DE3855750T2

DE3855750T2 - Speicherraumfeldanordnung zur speicherung von relationalen daten

Info

Publication number: DE3855750T2
Application number: DE3855750T
Authority: DE
Inventors: George G Gorbatenko
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1987-10-07
Filing date: 1988-10-04
Publication date: 1997-07-03
Anticipated expiration: 2008-10-05
Also published as: EP0380574A1; EP0380574B1; JP3079153B2; EP0380574A4; ATE147523T1; KR890702129A; JPH03500460A; CA1315414C; DE3855750D1; JP2000231452A; WO1989003559A1

Description

Ausgangssituation der Erfindung

Die Erfindung betrifft die Speicherung und den Abruf von Information durch elektromagnetisch reaktionsfähige Aufzeichnungseinrichtungen und insbesondere eine Speicherung und einen Abruf, bei denen die Information von einer Art ist, die Beziehungen zwischen ihren Teilen aufweist, welche die Anordnung der Speichereinrichtungen beeinflussen.
Speicherung und Abruf von Information in Systemkomponenten, die auf elektromagnetischen Einrichtungen basieren, sind in Computersystemen von zentraler Bedeutung. Die Fähigkeiten solcher Systemkomponenten für diese Zwecke haben in den letzten Jahren um Größenordnungen zugenommen, und zwar sowohl die Kurzzeitspeicherfähigkeiten für Information, die in dem System für die Zentraleinheit nahezu augenblicklich verfügbar gehalten werden muß, als auch die Langzeitspeicherfähigkeiten für Information, die längerfristig gespeichert werden soll. Längerfristig gespeicherte Information ist typischerweise nicht annähernd so schnell für die Zentraleinheit des Systems verfügbar wie die in Kurzzeitspeichern gehaltene Information, sondern ist oft sehr umfangreich und macht ein anderes Herangehen notwendig als bei Kurzzeitspeicherverfahren, da für so große Informationsmengen die Speicherkosten zum überwiegenden Faktor werden. Nichtsdestoweniger soll die Geschwindigkeit, mit der die Zentraleinheit auf derart große Informationsmengen zugreift, stets so groß wie möglich sein, auch wenn kostenbedingte Kompromisse notwendig sind.
Eine Informationsform, die häufig längerfristig gespeichert wird, sind "relationale" Daten. Solche Daten weisen Teile, d. h. Informationselemente auf, die in bestimmter Weise zueinander in Beziehung stehen. Derartige Daten können sehr häufig in Tabellenform dargestellt werden, einer Darstellung, die auch den Zusammenhang zwischen den Informationelementen zeigt. In einer solchen tabellarischen Anordnung kann das rechteckige Feld von Informationselementen, das die Tabelle einschließt, eine jedem Informationselementetyp zugeordnete Spalte und eine jedem Datensatz, der einen assoziierten Satz derartiger Informationstypen einschließt, zugeordnete Zeile aufweisen. Zum Beispiel könnte ein Satz von Informationstypen, mit einem Typ pro Spalte, den Namen einer Person in der ersten Spalte, dann die Adresse in der zweiten, dann die Telefonnummer in der dritten Spalte beinhalten, und so weiter für mehrere andere Typen von personenbezogenen Daten. So würde jede Zeile den Namen einer bestimmten Person aufweisen, an den sich in jeder Informationstyp-Spalte für diese Person die zugehörigen spezifischen Informationselemente dieser Person (Adresse, Telefonnummer usw.) anschließen.
Ein Datenbankverwaltungssystem als Teil eines Computersystems wird zur Speicherung und zum Abruf solcher Daten in den bzw. aus dem Langzeitspeicher des Systems eingesetzt. Ein derartiger Langzeitspeicher in einem hinreichend großen System wird in einem Datenbankgerät oder einer Datenbankmaschine eines bestimmten Typs bereitgestellt, heute üblicherweise in einem Datenbankprozessor, der die Informationsspeicherungs- und -abrufoperationen der Maschine lenkt, die typischerweise in einem oder mehreren Magnetplattenlaufwerken ausgebildet ist. Früher hätte eine solche Datenbankmaschine ein Lochkartenleser oder ein Magnetbandlaufwerk sein können.
In einer Lochkartenspeicheranordnung wäre jeder Datensatz der obigen Rechteckfelder oder Tabellen typischerweise in getrennten Papierkarten in Form von codierten Stanzlöchern enthalten, so daß die Zeilen praktisch hintereinander gespeichert sind. Auf ähnliche Weise wäre auch jede derartige Zeile hintereinander auf einem Magnetband in einer codierten Magnetisierungsfolge eines Magnetwerkstoffs gespeichert, die es gestattet, kleine Teile des Werkstoffs in einen von zwei Magnetisierungszuständen zu bringen, wobei solche Bänder in einer Magnetbandspeicheranordnung verwendet werden, die ein Bandlaufwerk einschließt. So erscheint in diesen Systemen der Speicherplatz für das Datenbankverwaltungssystem als ein langer, linearer Raum.
