichen Registern 466'und 466"für die »2fo-Vermittlung. Die Aufgabe dieser Einheiten wird nachstehend im
einzelnen beschrieben. An dieser Stelle ist es zweckmäßig, zunächst den Aufbau der Plattenspeicher zu
beschreiben, die den Anforderungen der W5£nach dem Auslesen einer Platteninformation so schnell wie
möglich nachkommen.
Bei der Projektierung des DFO wurde beschlossen, die augenblickliche Platteninformation nicht über die
Plattenspeicher-Steuerwerkschnittstelle auszulesen, weil für den Zugriff zu einer Segmentadresse eine einem
halben Segment entsprechende Übertragungszeit erfor
derlich wäre. Ferner erschien es nicht notwendig, an
einer Plattenspeicher-Vermittlungsstelle für diesen Zweck einen Steuerwerkspeicher zu verwenden. Die
angestrebte Lösung war die Bildung einer WSE-E\ek-
tronikeinheit-Schniitstelle. Der Zweck der Schnittstelle
besteht darin. Zugriff zu bestimmten elektronischen Bauteilen in der Elektronikeinheit zu verschaffen, die
mit der von ihr gesteuerten Speichereinheit verbunden ist Die Schnittstelle enthält auch die notwendigen
Verbindungen, die zur Durchführung einer verteilten WSiT-Vermittlung erforderlich sind, wie nachstehend
noch beschrieben wird.
Fig.6 stellt eine typische Plattenfläche einer Speichereinheit dar, die mit dem DFO nach der
Erfindung verwendet wird.
Die Segmente in jeder der 50 Spuren sind so dargestellt, wie sie in den verschiedenen Zonen
erscheinen. Der Bezugspunkt oder die Bezugslinie zeigt den Beginn des ersten Segments aller Spuren an, die auf
einer SLf aufgezeichnet sind, und liegt unmittelbar hinter der oben definierten Totzone. Die Lage der Lese/
Schreibköpfe ist ebenfalls angedeutet
Wenn α den Winkel zwischen dem Bezugspunkt und der Lage der Lese/Schreibköpfe und β die vom
Bezugspunkt aus gemessene Winkellage des interessierenden Segments ist dann ist Θ, der Winkelabstand des
als letztes numerierten Segments von den Lese/Schreibköpfen, gleich ß-a~ Die (in Sekunden gemessene)
Sekunden pro Umdrehung) gemessene Plattenumlaufzeit ist
Um die Plattenspeichereinheiten an den gewünschten
D/Ό-Betrieb anzupassen, ist auf jeder Plattenfläche der
Speichereinheit eine Warteschlangeneinrichtungs-Taktspur ausgebildet wie es in Fig.6 dargestellt ist, und
zwar unter Verwendung der Ersatzspuren und Abordnung /ines der Ersatzmagnetköpfe in jeder Speichereinheit für diesen Zweck. Auf dieser WSE-Spur aufgezeich-
nete Sektormarkierungen können ständig vom Kopf gelesen werden. Ein Binärzähler ist ebenfalls in der
Elektronikeinheit für jede Speichereinheit vorgesehen. Die Anzahl der Sektorimpulse, die aus jeder der
WS£-Spuren abgeleitet werden, werden in ihren
jeweiligen Zählern gezählt Am Ende jeder Plattenumdrehung, und zwar während der Totzone, erzeugt die
Speichereinheitsektormarkierungsleseschaltung einen
Löschimpuls, der die Zähler zurücksetzt In jeder Elektronikeinheit sind Auswählschaltungen vorgesehen.
durch die der DFO den Zählerstand irgendeines der Zähler wählbar über die IVSf-Vermittlungsstelle
abfragen kann.
In der Praxis sind die Sektormarkierungen auf den
Plattenflächen in Abständen von 40 Mikrosekunden
aufgezeichnet. Dieser Zeitabstand ist wesentlich geringer als die Segmentübertragungszeit der Platten, und
zwar unabhängig von der Zone. Bei 40- Mikrosekunden -Abstflr.dpn kann die Anzahl der während einer einzigen
Plattenumdrehung gelesenen Sektormarkierungen bis zu 2026 betragen. Daher werden als Binärzähler in den
Elektronikeinheiten 12 Bit-Zähler verwendet. Es sei darauf hingewiesen, daß nur diejenigen Plattenarten in
einer gemeinsamen WSEfUmersystem-Anordnung verwendet werden können, bei denen die aufgezeichneten
Sektorimpulse die gleichen Abstände aufweisen, Der Grund dafür ist darin zu sehen, daß die Anzahl dieser
Sektormarkierungen, nachdem sie gezählt wurden, ein MaB für die Plattendrehwinkelstellung in bezug auf das
erste Plattensegment ist. Diese Anzahl ist gleichzeitig ein Maß für die diesem Drehwinkel der Platte
entsprechende Plattenlaufzeit. Daher ist es möglich, den dieser Anzahl entsprechenden Zählerstand durch den
DFO abtasten zu lassen und zur Bestimmung der Wartezeit für jede Anforderung im Anforderungswarteschlangenstapel zu -verwenden und die Wartezeiten
aller Anforderungen in dem Stapel zu vergleichen, um
diejenige mit der geringsten Wartezeit auszuwählen.
Der arithmetische Adressenumsetzer (AAQ 44 des Plattenspeicher-Optimierers bearbeitet zwei Adressenabschnitte, nämlich ein 8-Bit-FeId, das sogenannte
Elektronikeinheitkennzeichen (entsprechend dem englischen »electronic unit designate« auch mit EUD
abgekürzt), und die Plattenadresse (DA = disk address). Der AAC 44 dekodiert das EUD und-ermittelt daraus,
welche von maximal 40 Elektronikeinheiten adressiert ist Anhand dieser Ermittlung in Verbindung mit einem
Dekodierabschnitt, der für Feldangabezwecke veränderbar ist. läßt sich bestimmen, zu welcher Gruppe von
maximal drei SU- Plattenarten die ausgewählte EU gehört Dies ist notwendig, um die richtige Aus »ahl von
Parametern während der Umsetzung der Plattenadresse (DA) verwenden zu könnea Der Dekodierabschnitt
auch »Karte« (map) genannt ist mit Hilfe von Verbindungs- bzw. Schaltdrähten veränderbar und läßt
sich auf diese Weise an irgendeine Anordnung oder Verteilung von Plattenarten einer Anlage anpassen.
Der A4-Teil der Adresse, die der DFO vom MCP
erhalten hat ist ein Teil eines Adressenkontinuums, das im Wert von Null bis zu einer Zahl reicht die gleich der
um Eins verminderten Anzahl der Segmente ist, zu denen eine EU Zugriff hat Die Art, in der der AAC
arithmetisch auf die DA-Zahl einwirkt die ein Teil des
Kontinuums darstellt und von dieser Zahl die SU-,
Flächen-, Zonen-, Spur- und Segmentnummer in einer Mehrfachradixumsetzphase subtrahiert, wird allgemein
anhand des folgenden Beispiels beschrieben.
Es sei angenommen, daß eine Speichereinheit (SU) vier Platten (acht Rächen), von denen jede Fläche in
drei Zonen unterteilt ist mit 50 Spuren pro Zone enthält. Ferner sei unter Bezug auf F i g. 6 angenommen, daß die
Anzahl der Segmente in jeder der 50 Spuren und auf die Zonen bezogen wie folgt gewählt ist:
Zone 1 (innen) =
Zone 2 (Mitte) =
Zone 3 (außen) =
Insgesamt =
78 Segmente/Spur
102 Segmente/Spur
138 Segmente/Spur
318 Segmente/Dreifachspur
Es sind also 50 dieser Dreifachspuren pro Plattenfläche und acht Plattenflächen pro Speicherelement
vorgesehen, so daß eine SU 318 · 50 · 8 = 127 200 Segmente enthält Das Kontinuum reicht daher von 0
bis 127 199.
Um die ausgewählte SU zu bestimmen, wird das groß*Λ Vielfache von 127 200, das kleiner als oder gleich
der vorgegebene.! Adresse ist bestimmt Dieses Vielfache bestimmt die speziell auszuwählende SU. Das
Produkt aus dem größten Vielfachen und 127 200 wird von der vorgegebenen Adresse subtrahiert um einen
Rest zu ermitteln.
Es sind mithin 127 200/8 oder 15 900 Segmente pro
Plattenfläche vorhanden. Um mithin die gewünschte Plattenoberfläche zu bestimmen, der eine innerhalb der
Grenzen des Kontinuums liegende Adresse zugeordnet ist, muß zunächst das größte Vielfache von 15 900
bestimmt werden, das kleiner als oder gleich der zugeordneten Adresse ist. Dieses Vielfache bestimmt
die Plattenfläche. Das Produkt aus dem größten Vielfachen und 15 900 wird von der vorgegebenen
Adresse subtrahiert wobei sich ein Rest ergibt. Als nächstes wird dieser Rest, da 318 Seemente nro
Dreifachspur (auf einer Plattenfläche) vorhanden sind,
zur Bestimmung des größten Vielfachen von 318 verwendet, das kleiner als der oder gleich diesem Rest
ist, das seineirseits eine bestimmte (Dreifach-) Spur (aus
50) bestimmt Eine ähnliche Subtraktion wird zur Bildung eines zweiten Restes durchgeführt, der kleiner
als 318 sein sollte. Wenn dieser zweite Rest kleiner oder gleich 78 ist, ist das Segment in der inneren Zone
identifiziert bzw. gekennzeichnet Wenn es zwischen 78 und 179 liegit, dann wird von dem Rest 78 subtrahiert,
und die ermittelte Segmentnummer liegt in der mittleren Zone. Wenn der zweite Rest größer als 179
(aber kleiner als 318) ist, dann wird 180 davon subtrahiert, und die sich ergebende Segmentnummer
liegt in der äußeren Zone. Auf diese Weise wird die Segmentnummer aus einem Teil (Mitglied) des !Continuums ermittelt.
Die DA-Uimsetzung wird mit einer Segmentnummer/
Zeit-Umsetzungsphase und einer BCD/Binär-Phase
fortgesetzt Das Ergebnis der Umsetzung ist die Bildung einer gewünschten Winkeladressenstelle auf der
Speicherplatte, von einem Bezugspunkt aus gemessen. Dieser Bezugspunkt liegt am Ende der Totzone. Die
gewünschte Winkelstelle oder Winkellage wird am Ende der Umsetzung als Zählwertzahl in binärer Form
dargestellt Diese Zahl stellt die Anzahl gezählter Impulse dar — auf einer speziellen DfO-Taktspur
aufgezeichnet — die einen Kopf passieren müssen, wenn man von dem erwähnten Bezugspunkt aus zählt
Da die Impulsperiodendauer oder Impulsfolgefrequenz bei allen Plattenarten die gleiche ist, und zwar
unabhängig vo; der Segment- oder Zonengeometrie, ist diese Zahl zusammen mi' der augenblicklichen Plattenlage, die ebenfalls als Zählergebnis einer Anzahl von
Impulsen für einen Wartezcitver^leich verschiedener Aufgaben, die in dem WSE-Stapei 42 gespeichert sind,
verwendbar.