Dieses gleiche lineare Speicherraumkonzept ist zum größten Teil in rotierenden Magnetplattenspeicheranordnungen vorgesehen, die gegenwärtig in Datenbankmaschinen verwendet werden, indem man derartige Zeilendatensätze von Rechteckfeldern auf jeder konzentrischen Aufzeichnungsspur in dem Werkstoff mit veränderlichem Zustand auf der aktiven Seite der Platte hintereinander anordnet. So erscheint bezüglich eines beweglichen Armes, der eine Speicherungs- und Abruf-Abtasteinrichtung (einen "Schreib- und Lesekopf") über der Aufzeichnungsspur einer darunter rotierenden Platte trägt, die Information wiederum als in einem langen, linearen Raum gespeichert, da die Information nur verfügbar ist, wenn der richtige Abschnitt der Aufzeichnungsspur unter diesem Kopf vorbeigelaufen ist. Befindet sich die Information in einer anderen Aufzeichnungsspur, dann muß der bewegliche Arm mit dem Kopf zunächst zu dieser Spur bewegt werden, wobei man diese Spur dann darunter vorbeilaufen läßt, bis der gewünschte Abschnitt der Spur unter die Speicherungs- und Abtasteinrichtung gelangt. Als Ergebnis der sequentiellen Aufzeichnungsspurbewegung der normalerweise hintereinander gespeicherten Zeilen an dem Kopf vorbei treten bei der Speicherung oder beim Abruf von Information als Antwort auf eine entsprechende Anforderung von der Zentraleinheit des Computersystems häufig wesentliche Verzögerungen auf.
Derartige Magnetplattenspeicheranordnungen weisen eine Magnetplatte auf, die durch einen auf einem Substrat aufgebrachten Magnetwerkstoff gebildet wird, wobei der Werkstoff entlang einer Reihe konzentrischer, kreisförmiger Aufzeichnungsspuren kleine Abschnitte aufweisen kann, die sich in einem von zwei Magnetisierungszuständen befinden. Auf diese Weise wird jede Aufzeichnungsspur von einer Folge von Magnetisierungsbereichen oder Speicherplätzen gebildet, in denen jeweils der Magnetisierungszustand durch ein äußeres Magnetfeld verändert werden kann und die entsprechend dem darin gespeicherten Informationselement magnetisiert sind. So wird während einer Speicheroperation die Folge von Magnetisierungszuständen in aufeinanderfolgenden Speicherplätzen entlang einer Aufzeichnungsspur entsprechend jedem von der Datenbankmaschine empfangenen Informationssymbol verändert. Diese Informationssymbole werden von anderen Teilen des Computersystems in einem bestimmten Codierungsschema geliefert, um aufeinanderfolgende Informationselementdarstellungen voneinander zu unterscheiden. Diese aufeinanderfolgenden Speicherplätze, die eine Aufzeichnungsspur bilden, werden dann unter dem Kopf vorbeibewegt, um Magnetisierungszustände zu ändern, wenn neue Informationen gespeichert ("eingeschrieben") werden, oder um ein elektrisches Signal auszulösen, wenn die vorhandenen Magnetisierungszustände bereits eine frühere Speicherung von Informationen darstellen, die jetzt abgerufen oder "ausgelesen" werden sollen.
Es gibt alternative Speicheranordnungen für Datenbankmaschinen. In einer davon, dem Magnetblasenspeicher, werden die Speicherplätze mit veränderlicher Magnetisierung magnetisch zu der stationären Speicher- und Abrufeinrichtung bewegt. Ein Magnetwerkstoffsubstrat, in dem die magnetischen Domänen ("Blasen") magnetisch bewegt werden können, weist verschiedene Sektorschleifen auf, die so angeordnet sind, daß die darin enthaltenen Blasen unter der Steuerung rotierender Magnetfelder fortlaufend an einer Transferstation zu einer Spurschleife vorbeibewegt werden können. Jede Sektorschleife kann als Analogon zu einer Aufzeichnungsspur in einer Magnetplatte angesehen werden, in der das Vorhandensein oder das Fehlen von Blasen ebenso wie die eine oder die andere Magnetisierung in einer Platte Informationen repräsentiert. An der Transferstation können Informationen aus einer Sektorschleife zur Spurschleife entnommen oder von der Spurschleife an die Sektorschleife übergeben werden, wobei die Spurschleife ihrerseits eine Blasendomäne mit dieser Information zwischen den Sektorschleifen und einer Speicher- und Abrufeinrichtung transportiert, die von einem Abtastverstärker und dessen Transferstation gebildet wird.
Die US-A-4 128 891 beschreibt ein relationales Datenbanksystem unter Verwendung eines Magnetblasenspeichers. Der Blasenspeicher ist auf einem Magnetchip untergebracht und schließt eine Speicherschaltung zum Speichern von Blasendomänen in Spalten und Zeilen ein. Die Blasendomänen sind so codiert, daß sie Daten darstellen, und die Blasenzeilen und -spalten entsprechen Datentabellen, die durch verschiedene Beziehungen bestimmt werden. Auf dem Magnetchip angeordnete stromaktivierte Transfergates dienen zur Auswahl einer bestimmten Zeile oder einer bestimmten Spalte von Blasendomänen für den Zugriff. Der Magnetchip weist außerdem eine Schreibschaltung zum Einschreiben von Blasendomänen in den Speicher und eine Leseschaltung zum Lesen von aus dem Speicher entfernten Blasendomänen auf. In einem Ausführungsbeispiel weist der Blasenspeicher eine Haupt-/Nebenschleifenanordnung auf, die es ermöglicht, Daten in Tabellenform zu speichern und spalten- oder zeilenweise darauf zuzugreifen.
Bisher sind verschiedene Verfahren angewendet worden, um Verzögerungen bei der Speicherung und beim Abruf zu verringern, d. h. um die Zeit bis zum Erreichen der Speicherplätze für solche Aktivitäten oder die "Zugriffszeit" in den Magnetplattenmaschinen zu verkürzen. Eines dieser Verfahren besteht darin, daß man den Anfang der benachbarten konzentrischen Aufzeichnungsspur auf der aktiven Seite der rotierenden Platte in einen bestimmten Winkelabstand vom Ende der vorhergehenden Spur legt. Dadurch gewinnt der bewegliche Arm mit dem daran angebrachten Kopf Zeit, um sich von der Position über dem Ende der ersten Spur zur Position über der benachbarten Spur zu bewegen, bevor Information auf die benachbarte Spur gespeichert oder von ihr abgerufen werden muß. Folglich sind die Anfänge unmittelbar folgender Spuren um einen Winkel entgegengesetzt zur Drehrichtung gegen die Enden unmittelbar vorhergehender Spuren versetzt.
Ein anderes Verfahren bestand darin, entlang Aufzeichnungsspuren, in denen durch den Kopf nacheinander in sequentieller Reihenfolge Informationen gespeichert oder daraus abgerufen werden sollen, sequentiell geordnete Speicherplatzsektoren von definierter Länge ineinanderzuschachteln, um dadurch ausreichend Zeit für eine derartige Operation an jedem sequentiellen Speicherplatzsektor bereitzustellen, bevor eine Operation am nächsten begonnen wird. Folglich weist ein erster Speicherplatzsektor entlang einer kreisförmigen Aufzeichnungsspur auf einer rotierenden Magnetplatte einen ersten darin vorgesehenen Zeilensatz auf, gefolgt von einem zweiten Speicherplatzsektor, der entweder leer ist oder irgendeine andere, nicht damit zusammenhängende Information oder einen anderen Zeilensatz speichert, der nicht der nächste in der Folge ist. Der folgende dritte Speicherplatzsektor entlang der Aufzeichnungsspur enthält den folgenden zweiten Zeilensatz usw.
Daher kann ein Abruf bezüglich des ersten Zeilensatzes im ersten Speicherplatzsektor während der Zeit beendet werden, in der sich der Schreib- und Lesekopf sowohl über dem ersten als auch über dem zweiten Speicherplatzsektor befindet, so daß das System abrufbereit für den zweiten Zeilensatz ist, der im dritten Speicherplatzsektor abgelegt ist, sobald der dritte Sektor in die Position unterhalb des Kopfes gelangt. Diese Verschachtelungsanordnung kann entlang der kreisförmigen Aufzeichnungsspur und dann entlang der nächsten Spur fortgesetzt werden. Diese Verschachtelungsanordnung setzt jedoch voraus, daß Zeilensätze aus einer Tabellenanordnung hintereinander gelesen werden, eine Voraussetzung, die in vielen Datenspeicherungs- und -abrufsituationen, wo z. B. manchmal aufeinanderfolgende Spaltenabrufe erwünscht sein können, nicht unbedingt gültig ist.
Somit ergibt sich als eine andere Möglichkeit, daß statt der Zeilensätze die Spalteninformationselemente hintereinander abgerufen werden sollen. Diesem Wunsch könnte natürlich am besten entsprochen werden, indem die Spalteninformationselemente entlang der Aufzeichnungsspuren hintereinander gespeichert werden, statt die Zeileninformationselemente hintereinander zu speichern. Nichtsdestoweniger werden dabei die Plattenaufzeichnungsspuren immer noch im wesentlichen als ein langer, linearer Aufzeichnungsraum angesehen, wobei in Fällen, wo ein zeilenweiser Abruf erforderlich ist, eine Situation mit langsamem Abruf bestehen bleibt.
Über diese Verfahren hinaus gibt es mehrere Verfahren, die mehr oder weniger auf einen Parallelbetrieb angewiesen sind, um die Zugriffszeit zu gewünschten Speicherplätzen auf der aktiven Seite einer Magnetplatte für die Speicherung oder den Abruf von Informationen auf der Platte zu verkürzen. Eine Möglichkeit besteht darin, einen beweglichen Arm mit einem daran angebrachten Schreib- und Lesekopf für jede konzentrische Aufzeichnungsspur auf der aktiven Seite der Magnetplatte bereitzustellen. Leider sind annähernd 70% der Kosten eines Plattenlaufwerks mit einem einzigen beweglichen Arm mit diesem Arm und dem Kopf sowie den dazugehörigen elektronischen Schaltungen verbunden. Eine Vergrößerung der Anzahl solcher Arme und Köpfe und das Hinzufügen der zugehörigen Schaltungen wären viel zu kostspielig für eine Magnetplatte, die eine solche Spurdichte zuläßt, daß 300 Spuren darauf untergebracht werden könnten, eine nicht ungewöhnliche Spurdichte. Entsprechend können mehrere Abtastverstärker in der Magnetblasenspeicherstruktur vorgesehen werden, ebenso wie in einem Magnetplattenlaufwerk mehrere bewegliche Arme mit Köpfen vorgesehen werden können. Die Hinzunahme zusätzlicher Abtastverstärker und dazugehöriger Strukturen in der Blasenspeicherstruktur führt jedoch wiederum zu der Notwendigkeit einer größeren spezifischen Oberfläche in dem Chip, was ebenso wie die Hinzunahme weiterer zugeordneter elektronischer Schaltungen zu einem steilen Kostenanstieg führt. Auf die gleiche Weise könnten mehrere Speicher- und Abrufeinrichtungen in Form von zusätzlichen Lasern und Lichtsensoren für jede Aufzeichnungsspur einer optischen Speicherplatte bereitgestellt werden, aber wiederum unter beträchtlichen Zusatzkosten.