Anhand von F i g. 7, einem ausführlichen Blockschaltbild des arithmetischen Adressenumsetzers (AAC), wird
im folgenden der Ablauf der Multiradixphase der Umsetzung der Plattenadresse (DA) beschrieben. Die 26
Bits der DA, die dem AA Cwährend einer Austastoperation zugänglich gemacht werden, werden von cVr
Schnittstelle und dem Steuerteil des WSF-Stapelregisters 48 in den Akkumulator 54 übertragen. Gleichzeitig
mit dem Laden des Akkumulators 54 werden auch sechs Elektronikeinheit-Flipflops 56 geladen, und zwar in
Abhängigkeit von Informationen, die in dem 8-Bit
fi/D-Feld enthalten und durch einen 6-Bit-Code
dargestellt sind. Die Dekodierphasen- und Taktsteuerungen 58 und die Ausgabezähler/Register 60 sind in
diesem Zeitpunkt vor Beginn der Multiradixumsetzung zurückgesetzt. Die in dem Akkumulator gespeicherte
Information hat ein binärkodiert dezimales (BCD) Format und besteht aus der gewünschten Plattenanfangsadresse (einer anderen als der gewünschten
Vermittlungsriummer und der gewünschten EU-Uiimmer).
Von der die Plattenadresse (DA) darstellenden Zahl
wird solange die Subtraktion einer Zahl (durch Addition des Komplements im Addierer/Subtrahierer 62)« die
gleich der Anzahl der Segmente pro Speichereinheit (SU) als größter Parameter ist, versucht und gestattet,
bis der Rest kleiner als der Parameter ist. Die Dekodierphasen- und Taktsteuerungeneinheit 58 wählt
unter der Leitung des Addierer/Subtrahierers 62 den geeigneten Abschnitt der Ausgabezähler/Register 60
aus, und zwar mit dessen Speichereinheitsabschnitt
beginnend. In dem geeigneten Abschnitt wird ein
Zählwert der Subtraktion des zugehörigen Parameters gespeichert Die Zählimpulse werden von den Dekodierphasen- und Taktsteuerungen 58 geliefert Wenn
s der Subtraktionsrest kleiner als der verwendete Parameter ist, wird die Subtraktion des nächstkleineren
Parameters, z. B. der Segmente pro Plattenfläche, und
anschließend der Spur (Zehner), der Spur (Einer) und schließlich der Zone versucht Die von der Platienadres
se vorgeschriebene Spur läßt sich mit dem (Einer-)
Spurregister allein bestimmen, doch vereinfacht und beschleunigt die Verwendung eines (Zehner-) Spurregisters, das anzeigt, ob sich die Spur in der Zehner-,
Zwanziger-, Dreißiger- usw. Gruppe von Spuren
!5 befindet, den Heraushol- bzw. Lesevorgang. Der in den
Ausgabezähler/Registern gespeicherte Zählwert stellt dann die ausgewählte SU, Fläche, Spur und Zone dar.
Die in dem Akkumulator am Ende der Multiradixumsetzung als Rest verbleibende Zahl ist die augenblickliche
oder wahre Adressenzahl oder Adressennummer des gewünschten Segments, und zwar vom Bezugspunkt
oder Plattenumdrehungs-Synchronisierpunkt, der als Bezugspunkt dient ausgehend gezählt wobei die
Darstellung binärkodiert-dezimal erfolgt.
Wie bereits erwähnt wurde, wird die während der Multiradixumsetzung ausgeführte Subtraktion durch die
Addition des Komplements des 5CD-Parameters durchgeführt Besonders vorteilhaft ist das Adressiersystem, durch das z. B. die Segmente der ersten Spur der
inneren Zone, und zwar insgesamt 78, von 0 bis 77 durchnumeriert sind, so daß das Segment mit der
Nummer 78 zur ersten Spur der nächsten Zone gehört. Der A4 C kann dann jederzeit den Endübertrag bei der
Komplementaddition durch ständiges Eingeben eines
Eingangs-Übertrags in denjenigen Teil des Addierers, der die niedrigste Binärstelle verarbeitet und aus diesem
Grunde als Volladdierer ausgebildet ist vorwegnehmen. Der Endübertrag der höchsten Binärstelle des Addierers wird dann ausschließlich dazu verwendet, zu prüfen,
ob eine sinnvolle Subtraktion durchgeführt werden kann, d. h. daß das Ergebnis nicht negativ sein wird. Das
Auftreten eines Endübertrags, der der Dekodierphasen- und Taktsteuerungen-Einheit 58 zugeführt wird, gestattet die Fortsetzung der Subtraktion, während das
NichtVorhandensein eines Endübertrags der Dekodierphasen- und Taktsteuerungen-Einheit 58 signalisiert,
daß sie auf die Komplement-Addition mit dem nächstkleineren Parameter weiterschalten muß.
Wegen dieser Betriebsart und weil in dem einrangi-
■so gen BCD- Paralleladdierer Hochgeschwindigkeits-Ubertrag-Schaltungen und Binär/SC&Korrekturtore
verwendet werden, kann jede Addition in einem einzigen Takt durchgeführt und eine erhebliche
Beschleunigung der Umsetzung erzielt werden.
Nach der Multiradixumsetzung kann eine Eins zum Inhalt des Akkumulators addiert werden, um Plattenarten zu berücksichtigen, bei denen die Spuren so
angeordnet sind, daß am Ende der Totzone den Datensegmenten ein Wartungssegment vorausgeht
In der zweiten Phase der Umsetzung wird die Segmentnummer, die während der vorausgegangenen
Multiradixphase gebildet wurde, in die entsprechende Wellendrehwinkellage umgesetzt die in Zeiteinheiten
dargestellt wird, und zwar unter Berücksichtigung der
SU-Art und der Zone der Plattenadresse. Diese
Umsetzungsphase dient zur Durchführung einer SU- und Zonennormalisierung der aus der Plattenadresse
herausgezogenen Segmentnummer. Dies ist notwendig,
weil eine bestimmte Segraentnummer in einer vorgeschriebenen
Zone einer SUeine andere Wellendrehwinkellage
als die gleiche Segmentnummer in der homologen Zone einer SU eines anderen Typs
bezeichnet, z. B. einer SU mit einer anderen Bit-Dichte
oder Drehzahl In ähnlicher Weise kennzeichnet eine Segmentnummer in einer bestimmten Zone, z. B. der
inneren Zone einer Platte, eine andere Wellendrehwinkellage als die gleiche Nummer in der äußeren Zone der
gleichen Platte.
Die erwähnte Segmentnummer/Zeit-Umsetzung erfolgt durch eine Multiplikation. Diese Multiplikation
wird durch einen für Multiplikationen und Binärumsetzungen vorgesehenen Steuerzähler 65 gesteuert. Das
8-Bit-F.l/D-Feld wird durch die EU- Flipflops 56 in einen
6-Bit-Code umgesetzt Dieser wird dem FtABauabschnitt
62 zugeführt, der so geändert sein kann, daß er für beftimmte Betriebsbedingungen geeignet ist, und
der ein bestimmtes Plattensystem vorschreibt, das zusammen mit dem Plattenspeicher-Optimierer verwendet
wird. Die Parameter für das vorgeschriebene Plattensystem werden von dem Parameterr.bschniu 64
geliefert Aus einer Multiplikationsfaktortabelle wird ein Multiplikator ausgewählt, dessen Wahl von der
Plattenart und der zuvor abgeleiteten Zonennummer abhängt Der Multiplikationsfaktor ist gleich der Zeit
(75Jl die ein bestimmtes Segment benötigt, um an einem
festen Punkt auf seiner Umfangsbahn vorbeizulaufen,
dividiert durch die Zeit (TP) zwischen den Taktimpulsen auf der StZ-Taktspur. Diese Takümpulse werden einem
Zähler zugeführt, der in der mit der SU verbundenen Elektronikeinheit angeordnet ist, die die Winkelverschiebung
desjenigen Plattenteils, der sich unter dem
ίο Lese/Schreibkopf befindet, in bezug auf einen Bezugspunkt
überwacht Wie bereits erwähnt wurde, markiert der Bezugspunkt den synchronisierten Anfang des
ersten Segments aller auf einer SU aufgezeichneten Spuren. Der Multiplikationsfaktor ist daher gleich der
Anzahl der Taktimpulse, die während der Segmentzeit des betreffenden Segments auftreten. Mit anderen
Worten, der Multiplikationsfaktor (MF) ist gleich der Anzahl der Taktimpulse, die in dem Bogen enthalten
sein können, der von dem vorgeschriebenen Segment
beschrieben wird. Die Zeit TS. während der sich das
Segment unter dem magnetischen Lese/Schreibkopf befindet, ist bei einem bestimmten Ausiührungsbeispie!
gleich dem folgenden Ausdruck:
TS(S) = -^-
Plattenumlaufzeit - 1(X- Sek. (Tote Zone)
Segmente (in der betr. Spur) + 1 (Wartungssegment)
Das Produkt aus Segmentnummer und Multiplikationsfaktor (MF), das als die umgesetzte Segmentnummer
bezeichnet werden kann, ist gleich der Anzahl der Impulse vom Bezugspunkt bis zum gewünschter
Plattenzugriffspunkt Die umgesetzte Segmentnummer, die während der Segmentnummer/Zeit-Umsetzungsphase
gebildet wird, ist daher ein Maß für die absolute Wellen-Drehwinkellage. Bei einer praktisch ausgeführten
Anlage, in der der DFO nach der Erfindung verwendet wird, besteht die umgesetzte Segmentnummer
aus 12 Bits. Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, daß
es dieser Normalisierungsvorgang und die begleitende Taktimpulserzeugung auf den Sl/-Taktspuren sind, die
eine einheitliche Basis für den Vergleich der Wartezeiten bilden, die bei Zugriffanforderungen zu verschiedenen
Arten von Plattensystemen auftreten.
Bei dem Umsetzer nach F i g. 7 wird jeder Multiplikationsfaktor bis auf ein Hundertstel f enau berechnet. Die
Multiplikation erfolgt in üblicher Weise durch wiederholte Addition und Verschiebung. Zu Beginn ist der
Akkumulator 54 gelöscht während das Segmentregister 66 die um 1 (für das Wartungssegment) erhöhte
Adressennummer speichert Der Steuerzähler 65 wird dann auf die Zahl der 1/100 Gewichtsstelle des
Segment-zu-Zeit-Multiplikationsfaktors voreingestellt.
Dann wird der Inhalt des Segmentregisters 66 zum Inhalt des Akkumulators 54 über ein Tor 68 addiert,
während der Zählerstand des Steuerzählers 65 solange um 1 verringert wird, bis er gleich 0 ist. Dieses Verfahren
wiederholt sich bei der 1/10, der Einer- und der Zehnerstelle des Segment-zu-Zeit-Multiplikationsfaktors.