Eine andere Alternative für eine Datenbankmaschine ist die Verwendung einer optischen Speicherplatte, in der wieder kreisförmige konzentrische Aufzeichnungsspuren vorhanden sind, wobei die Informationen längs der Spuren im Vorhandensein oder Fehlen von Pits bzw. Vertiefungen im Oberflächenmaterial der Platte bestehen. Dieses Vorhandensein oder Fehlen von Vertiefungen führt zu Reflexionen oder zum Fehlen von Reflexionen eines durch einen Laser eingestrahlten Lichts, die durch einen Lichtdetektor erfaßt werden.
Wie angedeutet, wird die Informationsspeicherung in einer derartigen Platte ausgeführt, indem entsprechend den zu speichernden Informationen derartige Vertiefungen entlang einer Aufzeichnungsspur erzeugt werden. Gegenwärtig führt diese Anordnung dazu, daß Informationen auf einer derartigen optischen Speicherplatte nur einmal durch die Vertiefungen gespeichert werden, die den Zustand des Materials auf der Aufzeichnungsspur verändern. Danach können von einer solchen Speicherplatte Informationen nur gelesen werden, ohne daß die Möglichkeit besteht, nochmals andere Informationen in den gleichen Speicherplätzen aufzuzeichnen. Es gibt Entwicklungen von alternativen Arten optischer Speicherplatten, die ein derartiges Umspeichern von Informationen gestatten würden.
Die GB-A-2 178 569 beschreibt ein Plattenlaufwerk zum Speichern von Daten in einem Tabellenformat, um einen Zugriff sowohl auf Zeilen als auch auf Spalten zu ermöglichen, indem ein Oszillatorenpaar einer insgesamt spiralförmigen Bewegung eines Kopfes überlagert wird, der auf Datensätze auf der Speicherplatte zugreifen kann, so daß innerhalb einer Umdrehung der Speicherplatte auf Segmente in mehreren verschiedenen Spuren zugegriffen werden kann. Die Speicherplatte ist in Spuren und Segmente unterteilt, und Datenelemente werden mit Hilfe eines Streuspeicherungsalgorithmus, der die Elemente mehr oder weniger zufällig unter den Segmenten verteilt, in die Segmente abgelegt.
Statt der Hinzunahme zusätzlicher, parallelgeschalteter Speicher- und Abrufeinrichtungen, um Informationen in einer einzelnen Speichereinrichtung, wie z. B. einer Magnetplatte, schneller speichern oder daraus abrufen zu können, kann man parallele Plattenlaufwerksysteme oder parallele Datenbankmaschinen einer gängigen Art bereitstellen, ohne unbedingt in jedem System größere Anzahlen von Speicher- und Abrufeinrichtungen parallel hinzuzufügen. Stattdessen können diese mehreren Langzeitspeicheranordnungen aufeinander abgestimmt betrieben werden, um die Speicherung und den Abruf von Informationen für die Zentraleinheit des Computersystems parallel auszuführen. Solche parallelen Datenströme führen jedoch zu umfangreichen Steuerungsanforderungen, die zu einem steilen Anstieg der Systemkosten und zu einer Verlangsamung des Systembetriebs führen können.
Im IEEE Symposium on Mass Storage Systems, 14. Mai 1987, S. 21-26, beschreibt R. Yule ein Massenspeichersystem zum Speichern von Bilddaten, das eine Anzahl parallelgeschalteter Magnetplattenlaufwerke aufweist, auf die unter Anwendung eines Verschachtelungsschemas zugegriffen wird. Ein Plattenspeicher wird in eine Anzahl von speicherresidenten Seiten unterteilt. Die Daten eines Einzelbildes werden in Raster unterteilt, wobei die Datenmenge innerhalb eines Rasters gleich einer Plattenseite ist, und die Raster eines Einzelbildes werden quer über das Plattenlaufwerk verschachtelt. Die Organisation und der Zugriff auf Bilddaten erfolgen bereichsweise entsprechend einer hierarchischen Viererbaum-Datenstruktur, in der zweidimensionale Datenfelder zu verschiedenen Auflösungsniveaus organisiert sind.
Wie zu erkennen ist, hat die Verringerung des Aufwands bei der längerfristigen Speicherung umfangreicher Daten lediglich zur Anwendung von Datenspeicheranordnungen geführt, die den Zugriff auf ausgewählte Speicherplätze unter einer Vielzahl von darin enthaltenen Speicherplätzen nur in einer Reihenfolge gestatten, die der sequentiellen Anordnung der Speicherplätze entlang einem einlinigen oder dazu analogen Weg in dem Material mit veränderlichem Zustand folgt, in dem die Speicherplätze vorgesehen sind. Der Wunsch, die Kosten für die relativ längerfristige Speicherung großer Datenmengen zu minimieren, hat zu größeren Zugriffszeiten zu ausgewählten Teilen dieser Informationen geführt, wobei diese Zeiten nur durch einen wesentlich erhöhten Aufwand bei der Bereitstellung paralleler Operationen in den verwendeten Datenbankmaschinen bzw. Computersystemen verkürzt worden sind.
Die Lösung des Problems, die Zugriffszeit auf einen Speicherplatz unter einer Vielzahl von Speicherplätzen zu verkürzen, die für eine Speicher- und Abtasteinrichtung nur sequentiell verfügbar sind und oft erst nach einer Verzögerung sequentiell verfügbar sind, die es der Speicher- und Abtasteinrichtung gestattet, die interessierende Speicherplatzfolge zu erreichen, hat sich somit als kostspielig erwiesen. Infolgedessen gibt es einen großen Bedarf für eine Datenbankmaschine, welche die Zugriffszeiten zu nur nacheinander verfügbaren Speicherplätzen verbessern kann, ohne derartige Maschinen unerschwinglich zu machen

Zusammenfassung der Erfindung

Nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Speichern und zum Abruf diskreter Informationsdarstellungen in bzw. aus einem aus einer Menge von Speicherplätzen in einem Material mit veränderlichem Zustand geschaffen, das in einer Speichereinrichtung vorgesehen ist, wobei die Speicherplatzmenge erste und zweite sequentielle Speicherplatzmengen einschließt, deren Speicherplätze jeweils in sequentieller Ordnung angeordnet sind, wobei die Speichereinrichtung für Zwecke einer solchen Speicherung und eines solchen Abrufs nacheinander Zugriff auf die Speicherplätze in jeder der ersten und zweiten sequentiellen Speicherplatzmengen nur in deren sequentieller Ordnung gewähren kann und nach erfolgtem Zugriff auf einen ausgewählten Speicherplatz in einer der ersten und zweiten sequentiellen Speicherplatzmengen für einen solchen Zweck den nächstfolgenden Zugriff für diesen Zweck auf einen entsprechenden Speicherplatz in der anderen, verbleibenden sequentiellen Menge gewähren kann, der als erster für einen solchen folgenden Zugriff verfügbar ist und auf einen Speicherplatz in der anderen sequentiellen Menge folgt, welcher dem ausgewählten Speicherplatz in einer der ersten und zweiten sequentiellen Mengen entspricht, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Empfang einer ersten Folge diskreter Informationsdarstellungen an einem ersten Eingang der Speichereinrichtung, sequentielles Speichern der ersten Folge diskreter Informationsdarstellungen in der ersten sequentiellen Speicherplatzmenge in dem Material mit veränderlichem Zustand, beginnend bei einem ausgewählten Speicherplatz, Empfang einer zweiten Folge diskreter Informationsdarstellungen an einem zweiten Eingang der Speichereinrichtung, wobei jede diskrete Informationsdarstellung in der ersten Folge, wenn sie durch die Speichereinrichtung abgerufen und an deren erstem Ausgang bereitgestellt wird, eine der unter ihren nachfolgenden diskreten Informationsdarstellungen in der ersten Folge, falls vorhanden, und einer entsprechenden diskreten Informationsdarstellung in der zweiten Folge ausgewählten Informationsdarstellungen aufweisen soll, die unmittelbar danach abrufbar ist und an einem zweiten Ausgang der Speichereinrichtung bereitgestellt wird, und sequentielles Speichern jeder der diskreten Informationsdarstellungen der zweiten Folge in der zweiten sequentiellen Speicherplatzmenge, beginnend mit dem ersten verfügbaren Speicherplatz nach dem ausgewählten Speicherplatz in der ersten sequentiellen Speicherplatzmenge, wie oben erwähnt, und von da an weiter.
Nach einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren für den Abruf diskreter Informationsdarstellungen aus einem Speicherplatz einer Speicherplatzmenge in einem Material mit veränderlichem Zustand geschaffen, das in einer Speichereinrichtung vorgesehen ist, wobei die Speicherplatzmenge erste und zweite sequentielle Speicherplatzmengen einschließt, deren Speicherplätze jeweils in sequentieller Ordnung angeordnet sind, wobei die Speichereinrichtung für Zwecke eines solchen Abrufs nacheinander Zugriff auf Speicherplätze in jeder der ersten und zweiten sequentiellen Speicherplatzmengen gewähren kann und nach erfolgtem Zugriff auf einen ausgewählten Speicherplatz in einer der ersten und zweiten sequentiellen Speicherplatzmengen für einen solchen Zweck den nächstfolgenden Zugriff für einen solchen Zweck auf einen entsprechenden Speicherplatz in der anderen, verbleibenden sequentiellen Speicherplatzmenge gewähren kann, der als erster für einen solchen folgenden Zugriff verfügbar ist und auf einen Speicherplatz in der anderen sequentiellen Menge folgt, welcher dem ausgewählten Speicherplatz in einer der ersten und zweiten sequentiellen Mengen entspricht, wobei die erste sequentielle Speicherplatzmenge in dem Material mit veränderlichem Zustand eine erste Folge diskreter Informationsdarstellungen aufweist, die darin sequentiell gespeichert sind, beginnend mit einem ausgewählten Speicherplatz, wobei die zweite sequentielle Speicherplatzmenge eine zweite, darin gespeicherte Folge diskreter Informationsdarstellungen aufweist, wobei jeder diskreten Informationsdarstellung in der erste Darstellungsfolge eine diskrete Informationsdarstellung in der zweiten Darstellungsfolge entspricht, und wobei jede der diskreten Informationsdarstellungen der zweiten Darstellungsfolge in der zweiten sequentiellen Speicherplatzmenge gespeichert ist, beginnend mit dem ersten verfügbaren Speicherplatz nach dem ausgewählten Speicherplatz in der ersten sequentiellen Speicherplatzmenge, wie oben erwähnt, und von da an weiter, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Abruf einer ersten diskreten Informationsdarstellung aus der ersten Darstellungsfolge, direkter Abruf einer zweiten diskreten Informationsdarstellung in der zweiten Darstellungsfolge, die der ersten diskreten Informationsdarstellung entspricht, die wie oben erwähnt abgerufen wurde, und Bereitstellen der ersten und der zweiten diskreten Informationsdarstellung an mindestens einem Ausgang der Speichereinrichtung.