Während der dritten Umsetzungsphase für eine Binärkodiertdezimal/Binär-Umsetzung wird der ganzzahlige
Inhalt des Akkumulators 54 ins Segmentregister 66 übertragen. In dieser Phase wird die umgesetzte
Segmentnummer aus der zweiten Phase durch Weglassen der beiden ßCP-Ziffern rechts vom Dezimalkomma
abgerundet. Die als Rest verbleibende ganze Zahl, die in BCD-Form die lmpulswnzahl darstellt, die gleich der
Segmentwinkellage in bezug auf das Ende der Totzone
auf der Plattenfläche ist wird einer ÄCO'Binär-Umsetzung
unterworfen, und zwar in 15 Schritten (vom Steuerzähler gesteuert, der zu Begini auf 15 eingestellt
wird) durch eine Umlaufverschiebur j des Inhalts des 15stufigen Segmentregisters über Bt 'D-Binär-Umsetz-
tore.
Eine Modulo-Drei-Restfehlerprüfung wird während
jeder arithmetischen Operation und am Ende der ÄCD/Binär-Umsetzung durchgeführt
Am Ende der dritten und letzten Phase der
Am Ende der dritten und letzten Phase der
Umsetzung wird die Wellen-Drehwinkellage-Information
(die vom Bezugspunkt aus gemessene Zeit), die aus \i Bits besteht, in binärer Form zusammen mit der
St/-Nummer der drei Bits und dem F/4-Numnier-Bit aus
den SU- und FA-Ausgabezählerregistern jeweils in das
WSZT-Stapelregister 48 übertragen. Pie F/4-Nummer
stellt die in denjenigen Anwendungsfällen erforderliche Information dar, in denen die Speichereinheit Platten
auf zwei unabhängigen Wellen enthält Die ZTtZ-NUmmer
(5 Bits) und das Vermittlungsbit werden ebenfalls in
das QSR 48 geladen.
Der arithmetische Adressenumsetzer ist so ausgebildet, daß alle Parameter von bis zu drei Plattenarten zuf
einer austauschbaren Karte (Platte mit gedruckter Schwung) enthalten sind, so daß eine Karte, die auf eine
andere Kombination von bis zu drei Plattemrten
ausgelegt ist, an deren Stelle eingesetzt werden kann. Dies sind diejenigen Parameter, die während der
Muitiradix- und Multiplikationsfaktorumsetzungsphasen erforderlich sind. Der ZTL-Aufbau/Gesarnttaktim-
pulsanzahlselektor 70 liefert die Gesamtimpulsanzahl
pro Umfang für jede verwendete Plattenart und die Informationen, die für eine Delta-Rechnung von der
WS/T-Einheit 32 benötigt werden, wenn das Delta die
Plattentotzone überbrückt. Unter diesen Umständen ist
das Delta gleich d?r Gesamtimpulsanzahl vermindert um die Adresse der wahren Nummer zuzüglich der
gewünschten Adresse.
Das W5F-Stapelreeister (OSR) 48 wirkt als Verbin-
Das W5F-Stapelreeister (OSR) 48 wirkt als Verbin-
dungsglied zum WSE-Stapel 42. Die Steuerwörter, die in
dem Stapel 42 eingeschrieben werden sollen, werden erst ins QSR 48 eingegeben. In dem Stapel gespeicherte
Steuerwörter können gewünschtenfalls ins QSR übertragen werden. Das QSR wirkt auch als Verbindungs- ■>
glied zur Abtastmehrfachleitung durch Aufnahme und Abgabe der über diese Leitung ausgetauschten Daten.
Die Einheit 32 enthält auch Stapelsteuerungen 50 und die Stapeloberteilregister (TSR) 50a und WSE-Adressenregister
(QAR) 50b. Die Stepeisteuerungen 50 sorgen für eine Gesamtüberwachung des Schreibens
und Lesens von Daten in den bzw. aus dem WSF-Stapel
42. Das TSR 50a zeigt an, wie weit der WSf-Stapel 42
besetzt ist, indem es die oberste Lage des Stapels, der besetzt ist, registriert. Wenn ein Steuerwort zum ι;
WSE-Stapel 42 addiert wird, wird der Inhalt des TSR
50a um eins verringert. Jedesmal, wenn ein Steuerwort im Stapel gelöscht wird, wird der Inhalt des TSR um eins
verringert. Der Inhalt des QAR 50b gibt den VvSi-Stapei-Speicherplatz an, der gerade interessiert. -'<
>
Im folgenden sei das Laden des WSf-Stapels 42
betrachtet. Wenn der AACeine Plattenübertragungsanforderung
empfängt, wird der Inhalt des Arbeitsspeicher-Anschlußfeldes sofort in die oberste Lage des
WSE-Stapels übertragen. Das EL/D-Feld wird zum ->',
Auswählen eines Satzes von Parametern verwendet, die der Art der Platte entsprechen, die an dem Elektronikeinheit-Speicher
der vorgeschriebenen Vermittlung (oder Nachrichtenverbindung) angeschlossen ist. Diese
Parameter werden von dem AAC dazu verwendet, die ω richtige Adressenumsetzung (in Abhängigkeit von der
Plattenart) in der beschriebenen Weise durchzuführen. Am Ende der Umsetzung werden die EU- und
SiANummern (und möglichenfalls die Nummer einer Fläche (F)) und die umgesetzte Adresse ebenfalls in die
oberste Lage des WSf-Stapels übertragen. Die
»Stapelladew-Operation wird dann durch Erhöhen des Stapeloberteil-Registers (TSR) um eins und durch
Übertragen des neuen »Wortes« aus dem obersten Stapelplatz zu dem durch das TSR vorgeschriebenen -*o
Platz (wenn der neue TSR-Wert der obersten Stapellage entspricht, wird die Übertragung nicht
diese Aufgabe bei Anforderungen durchzuführen, die jede von zwei Plattenspeicher-Vermittlungsstellen
adressieren, die mit »A« und »B« gekennzeichnet sind Daher ist ein Delta-/1-Register 46, das ein WSF-Stapeladressenregister
46a'und ein Λ-Register 46a" für die Vermittlungsstelle »A« und ein Delta-ß-Register 46i>
bestehend aus einem WSE-Stapeladressenregister 46i>
und einem ^-Register 466" für die Vermittlungsstelle »B«, aufweist, vorgesehen. Der DCC 46 erhält den
Sollwert, der Wellen-Drehwinkellage aus dem QSR 48 und den Istwert der Wellen-Drehwinkellage aus dem
Wellen-Drehwinkellage-Istwert-Register 72 der Plattenspeicheradressiereinheit
34. Der DGC 46 vergleicht dann den Sollwert und den Istwert der Wellen-Drehwinkellage
und erzeugt ein Delta (A), das die Differenz zwischen den beiden Drehwinkellagen darstellt. Der
DCC vergleicht dann das zuletzt erwähnte Delta mit dem in dem entsprechenden Delta-Register 46a oder
466 gespeicherten Delta und speichert das kleinere der beiden Deltas in dem richtigen Register. Ferner löscht
der DCC ein gespeichertes Delta, wenn es veraltet ist. Jedes Delta-Register ist so ausgebildet, daß es ein
Kennzeichen oder Signal abgibt, das anzeigt, daß ein akzeptierbares Steuerwort zur Verfugung steht.
Der Betrieb des Delta-Generators und Vergleichers (DGC)A6 läßt sich am besten anhand des vereinfachten
Blockschaltbildes nach F i g. 8 erklären, der Betrieb zerfällt in zwei Teile, nämlich die Erzeugung eines Delta
(A) auf oer Grundlage des Sollwerts der Wellen-Drehwinkellage
(DSP) der Speicherplatte relativ zu der Ist-Dreh winkellage der Welle (ASP) und die Optimisierung
des Δ, die die ständige wiederholte Auswertung der Deltas der entsprechenden Steuerwörter in dem
WSf-Stapelregister (QSR)Ai nach F i g. 3 umfaßt.
Die Einleitung des Betriebs des DGCAß erfolgt durch
die Zuführung der 12 Bits, die den Sollwert der Wellen-Drehwinkellage (DSP) darstellen, aus dem QSR
und der 12 Bits des Ist-Werts der Wellen-Drehwinkellage
(ASP) aus dem Wellen-Drehwinkelistwertregister (ASPR) in den Addierer/Subtrahierer (AIS) 11 des
DGC.
An dieser Stelle erscheint es nützlich, nochmals auf
™„f.-.u_.\ „u,——ui..--...- c- --:
daß. wenn der Wert des TSR dem obersten Stapelplatz
entspricht, die Bedingung »Stapel voll« festgestellt wird « und neue Plattenanforderungen von der WSEzurückgewiesen
werden.
Der WSif-Stapel 42 ist modular aufgebaut, um
zwischen einer Kapazität von 32 und 64 Wörtern wählen zu können. Jedes Wort besteht aus 48 Bits, die in so
Gruppen mit je vier Feldern unterteilt sind, und einem 49sten Bit das ab Paritätsbit für eine Paritätsprüfung
der anderen 48 Bits dient. Das erste Feld ist ein 6-Bit-Elektronikeinheits-NummernfeId mit fünf Bits zur
Kennzeichnung einer von 20 Elektronikeinheiten (00-19) und einem sechsten Bit zur Kennzeichnung der
Vermittlungssteile. Das zweite Bit stellt die vom AAC gebildete Nummer der Speichereinheit in Form von drei
Bits dar. Das dritte Feld ist das 12-Bit-Zeitäquivalent der
Plattenanfangssegmentdrehwinkellage, das ebenfalls vom AAC gebildet wurde. Das vierte Feld ist das
Arbeitsspeicher-Anschlußfeld (ML).
Es ist Aufgabe des Delta-Generators und Vergleichers 46, die Wartezeit jeder in der Warteschlange
eingereihten Anforderung zu bestimmen und aufzuzeichnen und den Wert der Ideinsten zulässigen
Wartezeit sowie die Stapeladresse der entsprechenden Anforderung festzuhalten. Der DGC 46 ist in der Lage,
ibli* lOMOpui v/igaiiiAuiiuii tui ucrw-u
kommen. Eine zusätzliche Spur ist auf der ersten Fläche der ersten Platte jeder SU aufgezeichnet. Diese neue
Spur liefert eine Folge von Taktimpulsen, die letztlich die Wellen-Drehwinkellage darstellen. Die Impulse
haben einen zeitlichen Abstand von etwa 40 Mikrosekunden. Die Gesamtzahl dieser Taktimpulse ändert sich
auch mit der Plattenart und wird auch mit TSP abgekürzt (entsprechend dem englischen »total shaft
pulses« gleich Gesamtzahl der Wellenimpulse). Das ASPR liefert ständig einen Zählwert der Taktimpulse,
mit dem ersten Impuls nach der Totzone beginnend. Das
Ende der Totzone markiert ferner den Bezugspunkt Am Ende jeder vollständigen Plattenumdrehung wird
der Wellen-Drehwinkellage-Istwert-Zähler auf Null
zurückgesetzt und dann beginnt das Zählen der Taktimpulse mit der nächsten Umdrehung erneut Jede
SU, die mit ihrer jeweiligen EU verbunden ist hat ihren eigenen Zähler und ist von jeder anderen' SU
unabhängig. Der Istwert der Wellen-Drehwinkellage stellt die augenblicklich für eine Plattenübertragungsoperation
verfügbare Plattensegmentadresse dar.