Erfindungsgemäß wird außerdem eine Speichereinrichtung zum Speichern und zum Abruf diskreter Informationsdarstellungen in bzw. aus einem aus einer Menge von Speicherplätzen in einem Material mit veränderlichem Zustand geschaffen, das in der Speichereinrichtung vorgesehen ist, wobei die Speichereinrichtung aufweist: ein auf einem Schichtträger aufgebrachtes Material mit veränderlichem Zustand, das eine geordnete Mannigfaltigkeit sequentieller Speicherplatzmengen in einer Mengenordnung aufweist, wobei die Speicherplätze jeder der sequentiellen Mengen in einer sequentiellen Ordnung der Speicherplätze angeordnet sind, eine Zugriffseinrichtung, die für Zwecke der Speicherung und des Abrufs nacheinander auf die Speicherplätze jeder der sequentiellen Speicherplatzmengen in der Mannigfaltigkeit sequentieller Mengen zugreifen kann, aber nur in der sequentiellen Ordnung der Speicherplätze, und die nach erfolgtem Zugriff auf einen ausgewählten Speicherplatz in einer der sequentiellen Speicherplatzmengen für einen solchen Zweck den nächstfolgenden Zugriff für einen solchen Zweck auf einen entsprechenden Speicherplatz in der nächsten sequentiellen Menge in der Mengenordnung gewähren kann, der als erster für einen solchen folgenden Zugriff verfügbar ist und auf einen Speicherplatz in der nächsten sequentiellen Menge folgt, welcher dem ausgewählten Speicherplatz in der einen von den sequentiellen Mengen entspricht, sowie eine Empfangseinrichtung zum Empfang von Mengen von Folgen der diskreten Informationsdarstellungen und zum Verwalten dieser Mengen in einer Folgenordnung, derart daß jeder diskreten Informationsdarstellung in einer Darstellungsfolge eine entsprechende diskrete Informationsdarstellung in der nächsten sequentiellen Menge in der Folgenordnung zugeordnet bleibt, und eine Steuereinrichtung, welche die Zugriffseinrichtung veranlassen kann, die Menge von Folgen diskreter Informationsdarstellungen in der Mannigfaltigkeit sequentieller Speicherplatzmengen zu speichern, wobei die Folgenordnung der Mengenordnung entspricht, derart daß eine diskrete Informationsdarstellung in einer Darstellungsfolge in einem ausgewählten Speicherplatz in einer sequentiellen Speicherplatzmenge gespeichert wird und ihre entsprechende diskrete Informationsdarstellung in der nächsten Folge der Folgenordnung in dem Speicherplatz der in der nächsten sequentiellen Speicherplatzmenge in der Mengenordnung gespeichert wird, der nach dem ausgewählten Speicherplatz als erster verfügbar ist.
Nach einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird eine Speichereinrichtung für den Abruf diskreter Informationsdarstellungen aus einem aus einer Menge von Speicherplätzen in einem Material mit veränderlichem Zustand geschaffen, das in der Speichereinrichtung vorgesehen ist, wobei die Speichereinrichtung aufweist: ein auf einem Schichtträger aufgebrachtes Material mit veränderlichem Zustand, das eine geordnete Mannigfaltigkeit sequentieller Speicherplatzmengen in einer Mengenordnung aufweist, wobei die Speicherplätze jeder der sequentiellen Mengen in einer sequentiellen Ordnung der Speicherplätze angeordnet sind, wobei die Speichereinrichtung dadurch gekennzeichnet ist, daß Mengen von Folgen diskreter Informationsdarstellungen in einer Folgenordnung sequentiell in der Mannigfaltigkeit sequentieller Speicherplatzmengen gespeichert sind, wobei die Folgenordnung der Mengenordnung entspricht, wobei jede diskrete Informationsdarstellung in einer Darstellungsfolge eine entsprechende diskrete Informationsdarstellung in der nächsten sequentiellen Menge in der Folgenordnung aufweist, eine Zugriffseinrichtung, die für Zwecke des Abrufs nacheinander auf die Speicherplätze jeder der sequentiellen Speicherplatzmengen in der Mannigfaltigkeit sequentieller Mengen zugreifen kann, aber nur in der sequentiellen Ordnung der Speicherplätze, und die nach erfolgtem Zugriff auf einen ausgewählten Speicherplatz in einer der sequentiellen Speicherplatzmengen für einen solchen Zweck den nächstfolgenden Zugriff für einen solchen Zweck auf einen entsprechenden Speicherplatz der in der nächsten sequentiellen Menge in der Mengenordnung gewähren kann, der als erster für einen solchen folgenden Zugriff verfügbar ist und auf einen Speicherplatz in dieser nächsten sequentiellen Menge folgt, welcher dem ausgewählten Speicherplatz in der einen von den sequentiellen Mengen entspricht, und eine Steuereinrichtung, welche die Zugriffseinrichtung veranlassen kann, die Menge von Folgen diskreter Informationsdarstellungen abzurufen, derart daß eine diskrete Informationsdarstellung in einer Darstellungsfolge von einem ausgewählten Speicherplatz in einer sequentiellen Speicherplatzmenge abgerufen wird und ihre entsprechende diskrete Informationsdarstellung in der nächsten Folge der Folgenordnung von dem Speicherplatz in der nächsten sequentiellen Speicherplatzmenge in der Mengenordnung abgerufen wird, der nach dem ausgewählten Speicherplatz als erster verfügbar ist.
Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sorgen für die Speicherung und den Abruf von multiplen Mengen diskreter Informationsdarstellungen in bzw. aus Speicherplätzen in einem Material mit veränderlichem Zustand, das in einer Speichereinrichtung vorgesehen ist, wobei jede dieser Mengen diskrete Informationsdarstellungen aufweist, die einer diskreten Informationsdarstellung in den anderen Mengen entsprechen. Diskrete Informationsdarstellungen in beschriebenen vorhergehenden Speicherplätzen weisen entsprechende Darstellungen in einer anderen oder anschließend direkt verfügbaren Speicherplatzmenge auf, die in Speicherplätzen gespeichert sind, die als erste verfügbar oder anschließend direkt verfügbar sind und auf die zur Speicherung und zum Abruf von diesen vorhergehenden Speicherplätzen zugegriffen wird. Es können ebensoviele als erste oder anschließend direkt verfügbare Speicherplätze von einem ausgewählten vorhergehenden Speicherplatz aus vorhanden sein, wie es Beziehungen von der in dem ausgewählten vorhergehenden Speicherplatz gespeicherten digitalen Informationsdarstellung zu anderen diskreten Informationsdarstellungen gibt. Diese Speicherplatzmengen können in verschiedenen Datenträgerarten mit veränderlichem Zustand existieren, wie z. B. in einer oder mehreren Magnetplatten, einem oder mehreren Blasenspeicherchips oder einer oder mehreren optischen Speicherplatten. Mehrere Datenträger mit veränderlichem Zustand werden im Betrieb miteinander synchronisiert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild des Systems bei Verwendung eines Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines Feldes von Informationselementen oder Datenelementen;
Fig. 3 zeigt eine Darstellung eines an einem Punkt vorbeilaufenden Aufzeichnungsraumes in einem Aufzeichnungsmedium mit veränderlichem Zustand;
Fig. 4 zeigt die Anordnung von Informationselementen in einem Aufzeichnungsraum eines Mediums mit veränderlichem Zustand;
Fig. 5 zeigt eine abwechselnde Anordnung von Informationselementen in Medien mit veränderlichem Zustand;
Fig. 6 zeigt die Fig. 5 entsprechende abrufbare Folge;
Fig. 7 zeigt Darstellungen von Magnetplattenspeichereinrichtungen;
Fig. 8 zeigt eine alternative Anordnung von Informationselementen im Aufzeichnungsraum von Medien mit veränderlichem Zustand;
Fig. 9 zeigt eine alternative Anordnung von Informationselementen im Aufzeichnungsraum von Medien mit veränderlichem Zustand;
Fig. 10 zeigt eine alternative Anordnung von Informationselementen im Aufzeichnungsraum von Medien mit veränderlichem Zustand;
Fig. 11 zeigt eine alternative Anordnung von Informationselementen im Aufzeichnungsraum von Medien mit veränderlichem Zustand;
Fig. 12 zeigt eine Darstellung einer Blasenspeichervorrichtung;
Fig. 13 zeigt eine Darstellung einer Prozeßassemblierung in dem System von Fig. 1;
Fig. 14 zeigt ein verallgemeinertes Ablaufdiagramm für den Betrieb des Systems von Fig. 1 mit den Prozessen von Fig. 13;
Fig. 15 zeigt ein verallgemeinertes Ablaufdiagramm in Verbindung mit einem in Fig. 14 dargestellten Prozessor; und
Fig. 16 zeigt ein verallgemeinertes Ablaufdiagramm in Verbindung mit einem in Fig. 14 dargestellten Prozessor.

Ausführliche Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Datenbankmaschine als Teil eines Computersystems. Das Computersystem weist auf: einen Zentralprozessor 10, der über einen Kommunikationsadapter 11 mit dem Datenbanksteuerungs- und -datenprozessor 12 verbunden ist, der einer der zum Zentralprozessor 10 peripheren Steuerungs- und Datenprozessoren ist. Andere periphere Geräte, von denen viele oder alle ihre eigenen derartigen peripheren Steuerungs- und Datenprozessoren aufweisen, werden an Stellen außerhalb des rechten Pfeils, an dem dieser Bus für die Zwecke von Fig. 1 endet, mit einem Eingangs-Ausgangs-Bus 13 verbunden. Der Kommunikationsadapter 11 und die Eingangs-Ausgangs-Schaltungsschnittstellen der Prozessoren 10 und 12 bilden unter der Steuerung der entsprechenden Prozessoraufbauprogramme einen Kanal, über den Befehle und Informationen oder Daten zwischen dem Zentralprozessor 10 und dem Prozessor 12 der Datenbankmaschine transportiert werden.
Außerdem besitzt der Datenbankprozessor 12 einen lokalen Speicher 14, der einen Festwertspeicher (ROM) 15 und einen Direktzugriffsspeicher (RAM) 16 aufweist. Im ROM 15 sind Initialisierungsroutinen zum Starten des Betriebs der Datenbankmaschine von Fig. 1 permanent gespeichert. Der RAM 16 weist die verschiedenen Kurzzeitspeichereinrichtungen auf, die beim Betrieb dieser Datenbankmaschine mit ihrem Anweisungsprogramm benötigt werden.