Nun sei wieder auf den Betrieb des DGCund Fig. 8
Bezug genommen. Die DSP-Information wird in die Minuend-Tore des Addierer/Subtrahierers (AIS) 11
eingegeben, während die ASP-Information in die
Subtrahierei -Tore des AIS 11 eingegeben wird. Der AIS
11 subtrahiert den Istwert der Wellen-Drehwinkellage C/4S/V vom Sollwert der Wellen-Drehwinkellage (DSP).
Wenn das resultierende zeitliche Δ eine positive Größe ist, d. h. wenn DFP
> ASP ist, dann stellen die -, /4/5-Ausgangsleitungen ASQi bis AS 12 das errechnete
Delta (Δ) dar. Wenn jedoch der Fall auftritt, daß DSP < ASP'r-i, dann läuft die Rechnung im AIS wie folgt ab: Es
sei darauf hingewiesen, daß der zuletzt erwähnte Fall, bei dem das sich ergebende Δ negativ ist, dann auftritt,
wenn das Δ den Null- oder Bezugspunkt der Platte überlappt bzw. überschreitet. Um diesen Fall zu
berücksichtigen, wird der Istwert der Wellen-Drehwinkellage (ASP) in den Subtrahierer des AIS 11 über Tore
durchgeschaltet, während die Gesamtzahl der Wellenimpulse (TSP) aus dem /MC-Parameterabschnitt über
Tore in den Minuenden des AIS durchgeschaltet wird. Der Istwert der Wellen-Drehwinkellage (ASP) wird von
der Gesamtzahl Her Wellenimnnlsp (TSP) sijhtrahipn
und der Rest wird im Akkumulator 13 gespeichert, der von dem Akkumulatorauftastsignal ENAC aufgetastet
wird.
Im nächsten Taktimpulszyklus wird der Sollwert der Wellen-Drehwinkellage (DSP)\n die Augendentore des
AIS 11 durchgeschaltet, während die 12 Bits, die im Akkumulator 13 gespeichert sind, in die Addendentore
des AIS durchgeschaltet werden. Dann werden diese Größen vom AIS addiert. Das vom AIS gelieferte
Ergebnisse, nämlich die Bits ASOi bis AS 12, stellen das
errechnete Delta dar, d. h. (TSP - ASP) + DSP. Wenn aufg-'ind einer Störung im AIS ein Übertrag während
der zuletzt erwähnten Rechenoperation erzeugt wird, liegt ein Fehler vor, so daß das errechnete Δ nicht
verwendet wird.
Die Delta-Optimierung wird dann wie folgt durchge- J5
führt. Das errechnte oder neue Delta (NΔ), das auf den Leitungen ASOi — AS 12 des AIS erscheint, wird dem
Optimierersubtrahierer 17 zugeführt. Die 12 Bits, die das vorhergehende Delta PΔ darstellen, werden ebenfalls
dem Subtrahierer 17 aus irgendeinem geeigneten Register der ^-Register zugeführt. Der Subtrahierer
subtrahiert dann das neue Δ von dem vorhergehenden Δ, d.h. er bildet die Differenz ΡΔ-ΝΔ. Der
Optimierersubtrahierer 17 verwendet denjenigen Teil eines binären Subtrahierers, der die weitergeleitete
Borgung (das Gegenteil von einem Übertrag) darstellt. Die tatsächliche Differenz dieser beiden Werte wird
nicht verwendet und ist ohne Bedeutung. Es wird lediglich festgestellt, ob das neue Delta ΝΔ auf den
A/5-Ausgangsleitungen kleiner oder größer als das
vorige Delta PΔ in einem der direkten oder indirekten
Delta-Register ist. Die Ausgangsleitungen des Optimierersubtrahierers
17, die mit »keine Borgung« und »Borgung« gekennzeichnet sind, stellen jeweils die
Zustände ΡΔ > ΝΔ und ΡΔ < ΝΔ. Der zuletzt
genannte Zustand ist vorhanden, wenn das Delta-Register
in dem Augenblick leer ist, in dem das neue Delta erzeugt wird. Zusätzlich zu der Prüfung, ob das neue Δ
größer oder kleiner als das vorhergehende Δ ist, wird es
auch mit dem »Schwellwert« verglichen. Als Schwellwert wird die gesamte /OAf-Untersystem-Ansprechzeit
betrachtet, die als diejenige Zeit definiert ist, die vom
Empfang des Steuerwortes aus dem DFO bis zum Plattenanfangssegmentadressenvergleich durch das
Plattenspeicher-Steuerwerk (DFC) vergeht. Wenn das neue Δ kleiner als der Schwcllwert ist, wird es nicht als
ein »gültiges« Δ betrachtet In dem Schaltbild nach Fig.8 sind die Bitleitungen AS06 — AS 12 mit einem
ODER-Tor 19 verbunden, dessen Ausgangssignal anzeigt, daß das neue Delta ΝΔ größer als der
vorbestimmte Schwellwert ist. Das Vorhandensein irgendeines dieser zuletzt erwähnten Bits (die alle
jeweils die »größeren« Deltas darstellen) erfüllt mithin diese Bedingung. Da diese Bits ständig über die feste
Verdrahtung in das ODER-Tor 19 geleitet werden, liegen auch die entsprechenden Schwellwertbedingungen
fest. Für kleinere Deltawerte, wie sie durch die Bits /4503, AS04 und /4505 dargestellt werden können, sind
drei Anschlüsse a, b und c vorgesehen, die in verschiedenen Kombinationen mit Anschlüssen d — h
der UND-Tore 21 verbunden werden können. Das Auftreten vorbestimmter Kombinationen der Bits AS
03, AS 04 und AS 05 bewirkt das Ansteigen des Potentials der Leitung 23 auf einen Wert, der anzeigt,
daß NΔ größer als der Schwellwert ist. Die Abwesenheit der Bits AS 06 - AS 12 und der Fehlschlag die
prvyähntA ΚθΓπ!?ΪΓί2ί!ΟΠ ϊΓί der** ;iV«risbicri« Schv/CÜ
wertbereich zu erzielen, hat zur Folge, daß das Potential der Leitung 23 niedrig ist, wodurch angezeigt wird, daß
N Δ kleiner als der Schwellwert ist.
Im folgenden sei die ^-Optimierung betrachtet. Wenn
in einem ersten Fall das neue Δ kleiner als das alte Δ ist,
dann wird als Ergebnis der Rechenoperation ΡΔ - ΝΔ
die Ausgangsleitung »keine Borgung« des Optimierer-Subtrahierers 17 erregt (d.h. ihr Potential ist hoch).
Wenn das Potential der Leitung 23 ebenfalls hoch ist, wodurch angezeigt wird, daß ΝΔ größer als der
Schwellwert ist, gibt das Ausgangssignal des UND-Tores 25 den Zustand bzw. die Bedingungen wieder, daß
ΡΔ > ΝΔ > Schwellwert ist und ein gültiges optimales Δ
zum Speichern in dem ^-Register zur Verfügung steht.
Wenn dagegen das Ausgangssignal des Subtrahierers 17 in einem zweiten Fall die Leitung »Borgung« erregt
(auf hohes Potential legt), dann ist das neue Δ größer als das vorherige Δ, d. h. NA
> ΡΔ. Wenn tatsächlich dieser Zustand vorliegt, weil ΡΔ gleich 0 ist, was dadurch
angezeigt wird, daß keine direkten oder indirekten Delta-Kennzeichen vorliegen, d. h. daß das entsprechende
4-Register leer ist, dann bewirken die Tore 27, daß das Potential der Leitung 29 hoch ist. Das
Ausgangssignal des Tores 31 gibt dann den Fall wieder, daß ΝΔ>ΡΔ ist, wobei ΡΔ = 0 ist. Wenn das Potential
der Schwellwertleitung 23 hoch ist, dann zeigt das Tor 33 an, daß ΡΔ = 0 und ΝΔ>
Schwellwert ist, was bedeutet daß NA ein optimales Delta ist
In einem dritten Fall, in dem das Potential der Borgungsleitung hoch ist, ist ΝΔ>ΡΔ und PA=O, doch
ist das Potential der Schwellwertleitung 23 niedrig, weil ΝΔ kleiner als der Schwellwert ist sind die Potentiale
de/ Eingangsleitungen des Inverters 35 beide niedrig (der Betrag des Steuersignals ist in diesem Falle niedrig)
und das Ausgangssignal auf der Leitung 37 hat einen hohen Wert. Da das Tor 31 ein Signal abgibt ist das
Potential der Leitung 39 hoch, so daß das Tor 41 über die Leitung 43 ein Signal abgibt Dieses Signal wird über
ein Tor 45 geleitet und zeigt ein verfügbares Δ an, und
zwar mit den Bedingungen NA < Schwellwert und ΡΔ=0. Da ΝΔ kleiner als der Schwellwert ist wird es
nicht gewertet sondern als »ungültig« betrachtet jedoch wird es im Augenblick in dem entsprechenden
/!-Register als ein »optimales« Delta gespeichert. Um
das Vorhandensein dieses ungültigen Δ im Register anzuzeigen, setzt das Ausgangssigna] des Tores 41 ein
Flipflop 47, das ein »Schwellwert-Kennzeichen« abgibt
Dieser Zustand dauert solange an, bis das nächste A
erzeugt wird. Wenn das neue A größer als der
Schwellwert ist, d.h. ΝΔ> Schwellwert, sind die
Potentiale der Leitung 23 und der Leitung 49 am Eingang des Tors 51 hoch. Das Potential der zuletzt
genannten Leitung ist als Folge des Setzens des Flipflop 47 hoch. Das Ausgangssignal des Tors 51 dient zum
Rücksetzen des Flipflop 47, und das am Ausgang des Tors 53 erscheinende Signal zeigt an, daß, während das
vorhergehende Δ kleiner als der Schwellwert war, das neue Δ größer als der Schweilwert ist (ΡΔ
< Schwellwert; ΝΔ> Schwellwert). Dieses letzte ΝΔ ersetzt das
ungültige Δ, das im zl-Register gespeichert ist. Wenn jedoch das nach dem ungültigen Δ auftretende Delta
ebenfalls kleiner als der Schwellwert gewesen wäre, dann wäre das ungültige Δ im Register zurückgehalten
worden, das Flipflop 47 wäre gesetzt geblieben und das ι > Tor 53 hätte kein Signal abgegeben.
Wenn bei der Verarbeitung irgendeines Δ zur Optimierung die Bedingungen oder Zustände so sind,
daß zu irgendeinem Zeitpunkt eines der Tore 25, 33,45 αρ.ό 53 kein Si^ris! sb^ibt dsnrt ist dss Pctcntis! der
Leitung 55 niedrig und das Ausgangssignal des Inverters 57 hoch.
Es sei z. B. der spezielle Fall betrachtet, daß ein vorhergehendes oder früheres optimales Delta PzI in
dem zl-Register gespeichert wurde und die sich anschließende Delta-Verarbeitung des gleichen Steuerworts
ergibt, daß das neue Delta kleiner als der Schwellwert ist. Unter diesen Verarbeitungsbedingungen
ist das Ausgangssignal des Inverters 57 auf der Leitung 59 hoch. Die Adresse des A, das verarbeitet jo
wird, wird von dem WSE-Adressenregister (QAR) 50b
nach Fig.3 angezeigt. Diese Adresse wird dem Vergleicher 61 zugeführt, wo sie mit der im WSE-Stapeladressenregister
46a'oder 466'(Fig.3) des DGC gespeicherten Adresse verglichen wird, und zwar i>
entsprechend PA. Der Vergleicher 61 erzeugt immer dann ein Ausgangssignal auf der Leitung 63, wenn die
beiden Adressen gleich sind, wie in dem speziell betrachteten Fall. Es sei angenommen, daß das
Steuersignal, das in vorbestimmten Zeitpunkten erzeugt wird, ebenfalls hoch ist, dann erzeugt das Tor 78 ein
Ausgangssignal auf der Leitung 67, das dem Schwellwert-Kennzeichen-FliDfL·:»
47 (»Schwellwert-Kennzeichen« wird im folgenden auch entsprechend dem englischen »threshold flag« mit TFabgekürzt) zugeführt
wird und dieses setzt Gleichzeitig erzeugt das neue Zl (das ungültig ist, weil es kleiner als der Schwellwert ist)
dennoch ein Optimum-zl-Signal am Ausgang des Tores
45, so daß das NA das veraltete PA in dem entsprechenden zl-Register 46a"oder 46ft"nach F i g. 3 so
ersetzt. Praktisch wird, wie in dem zuvor beschriebenen Fall, in dem PA=O und ΝΔ
< Schwellwert ist, das als nächstes errechnete A, das den Schwellwert überschreitet,
das Flipflop 47 zurücksetzen und das ungültige A(PA) in dem entsprechenden Register ersetzen.
Wenn die Tore 25, 33, 45 und 53 anzeigen, daß das neue Δ »optimal« ist, leiten nicht dargestellte Steuersignale
das Aid-Signal auf den Leitungen ASOi-ASU
jeweils entweder in die direkten oder indirekten zl-Register. Gleichzeitig wird die Stapeladresse des
augenblicklichen Steuerwortes im WSF-Adressenregister
506 (Fig.3), das gerade optimiert wird, in das
WSfT-Stapeladressenregister gebracht das dem das Ml
speichernden zl-Register zugeordnet ist Signal-Kennzeichen (oder Signal-Flaggen) werden gesetzt, die das
Speichern eines optimalen zl in einem der J-Register
anzeigen. Daraufhin gibt eines der (nicht dargestellten) Flipflops die den Rechenvorgang des A/511 überwachen,
ein Signal »DGC fertig« ab, das den Akkumulator 13 zurücksetzt und die DFO-Phasen- und Taktgeber
Logik informiei-t, daß die zl-Optimisierung abgeschlossen
ist und daß die Einheit ein weiteres Steuerwort aus dem WSE-Stapel erwartet.
Die Aufgabe der Plattenadressiereinheit 34 besteht darin, die erforderliche Schnittstelle zwischen der WSE
und der WSE-Vermittlungsstelle zu bilden. Die Plattenadressiereinheit
steuert die Anordnung der Anforderungen für einen Augenblicksplattenpositionszugriff an der
WSiT-Vermittlungsstelle, wie es von den EU- und
SLANummern vorgeschrieben wird, und nimmt diese Information auf, wenn sie von der adressierten
Elektronikeinheit zurückgeleitet wird, für eine Übertragung zum Delta-Generator 46. Sie besteht aus dem
Wellen-Drehwinkellage-Istwert-Register (ASPR) 72, Konfliktauflösungsschaltungen 74 zur zeitlichen Planung
der Anforderungen an ihre Haupt-Vermittlungsstelle, die von der anderen WSE kommen, und
Schnittstellenverbindung mit der WS£-Vermittlungsstelle
erforderlich sind. Wie in Fig.3 dargestellt ist, haben die Treiber und Empfänger 76 die Fähigkeit, bis
zu 20 Elektronikeinheiten direkt und bis zu 20 Elektronikeinheiten indirekt zu adressieren und von
diesen Signale zu empfangen.
Jede DFO- WSE hat mithin die Fähigkeit, direkt mit
bis zu 20 Elektronikeinheiten, die mit einer DEY (über
zwei lO-fU-Mehrfachleitungen) verbunden sind, und
mit bis zu 20 Elektronikeinheiten, die mit einer anderen DEX verbunden sind, über die andere WSE indirekt zu
verkehren. Im Normalbetrieb ist jede WSE auf einen direkten Verkehr mit ihren zugehörigen 20 Elektronikeinheiten
beschränkt, doch hat jede WSEdie Fähigkeit, alle 40 Elektronikeinheiten (an zwei Platten-Vermittlungsstellen)
anzuwählen, wenn dies notwendig ist.
Die Signale, die eine WSE an der DFS-Schnittstelle aussendet und empfängt, sind in F i g. 3 dargestellt und
vom folgenden Typ:
I. Signale, die direkt zum DFS(Plattenspeicherunter-
system) gesendet werden.
II. Signale, die direkt vom DFSempfanger werden.
II. Signale, die direkt vom DFSempfanger werden.
III. Signale, die über die andere WSE zum DFS
gesendet werden.
IV. Signale, die vom DFS über die andere VVSE empfangen werden.
V. Steuersignale, die zur anderen WSE gesendet werden.
VI. Steuersignale, die von der anderen WSE empfangen werden.
I. Die direkt zum Plattenspeicher-Untersystem (DFS) gesendeten Signale sind folgende:
a) Selektion 1 (SELl) — Dieses Signal gibt den
Verkehr zwischen der WSEund der ersten Gruppe
von 10 Elektronikeinheiten an der DEX frei, die
normalerweise mit dieser WSE verbunden ist Die Elektronikeinheiten verwenden dieses Signal zum
Heraustasten (über Tore) von Informationen aus der gewünschten SUm die WSK
b) Selektion 2 (SEL 2) — Dieses Signal gibt den
Verkehr zwischen der WSE und der zweiten Gruppe aus 10 Elektronikeinheiten an der Vermittlungsstelle
frei, die normalerweise mit dieser WSE verbunden ist Die Elektronikeinheiten verwenden
dieses Signal zum Heraustasten von Informationen aus der gewünschten SUzur WSE
c) EU Selektion 1 (EU SELl) — Diese Signale werden über vier Leitungen übertragen. Diese
Leitungen bestimmen eine von 10 Elektronikeinheiten, die durch das Signal Selektion ausgewählt
sind.
d) SU Selektion 1 (SU SEL 1) - Diese Signale
werden über vier Leitungen übertragen. Diese > Leitungen bestimmen eine von fünf Speichereinheiten
(SU) in der EU, die durch das Signal EU Selektion 1 gekennzeichnet ist, und gegebenenfalls
eine von zwei Wellen.
e) EU Selektion 2 (EU SEL 2) - Diese Signale ι ο werden über vier Leitungen übertragen. Diese
Leitungen bestimmen eine von zehn Elektronikeinheiten, die durch das Signal Selektion 2 gekennzeichnet
sind.
f) SU Selektion! (SU SEL2) - Diese Signale r,
werden Ober vier Leitungen übertragen. Diese Leitungen bestimmen eine von fünf Speichereinheiten
in der Elektronikeinheit, die durch das Signal EU Selektion 2 gekennzeichnet ist, und gegebenen-
[aiis eine νυιι iwci weilen.
II. Die folgenden Signale werden direkt aus dem PlattenspeiCiier-Untersystem^DFS/empfangen:
a) Wellenposition 1 (WELLENPOS 1) - Dies ist das Ausgangssignal eines 12-Bit-Zählers, der das
Zeitäquivalent der Drehwinkellage der Welle (auch Wellenposition genannt) der gewünschten
Speichereinheit (SU) enthält, die durch das Signal SUSelektion 1 gekennzeichnet ist.
b) Wellenposition 2 (WELLENPOS2) - Dies ist das
Ausgangssignal eines 17-Bit-Zählers, der das
Zeitäquivalent der Drehwinkellage der Welle der gewünschten SU enthält, die durch das Signal SU
Selektion 2 gekennzeichnet ist.
c) Abtastung 1 (STROBE \) — Dieses Signal zeigt das
Vorhandensein einer gültigen Information auf den 12 Leitungen » Wellenposition 1« an.
d) Abtastung 2 (STROBE 2)- Dieses Signal zeigt das Vorhandensein einer gültigen Information auf den
12 Leitungen » Wellenposition 2« an.
e) Speichereinheit Bereit Ebene 1 (SURL \) — Dieses
Signal »Speichereinheit Bereit Ebene 1« zeigt an, daß die Speichereinheit, die durch das Signal »SU
Selektion 1« erekennzeichnet ist. eingeschaltet auf
die Nenndrehzahl hochgelaufen, on-line und anderweitig beschäftigt ist.
Speichereinheit Bereit Ebene 2 (SURL 2) - Dieses Signal »Speichereinheit Bereit Ebene 2« zeigt an,
daß die Speichereinheit, die durch das Signal »SU Selektion 2« gekennzeichnet ist, eingeschaltet, auf
die Nenndrehzahl hochgelaufen, on-line und anderweitig beschäftigt ist.
g) EU Beschäftigt 1 (EU BUSYi) - Dieses Signal
zeigt an, daß die durch das Signal »EUSelektion 1«
gekennzeichnete bzw. aufgerufene EU beschäftigt ist
h) EU Beschäftigt 2 (EU BUSY 2) - Dieses Signal zeigt an, daß die durch das Signal »EUSelektion 2«
gekennzeichnete Ft/beschäftigt ist
III. Die folgenden Signale werden dem Plattenspeicher-Untersystem (DFS) über die andere WSE zweier
Warteschlangensteuereinrichtungen zugeführt:
a) Selektion 3 (SEL 3) — Dieses Signal gibt den
Verkehr zwischen der Warteschlangensteuereinrichtung und der ersten Gruppe von zehn
Elektronikeinheiten an der DEXfrei, die normalerweise
nicht mit dieser WSEverbunden ist und zwar über die andere WSE Die Elektronikeinheiten
verwenden dieses Signal zum Heraustasten von
JIl
35
40
50
55
60
65 Informationen aus der gewünschten SU in d.e WSE
b) Selektion* (SEL4) - Dieses Signal gibt den
Verkehr zwischen der WSf und der zweiten
Gruppe aus zehn Elektronikeinheiten an der DEX trei, die normalerweise nicht mit iiessr IVSF
verbunden ist. und zwar über die andere WSE. Die Elektronikeinheiten verwenden dieses Signal zum
Heraustasten von Informationen aus der gewünschten SUm die WSE.
c) EU Selektion3 (EU SEL3) - Diese Signale
werden über vier Leitungen übertragen. Diese Leitungen bestimmen eine von zehn Elektronikeinheiten,
die durch das Signal »Selektion 3« gekennzeichnetsind.
d) SU Selektion 3 (SU SEL 3) - Diese Signale werden über vier Leitungen übertragen. Diose
Leitungen bestimmen eine von fünf Speichereinheiten in der EU, die durch das Signal »Selektion 3«
gekennzeichnet isi, unu gegebenenfalls eine νυιι
zwei Wellen.
e) EU Selektion 4 (EU SEL 4) - Diese Signale werden über vier Leitungen übertragen. Diese
Leitungen bestimmen eine von zehn Elektronikeinheiten, die durch das Signal »Selektion 4«
gekennzeichnet sind.
f) SU Selektion 4 (SU SELA) - Diese Signale werden über vier Leitungen übertragen. Diese
Leitungen bestimmen eine von fünf Speichereinheiten in der EU, die durch das Signal »Selektion 4«
gekennzeichnet ist, und gegebenenfalls eine von zwei Wellen.
IV. Die folgenden Signale werden vom Plattenspeicher-Untersystem (DFS)über die and ;re' WSEempfangen:
a) Wellenposition 3 (SHAFT POS3) - Dies ist das
Ausgangssignal eines 12-Bit-Zählers, der das
Zeitäquivalent der Drehwinkelstellung der Welle der gewünschten SU enthält, die durch das Signal
»SUSelektion 3« gekennzeichnet ist.
b) Wellenposition 4 (SHAFT POS4) - Dies ist das
Ausgangssignal eines 12-Bit-Zählers, der das 7pitännivalpnt Hpr nrphwinVplctplliinCT Hpr WpIIp
der gewünschten SUenthält, die durch da. Signal
»SUSelektion 4« gekennzeichnet ist.
c) Abtastung3 (STROBE3) - Dieses Signal zeigt das
Vorhandensein einer gültigen Information auf den 12 Leitungen » Wellenposition 3« an.
d) Abtastung4 (STROBE4) — Dieses Signal zeigt das
Vorhandensein einer gültigen Information auf den 12 Leitungen » Wellenposition 4« an.
e) Speichereinheit Bereit Ebene 3 (SURL 3) — Das Signal »Speichereinheit Bereit Ebene 3« zeigt an,
daß die durch das Signal »SU Selektion 3« gekennzeichnete SU eingeschaltet ist auf Nenndrehzahl
hochgelaufen ist on-line ist und anderweitig in Betrieb ist
f) Speichereinheit Bereit Ebene 4 (SURL 4) — Dieses Signal »Speichereinheit Bereit Ebene 4« zeigt an,
daß die durch das Signal »SU Selektion 4« gekennzeichnete SU eingeschaltet auf Nenndrehzahl
hochgelaufen, on-line und anderweitig in Betrieb ist
g) EU Beschäftigt 3 (EU BUSY3) - Dieses Signal zeigt an, daß die durch das Signal »EUSelektion 3«
gekennzeichnete .Ei/beschäftigt ist
h) EU Beschäftigt 4 (EU BUSY4) - Dieses Signal
zeigt an, daß die durch das Signal »EUSelektion4«
gekennzeichnete fL/beschäftigt ist.
V. Die folgenden Signale werden der anderen WSE
zugeführt:
a) Zugriffanforderung (ACC REQ) — Dieses Signal fordert einen Zugriff zu einer EU an, die
normalerweise mit der anderen WSEverbunden ist
b) Zugriff Gewöhn (ACC GR) - Dieses Signal
gestattet der anderen WSE Zugriff zu einer EU, die normalerweise nicht mit ihr verbunden ist, wenn die
zu der angeforderten EU führende Mehrfachleitung nicht benutzt ist
c) Wellenposition 1 (SHAFT POSt) - deich den
unter Ha beschriebenen Signalen.
d) WeUenposiüonT. {SHAFT POS 2) - deich den
unter Hb beschriebenen Signalen.
e) Abtastung X (STROBE 1) - deich den unter Hc
beschriebenen Signalen.
f) Abtastung 2 (STROBE2) — deich den unter Hd
beschriebenen Signalen.
g) Speichereinheit Bereit Ebene I (SURL 1) - deich
den unter He beschriebenen Signalen.
h) Speichereinheit Bereit Ebene 2 (SURL 2) -deich den unter Hf beschriebenen Signalen.
i) EU Beschäftigt 1 (EU BUSY 1) - deich den unter
Hg beschriebenen Signalen 2*,
j) EU Beschäftigt 2 (EU BUSY2) - deich den unter Hh beschriebenen Signalen.
VI. Die folgenden Steuersignale werden aus der anderen WSEaufgenommen:
a) Zugriff Gewährt (ACC GR) — Dieses Signal gewährt der WSE Zugriff zu einer EU. die
normalerweise nicht mit ihr verbunden ist, wenn die
zu der angeforderten EU führende Mehrfachleitung nicht von der WSE benutzt wird, die
normalerweise mit ihr verbunden ist (die andere WSE).
b) Zugriffanforderung (ACC REQ) - Dieses Signal aus der anderen WSE verlangt Zugriff zu einer Eil,
die normalerweise nicht mit ihr verbunden ist.
c) Selektion 1 (SEL 1) - Dieses Signal zeigt die Anforderung an. das unter Ia beschriebene Signal
zu erzeugen.
d) Selektion 2 (SEL 2) - Dieses Signal zeigt eine Anforderung an, das unter Ib beschriebene Signal
zu erzeugen.
e) EU Selektion 1 (EU SELi)- Dieses Signal zeigt
eine Anforderung an. das unter Ic beschriebene Signal zu erzeugen.
f) SU Selektion 1 (SU SEL 1) - Dieses Signal zeigt
eine Anforderung an, das unter Id beschriebene Signal zu erzeugen.
g) EU Selektion 2(EU SEL 2) - Dieses Signal zeigt eine Anforderung an, das unter Ie beschriebene
Signal zu erzeugen.
h) SU Selektion 2 (SU SEL 2) - Dieses Signal zeigt eine Anforderung an, das unter If beschriebene
Signal zu erzeugen.
Die Aufgabe der WSE-Vermittlungsstelle (QEX)oder
DFO- f V-Schnittstelle besteht darin, einem bzw. einer
von zwei Datenspeicher-Optimierern oder Warteschlangensteuereinriehtungen Zugriff zu bis zu 40
Elektronikeinheiten zu verschaffen. Jede WSE kann Zugriff zu einer der Elektronikeinheiten an ihrer
Hauptplattenspeicher-Vermittlungsstelle erhalten, und zwar unabhängig von der anderen WSE. Wenn eine
WSE Zugriff zu einer EU an ihrer sekundären Vermittlungsstelle anfordert (nicht in der normalen
Betriebsart), wird die Anforderung über die Platten
adressiereinheit der WSEgeleitet, deren Hauptvermittlungsstelle adressiert ist, und die Konfliktauflösungsschaltungen in der Plattenadressiereinheit 34 gewähren
der Anforderung Zugriff, sobald die WSE- Vermittlungsstelle verfügbar wird. Die Konfliktauflösungsschaltungen 74 bilden die Logik, die beide Datenspeicher-Optimierer eines Paares daran hindert, gleichzeitig Zugriff
zu derselben EU zu erhalten. Die zur Auflösung von Konfliktsituationen erforderlichen Signale wurden bei
der Beschreibung der DFS-Schnittstellensignale erwähnt, und zwar in den Abschnitten V und VL
Normalerweise ist diese Fähigkeit, eine Elektronikeinheit an einer zweiten Plattenspeicher-Vermittlungsstelle zu adressieren, dazu vorgesehen, der verbleibenden
WSE eines Paares zu gestatten, diejenigen Anforderungen, die Elektronikeinheiten an beiden Plattenspeicher-Vermittlungsstellen adressieren, in einer Warteschlange
einzureihen.
Die Auswahl der gewünschten Elektronikeinheit (EU) durch den Plattenspeicher-Optimierer (DFO) erfolgt in
der folgenden Weise: Rs wurde bereits anhand der Beschreibung der Eintast- und Austast-Operationen
erwähnt, daß Daten auf der Abtast-Mehrfachleitung über die unidirektionalen (/OAf nach DFO) Abtastadressenleitungen und über die bidirektionalen Abtastinformationsleitungen übertragen werden. Das Format der
Abtastadressenleitungen umfaßt das EUD-FeId (Elektronikeinheitskennzeichnungsfeld), deren Aufgabe darin
besteht die Veimittlungsstellen- und Et/Nummer
anzugeben, die der Aufgabe auf der Abtast-Mehrfachleitung zugeordnet ist.
Das EUD- Feld besteht aus zwei Teilen, die jeweils die
Bits 12-15 und 8-11 enthalten. Die BiU 12—15 enthalten Binärcodes von 0 bis 16, die die Einheit
kennzeichnen, die von der Abtast-Mehrfachleitung aktiviert wird. Bei einer praktisch ausgeführten
Einrichtung sind dem DFO(der WSE; vier verschiedene
Codes zugeordnet, die diesem Feld ermöglichen, ihn zu
aktivieren. Diese Codes sind in Abhängigkeit von bestimmten Betriebserfordernissen veränderbar und
können durch entsprechende Verdrahtung auf irgendeinen beliebigen Code des Bereiches von 0 bis 16
eingestellt werden. Der DFO ignoriert jeden anderen Code, der nicht zu den vier Codes gehört die für diesen
DFO ausgewählt wurden.
Wie bereits erwähnt wurde, hat ein einziger DFO die Fähigkeit, mit bis zu vier Gruppen aus zehn Elektronikeinheiten oder insgesamt 40 Elektronikeinheiten in
Verbindung zu treten. Die BiU 12-15 des EUD- Feldes
bezeichnen für diesen DFO diejenige Gruppe von Elektronikeinheiten, der diese spezielle Aufgabe zugeordnet ist, und bestimmen dadurch die WSE-Vermittlungsstelle, der diese Aufgabe zugeordnet ist Diese
Anordnung ist in F i g. 9 dargestellt die einen einzigen mit Q1 beschrifteten DFO und 40 Elektronikeinheiten
zeigt. Die vier Codes des EUD- Feldes, die für diesen
DFO vorherbestimmt sind, sind A. B, C und D. Das
Vorhandensein jedes dieser Codes kennzeichnet eine bestimmte Gruppe von zehn Elektronikeinheiten.
Die Bits 8-11 des anderen Teils des EUD- Feldes
enthalten Codes von 0 bis 9, die eine von zehn Elektronikeinheiten einschließlich der durch die Bits
12—15 ausgewählten Gruppe kennzeichnen. Es sei darauf hingewiesen, daß, wenn ein größerer Code als 9
in den Bits 8—11 auftritt, der DFO so ausgelegt ist, daß
er nicht anspricht, unabhängig von dem Code, der in den Bits 12—15 enthüllen ist.
Ql bezeichneten Datenspeicher-Optimierem und 40
Elektronikeinheiten dar. Die Anordnung ist anders ausgebildet als die erwähnte Anordnung, die Konfliktauflösungsschaltungen enthält, um einem ersten DFO
Zugriff zu einer Elektronikeinheit in der Hauptvermittlungsstelle eines zweiten DFO zu gewähren. In der
Darstellung nach Fig. 10 sind Al, B, C und D die vorbestimmten Ei/D-Codes für die Datenspeicher-Optimierer. A und B sind die Direkt- oder Hauptvermittlungsstellen-Codes für QO und Cund D sind die Direktoder Hauptvermittlungsstellen-Codes für Q1. Anstelle
der Konfliktauflösungsschaltungen sind Handschalter
an der Rückwand zum »Verriegeln« der Codes Cund D für Q 0 und A, B für Q1 vorgesehen.
Im Falle eines Ausfalls eines der Plattenspeicher-Optimierer, z. B. von Q 0, muß der Schalter an Q1 betätigt
werden, um die Codes A, B zu entriegeln und Q1 zu
gestatten, wie bei der Anordnung nach Fig.9 zu
antworten. In ähnlicher Weise ermöglicht — bei einem Ausfall von Q1 — das Entriegeln der Codes C D an QO
diesem DFO die zusätzliche Übernahme der Aufgaben, die zuvor von QX durchgeführt wurden.
Die Fig. 11 —13 stellen verschiedene Anordnungen
von DFO- Einschnittstellen dar, einschließlich der
Verbindungs- und Schnittsteilenplatten. Fig. 11 zeigt
zwei Datenspeicher-Optimierer und vier Elektronikeinheiten, und zwar je 20 Elektronikeinheiten für den
direkten (A) und den indirekten (B) Verkehr. Die Zeichen B 2, /4 8 und /4 4 bezeichnen bestimmte
Schnittstellen-Platten, und die durch die Mitte der Platten gezogene horizontale Linie zeigt an, daß die
Platten zwei Enden aufweisen, wobei oben und unten an der Platte Anschlüsse vorgesehen sind. Die Zahl in den
Kreisen stellt die Anzahl der Leitungen und mithin die
Anzahl der Signale dar, die von jedem der Koaxialkabel parallel übertragen werden können.
So hat nach F i g. 11 der Plattenspeicher-Optimierer
QO 20 Elektronikeinheiten an seiner direkten Platten-Vermittlungsstelle (DEX), d. h. es sind normalerweise 20
Elektronikeinheiten angeschlossen. Letztere umfassen die zehn Elektronikeinheiten EUO-EU 9, die am
unteren Ende der S 2-Platte durch ein Kabel oder eine
Leitung 69 angeschlossen sind, und die zehn Elektronikeinheiten £1/10— £1/19, die unten an der Platte AS
über die Leitung 71 angeschlossen sind. Innerhalb jeder Gruppe von Elektronikeinheiten ist das Kabel, z. B. das
Kabel 69, gänseblümchenkettenartig durch die Gruppe »geschleift«, indem es eingangssei tig in die EUO hinein
und ausgangsseitig hinaus, dann eingangsseitig in die EU 1 hinein und ausgangsseitig hinaus geführt ist, usw.
Die letzte EU in der Gruppe ist mit etwa 100 Ohm gegenüber Erde abgeschlossen, um das Kabelrauschen
zu unterdrücken. In ahnlicher Weise steht der Optimiere Q\ mit den Elektronikeinheiten EUO-EU 9 an seiner direkten DEXm Verbindung, mit der er
Ober die Leitung 73, die unten an seiner Platte B 2
herausgeführt ist, und mit den Elektronikeinheiten EU XO-EU X9 über die Leitung 75. die unten aus der
Schnittstellenplatte A 8 herausgeführt ist, verbunden. Die Elektronikeinheiten, die »normalerweise« mit QO
verbunden sind, sind diejenigen, die »normalerweise nicht« mit Ql verbunden sind, und umgekehrt.
Diejenigen Elektronikeinheiten, die normalerweise nicht mit einem DFO in Verbindung stehen, sind
diejenigen, von denen gesagt ist, daß sie an der indirekten DEXdes DFOangeschlossen sind.
Die in den Fig. 11 —13 dargestellten Schnittstellen-Platten haben folgende Aufgaben: Die Platte A 4 gibt
den Verkehr zwischen QO und den Elektronikeinheiten an der DEX frei, die normalerweise nicht mit 00
verbunden ist, und zwar über den QX. So leitet die
Leitung 77 bis zu 25 Signale von oben aus der Platte A 4
des QO oben in die Platte A 8 von QX und über die
inneren Verbindungen (die durch die gestrichelte Linie dargestellt sind) zum unteren Anschluß der Platte A 8
von Q1, so daß ein Verkehr mit den Elektronikeinheiten
EU XO-EU 19 über die Leitung 75 stattfinden kann. Die
ίο unten aus der Platte A 4 von Q 0 herausgeführte Leitung
79 ist oben an der Platte BI von Q1 angeschlossen und
über die inneren Verbindungen in der Platte B 2 sowie die Leitung 73 mit den Elektronikeinheiten EU0—EU9
verbunden, so daß ein Zugriff zu diesen Elektronikein-
heiten erfolgen kann. Ähnliche Verbindungen ermöglichen QX die Bedienung von Elektronikeinheiten an
seiner indirekten DEX. So ermöglicht die Leitung 81, die oben von A 4 in Q1 herausgeführt ist, den Ver'cahr mit
den Elektronikeinheiten EU 10— EU 19 an der direkten
DEX von QO über die Platte Ai von QO und die
Leitung 71. Die unten aus A 4 von Q1 herausgeführten
Leitung 83 führt zu EUO-EU9 an der direkten
Vermittlungsstelle von QO über die Platte B 2 von QO und die Leitung 69. Die Platte A4 hat eingebaute
Kabelabschlüsse, so daß keine Abschlußwiderstände erforderlich sind.
Die Schnittstellenplatte A 8 ermöglicht den Verkehr zwischen dem DFO, entweder QO oder Q1, mit dem sie
verbunden ist und der Gruppe von Elektronikeinheiten
EU 10- EU 19 an seiner direkten Vermittlungsstelle.
Dieser Verkehr erfolgt über die Leitung 71 für QO und die Leitung 75 für QX. Wie bereits erwähnt wurde,
bewirken die Platten A 8 auch eine Verbindung des DFO, der normalerweise nicht mit einer Gruppe
verbunden ist mit Elektronikeinheiten, um einen Verkehr mit diesen zu ermöglichen.
Die Platte B 2 ermöglicht einen Verkehr zwischen jedem der Datenspeicher-Optimierer QO und QX und
der Gruppe von Elektronikeinheiten EUO- EU9 an
seiner direkten Vermittlungsstelle. Dies geschieht
jeweils über die Leitungen 69 und 73. Die Platte weist auch einen Eingang für den DFO auf, der nicht
normalerweise mit der Gruppe von Elektronikeinheiten verbunden ist um mit diesem in Verkehr zu treten.
Die WSE-Vermittlungsstelle nach Fig. Il mit zwei
Datenspeicher-Optimierern ermöglicht einen »Sicherheitsbetrieb«. Wenn beide Datenspeicher-Optimierer in
Betrieb sind, arbeitet jeder OFO nur mit denjenigen
Elektronikeinheiten zusammen, mit denen er direkt
so verbunden ist Wenn jedoch einer der bekvn Datenspeicher-Optimierer ausfällt kann der »Oberlebende« DFO
mit beiden Elektronikeinheiten zusammenarbeiten, mit denen er direkt ve: bunden ist und auch mit denjenigen,
mit denen er indirekt verbunden ist selbst wenn die
Stromversorgung des ausgefallenen DFO ausgefallen
ist. Auf diese Weise kann ein einziger DFO im Notfalle die gesamte Gruppe von 40 Elektronikeinheiten
bedienen, deren Bedienung normalerweise auf zwei Datenspeicher-Optimierer aufgeteilt ist. Es wurde
bereits bei der Beschreibung der Wirkungsweise des Delta-Generators und Vergleichers erwähnt, daß zwei
Delta-Register vorgesehen sind, um einen Betrieb über zwei Plattenspeicher-Vermittlungsstellen [DEX) zu
ermöglichen. Das eine Delta-Register gibt den WSE-
Stapelplatz mit der günstigsten Zugriffanforderung zur
direkten Vermittlungsstelle (A) an, während das andere Delta-Register den W5£-Stapelplatz mit der günstigsten Zugriffanforderung zur indirekten Vermittlungs-
stelle (B) angibt Wenn das Hauptsteuerprogramm eine Aufgabe für eine bestimmte Vermittlungsstelle anfordert, kann der DFO mit der günstigsten Zugriffanforderung antworten, und zwar unabhängig davon, um
welche DEXes sich handelt
F i g. 12 stellt eine Anordnung dar, die zur Erzielung eines maximalen Warteschlangeneinreihungswirkungsgrades verwendet werden kann, wenn man ohne den
erwähnten »Sicherheitsbetrieb« auskommen kann. Fig. 12 stellt daher einen einzigen Datenspeicher-Optimierer QO dar, bei dem die Elektronikeinheiten
EUO-EU9 direkt unten an der Schnittstellen-Platte
B 2 über das Kabel 69 und die Elektronikeinheiten EUtO-EU9 direkt unten an der Platte Λ 8 über die
Leitung 71 angeschlossen sind. Die Schnittstellen-Platte
A4 wird nicht benötigt Die oberen Verbindungsanschlüsse der Platten B 2 und A 8 sind mit Widerständen
von etwa 100 Ohm abgeschlossen, die mit Erd- oder Massepotential verbunden sind. Die letzte EU in jeder
der Gruppen ist ebenfalls in ähnlicher Weise abgeschlossen.
Die Anordnung nach Fig. 13 unterscheidet sich von
der nach Fig. 12 darin, daß QO weitere 10 bis 20
Elektronikeinheiten bedient Dieser Betrieb erfolgt auf Kosten des Warteschlangeneinreihungswirkungsgrades. Die Verschlechterung des Wirkungsgrades tritt ein,
wenn der Verkehr über zwei Plattenspeicher-Vermittlungsstellen erfolgt weil, wenn z. B. der WSE-Stapel 16
Zugriffanforderungen verarbeiten kann und diese gleichmäßig auf die zwei Vermittlungsstellen aufgeteilt
sind, das direkte Delta-Register auf die günstigste von acht Aufgabe- hinweist während, wenn der DFO
Elektronikeinheiten bedient, die -ur mit seiner direkten
Vermittlungsstelle verbunden sind, und der WSE-Stapel
voll ist die Aufgabe, auf die das d-ekte Delta-Register
hinweist, die günstigste von 16 Aufgaben ist Nach Fig. 13 läuft der Betrieb von QQ so ab, wie wenn QO
ursprünglich mit Q1 (wie bei Fig. 11) zusammengearbeitet hätte und Q1 anschließend ausgefallen wäre. Bei
F i g. 13 ist jedoch Q1 niemals vorhanden. Über die
Schnittstellen-Platte A 4 hat QO Zugriff zur Elektronikeinheitsgruppe Ei/20 — EU29 über das Kabel 85 und
gewünschtenfalls zur Gruppe EU30 - EU39 über d«.s
Kabel 87. Die Elektronikeinheiten EUO - EU9 werden direkt von der Platte B 2 über die Leitung 69 und die
Elektronikeinheiten EU 10 - EU\9 direkt von der Platte A 8 über die Leitung 71 wie bei F i g. 12 bedient.
Oben an den Platten B 2 und /4 8 sind Abschlüsse vorgesehen, und die letzte EU in jeder der Gruppen ist
ebenfalls abgeschlossen.
Das Taktdiagramm nach Fig. 14 dient zur Darstellung normaler Verkehrsverbindungen zwischen dem
DFO und den Elektronikeinheiten. Die in Fig. 14
dargestellten Signale sind diejenigen, die der DFO aussendet und an der DFS-Schnittstelle empfängt. Sie
sind in F i g. 3 ausführlicher dargestellt und wurden bereits beschrieben. Ihre Bedeutung wird im folgenden
nochmals kurz erläutert. Das Signal »Selektion« gibt den Verkehr zwischen dem DFO und einer Gruppe von
Elektronikeinheiten frei. Das Signal »EU Selektion« bestimmt eine der Elektronikeinheiten der ausgewählten Gruppe. Das Signal »SU Selektion« bestimmt eine
von fünf Speichereinheiten in der Elektronikeinheit, die von dem Signal »EU Selektion« ausgewählt wurde. Das
Signal »WELLENPOS«stellt das Ausgangssignal eines
12-Bit-Zählers dar, der die Zeidrehwinkellage der Welle
der gewünschten SUdarstellt, die durch das Signal »SU
Selektion« gekennzeichnet wurde. Das Signal »Abtastung« zeigt das Vorhandensein gültiger Informationen
auf den Wellen-Drehwinkellage-Leitungen an. Schließlich zeigt das Signal »SU Bereit« an, daß die durch das
Signal »SU Selektion« gekennzeichnete SU in Betrieb ist In Fig. 14 nicht dargestellt ist ein Signal »EU
Bereit«, das, wenn es vorhanden ist, anzeigt, daß die
durch das Signal »EU Selektion« gekennzeichnete EU beschäftigt (belegt) ist
Anhand von F i g. 3 wird im folgenden ein ^peZieller
Betrieb des DFO betrachtet Es sei angenommen, daß mehrere Anforderungen empfangen wurden und daß
drei Plattenspeicher-Steuerwerke (DFC) mit der Obertragung von Daten beschäftigt sind und daß der
Arbeitsspeicher-Anschluß bzw. Arbeitsspeicher-Binder
i> zu dem Deskriptor, der als günstigste Anforderung
ausgewählt wurde, die von dem vierten Steuerwerk verarbeitet werden soll, gerade zur IOM-MWD-Scbmttstelle als Ergebnis einer Eintastoperation zurückgeleitet
wurde. Durch das Zurückleiten des Arbeitsspeicher-An-
Schlusses bzw. -Binders wird das Delta-Register
zurückgesetzt und werden die WSE-Steuerungen veranlaßt das Stapelwort aus dem Speicherplatz
auszulesen, der von dem Stapeloberteil-Register (TSR) 50a angegeben wird, und ins W5£-Stapelregister (QSR)
48 zu übertragen, und wird anschließend der Inhalt des TSR um eins verringert Der Inhalt des WSE-Stapeladressenregisters 46a' im DGC wird ins WSE-Adressenregister (QAR) 50b übertragen, und das im QSR
gespeicherte Wort wird in diesem Platz eingeschrieben.
Dadurch wird die Lücke gefüllt die in dem Stapel durch das Übertragen der günstigsten Anforderung in den
/OAi entstanden ist d. h. das Wort aus der obersten gefüllten Stelle des Stapels wird zum Ausfüllen der
Lücke verwendet
Durch das Ausfüllen der Lücke bleibt das W5£-Stapeladressenregister 46a'und das Delta-Register46a"(in
dem DSC) und das WSE-Adressenregister SOb gelöscht.
Ferner wird ein nicht dargestelltes Flipflop »Stapel vollständig abgetastet« (SVA) in den WS£-Steuerungen
zurückgesetzt
Nachdem die Stapellücke gefüllt ist beginnt der Warteschlangeneinreihungs- bzw. Steuervorgang erneut durch Einlesen des Wortes aus dem untersten
Speicherplatz des Stapels in das QSR. Die EU- und
SU-Nummernfelder werden in die Plattenadressiereinheit übertragen, während das 12-Bit-nZeit-Drehwinkel-Iage«-Feld in den Delta-Generator und Vergleicher 46
geleitet wird. Das Auslesen des Stapels erfolgt zerstörungsfrei. Be>m Einschreiben wird dagegen zuerst
gelöscht und dann die neue Information in die Stapelposition eingegeben.
Die Plattenadressiereinheit 34 überträgt die EU- und
5L/-Nummern Ober die QfXAdressenauswählleitungen. Alle Elektronikeinheiten an der Vermittlungsstelle
überprüfen die Ei/-Nummer, doch spricht lediglich die
adressierte Elektronikeinheit durch Freigabe ihres »St/-Nummerndekodierers« zur Dekodierung der SU-Nummer an, und wählen dadurch den richtigen (12-Bit-)
Zähler zum Abfragen aus. Der Zählerstand des Zählers
wird über die QEY-Datenmehrfachleitung in die
Plattenadressiereinheit übertragen, die ihn zum DCC%
leitet.
In dem DGC wird die vorgeschriebene Anfangszahl mit der dem Istwert der Platten-Drehwinkellage
entsprechenden Zahl verglichen. Wenn die aus der SU empfangene Zahl um einen vorbestimmten Mindestbetrag, den Schwellwert, kleiner als die aus dem
tV5£-Stapel geholte Zahl ist, unter Berücksichtigung
der Mehrdeutigkeit, die vorhanden sein kann, wenn eine
Totzeit überbrückt wird, dann wird die Differenz oder das »Delta« in dem Delta-Register 46a"gespeichert und
die Stapeladresse des geprüften Wortes in das WSE-Stapeladressenregister 46a' im DGC gebracht
Danach wird der Inhalt des QAR 50b um eins erhöht und das nächste Wort in ähnlicher Weise überprüft und
ein zusätzlicher Schritt ausgeführt Nachdem das Delta für dieses Wort erzeugt worden ist, wird es, vorausgesetzt,
daß es größer als der Schwellwert ist, mit dem bereits in dem Delta-Register gespeicherten Wert
verglichen. Der kleinere der beiden Werte (was äußerst wichtig ist) wird zurückgehalten, und seine Stapeladresse
wird ins WSE-StapeJadressenregister 46a'im DGC
gebracht is
Dieser Vorgang wird solange fortgesetzt, bis das oberste Wort des Stapels geprüft worden ist Dies wird
durch Vergleichen des Inhalts des QAR 50b mit dem des TSR 50a nach der Prüfung jedes Wortes festgestellt
Wenn Gleichheit festgestellt worden ist, wird das nicht
dargestellte Flipflop »Stapel vollständig abgetastet« (SVA) gesetzt Nur dann kann eine Eintastoperation, die
eine Arbeitsspeicher-Verbindung für die günstigste Anforderung verlangt berücksichtigt werden. Wenn
keine Übertragungen angefordert werden, beginnt der Stapelabtastvorgang erneut mit dem Rücksetzen des
Flipflop 5VA Wenn das Flipflop 5VA gesetzt ist, wird
eine Übertragungsanforderung sofort berücksichtigt wonach das Flipflop SVA zurückgesetzt wird.
Während einer Stapeiabtastung kann jederzeit
zwischen zwei Wortprüfungen ein neues Wort zum Stapel hinzugesetzt werden. Wenn dies der Fall ist, wird
das Flipflop SVA zurückgesetzt und dann behält es diese Stellung solange bei, bis das oberste Won des
Stapels (der Stapeloberteil) erreicht ist (das neue Wort geprüft wurde). Das Flipflop SVA wird auch immer
dann gesetzt, wenn die in dem W5£-Stapeladressenregister
46a'des DGC gespeicherte günstigste Anforderung veraltet ist Dies kann bei nachfolgenden
Stapelabtastungen (ohne eine Zwischenübertragung) der Fall sein, wenn das neu berechnete Delta der
günstigsten Anforderung unter den Schwellwert fällt. Ferner wird, wenn eine Anforderung des 1OM durch
Übertragen des Arbeitsspeicher-Binders oder -Anschlusses der günstigsten Anforderung berücksichtigt
worden ist das Flipfiop SVA zurückgesetzt, die Lücke gefüllt und die Wortstapelüberprüfung erneut von unten
(vom Boden des Stapels aus) begonr.c-ii.
Wie man sieht sorgt der Sortieralgurithmus dieses
Plattenspeicher-Optimierers unter Berücksichtigung endlicher Prüfzeiten und Systemansprechzeiten 'Or eine
Auswahl der Anforderungen derart, daß jeweils die Anforderung mit der geringstmöglichen Zugriffszeit
zuerst bedient wird.
Hierzu 8 Blatt Zeichnungen
Claims (4)
1. Einrichtung zur Steuerung des Zugriffs von in einem Anforderungsspeicher eingereihten Anforderungen
auf der Basis der geringsten Wartezeit mit einer Auswahleinrichtung an einem umlaufenden
Speicher, mit der aus einer Anzahl von in einem Pufferspeicher stehender sich durch Adressenkennzeichen
unterscheidender Informationen diejenige zur Weiterverarbeitung ausgewählt werden soll, die
mit der gerade anstehenden Zugriffsadresse des Speichers am genauesten übereinstimmt, dadurch
gekennzeichnet, daß vom umlaufenden Speicher die Adresse des jeweils gerade erreichten Speicherplatzes ständig einem Vergleicher
(46, 46a, 46b) zugeführt wird und dort mit den entsprechenden Adressenkennzeichen der Informationen
in dem Pufferspeicher verglichen wird, daß ständig das Adressenkennzeichen mit der kleinsten
Abweichung gegenüber der Position des umlaufenden
Speichers in einem Register, das einen Teil des Vergleichers bildet, gespeichert wird und daß dann,
wenn der Zugriff zu einem Adressenkennzeichen in nicht mehr ausreichender Zeit erfolgen kann, dieses
durch das nächste Adressenkennzeichen ersetzt wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine logische Vorrichtung (50, 50a, 506, 52,
DFS, MCP, SO. EU) zum Umsetzen jeder der Anforderungen in eine Information, die den Sollwert
(DSP) der Drehwinkellage der Welle des umlaufenden Speichers enthält, eine an den Speicher
angeschlossene Vorrichtung v/2) zur Bildung von
Informationen, die jederzeit den Istwert (ASP) der Wellen-Drehwinkellage wiedci ,geben, und durch
eine, als Vergleicher verwendete Generator- und
Komperatorbaueinheit (46,46a. 466. DEX, DFO). die
wiederholt die Soll- und Istwerte der Drehwinkel vergleicht und die Sollwert-Istwert-Abweichungen
in Form von Deltawerten (Δ) darstellt.
3. Einrichtung nach Anspruch I oder 2 mit einer magnetischen Platte als umlaufender Speicher, bei
dem jede Seite der Platte in eine vorbestimmte Anzahl ringförmiger Zonen unterteilt ist, von denen
jede mehrere Spuren enthält und jede Spur mehrere Sektoren aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Segmente jeder Spur die kleinste adressierbare Einheit einer Plattenseite darstellen, daß jedes dieser
Segmente durch eine Adressenzahl gekennzeichnet ist und daß auf jeder Plattenseite eine Taktspur für
die eingereihten Anforderungen (Fig.6) vorgesehen ist, in der mehrere Sektormarkierungen in
gleichen Abständen auseinanderliegend aufgezeichnet sind, und zwar von einem Plattenumdrehungs-Synchronisierpunki
(Fiduzialpunkt) aus beginnend, der als Bezugspunkt dient.
4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß jede Anforderung eine Plattenadresse enthält die ein Teil eines Adressenkontinuums ist,
dessen Wenebereich von null bis zu einer Zahl reicht, die gleich der um eins verminderten Anzahl
der Plattensegmente ist.
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