Schließlich kommuniziert der Prozessor 12 über den Bus 13 mit einer Magnetplattensteuereinheit 17, welche die Speicherung und den Abruf von Informationselementen von einer oder mehreren Magnetplattenlaufwerken 18 und 19 und möglicherweise weiteren Laufwerken steuert, die rechts von den dargestellten angeordnet sind.
Ein Anweisungsprogramm oder ein Satz von Betriebsanweisungen für den Datenbankprozessor 12 steuert den Abruf und die Speicherung von Informationen in den Plattenlaufwerken 18 und 19, die außerdem, wie weiter unten beschrieben wird, von der Plattensteuereinheit 17 gesteuert werden. Die Art und Weise, in der Informationen, die vom Zentralprozessor 10 oder von anderen, mit dem Bus 13 verbundenen Quellen empfangen werden, auf bzw. von den Platten 18 und 19 gespeichert bzw. abgerufen werden, kann in der zur Ausführung dieser Operationen benötigten Zeit effizient gestaltet werden, wenn sie für die geeignete Datenart ausgewählt wird.
Betrachten wir Informationen oder Daten, die in Tabellenform angeordnet werden können, d. h. Informations- oder Datenelemente, die in einem Rechteckfeld aus Zeilen und Spalten angeordnet werden können. Das heißt, es gibt ein zweidimensionales Feld, das von mehreren Folgen bzw. Strings von Informationselementen, zwischen denen jeweils eine sequentielle Beziehung besteht, und von mehreren orthogonalen Folgen bzw. Strings von Informationselementen gebildet wird, zwischen denen jeweils eine sequentielle Beziehung besteht. Wie oben angedeutet, führt das durchgehende Speichern entweder von Zeilen oder von Spalten in Speicherplätzen entlang Aufzeichnungsspuren in dem Material mit veränderlichem Zustand in den Plattenlaufwerken 17 und 18 in einer bestimmten Situation beim Speichern von Änderungen an diesen Informationselementen oder beim Abruf ausgewählter Informationselemente zu einer beträchtlichen Verlängerung der Zugriffszeit. Für ein gegebenes Informationselement in einem derartigen Feld, dessen Speicherung oder Abruf angefordert wurde, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, daß ein nächstfolgendes Element entlang der Zeile oder das nach unten nächstfolgende Element in einer Spalte Teil der gleichen Anforderung ist oder der gleichen Operation durch den Zentralprozessor 10 oder durch ein anderes, mit dem Bus 13 verbundenes Gerät unterworfen werden soll. Wenn das Rechteckfeld, wie im typischen Fall, in Form von hintereinander angeordneten Zeilen bzw. hintereinander angeordneten Spalten entlang einer Aufzeichnungsspur gespeichert wird, dann erfolgt eine schnelle Reaktion auf eine Anforderung des nächsten Elements in einer Zeile bzw. des nächsten Elements in einer Spalte, da der Speicherplatz, der diese Informationselemente enthält, als nächster unter dem Schreib- und Lesekopf an dem beweglichen Arm über der Aufzeichnungsspur vorbeiläuft.
Wenn andererseits in einer Situation, in der die Zeilen hintereinander entlang einer Aufzeichnungsspur gespeichert worden sind, stattdessen ein Informationselement in der gleichen Spalte, aber in der nächsten Zeile angefordert wird, dann entsteht eine etwas größere Verzögerung, bis im weiteren Ablauf die nächste Zeile entlang der Aufzeichnungsspur erreicht wird. Wenn die Speicherung von Änderungen oder der Abruf aller Informationselemente in dieser Spalte angefordert wurde, dann entsteht eine viel größere Verzögerung, da für ein hinreichend großes Feld diese Informationselemente quer über die verschiedenen Aufzeichnungsspuren gespeichert sind, die benötigt werden, um alle Zeilen hintereinander aufzunehmen. Der bewegliche Arm, der den Kopf trägt, muß sich auf der Basis einer relativ langsamen mechanischen Bewegung von Spur zu Spur bewegen und dann warten, bis sich der Speicherplatz, der die gewünschte Information enthält, unter diesem Kopf vorbeidreht.
Wir betrachten das in Fig. 2 dargestellte rechteckige Teilfeld von repräsentativen Informationselementen. In diesem Feld sind die Informationselemente in einer ersten Zeile mit A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, D&sub1;, usw. bezeichnet. Jedes dieser Informationselemente kann z. B. ein anderer Informationstyp sein, wie z. B. ein Name, eine Adresse, eine Telefonnummer, oder andere Informationselemente, die mit der in Spalte A genannten Person verknüpft sind. In der nächsten Zeile erscheint bei A&sub2; der Name einer anderen Person, und wieder in der nächsten Zeile bei A&sub3; usw. Entsprechend erscheinen die zugehörigen Adressen, Telefonnummern und dergleichen in der entsprechenden Spalte für jede solche Person. Dadurch entstehen Spalten von Informationstypen, eine Namenspalte, eine Adressenspalte, eine Telefonnummernspalte usw. Jeder Schnittpunkt einer Zeile mit einer Spalte repräsentiert eine Zelle mit einem darin enthaltenen Informationselement (oder mit mehreren Elementen, wenn einige davon in einer Spalte zusammengefaßt sind).
Fig. 3 zeigt eine Rechteckfeld-Darstellung eines Teils der Aufzeichnungsfläche einer Magnetplatte, der im zeitlichen Ablauf einen Punkt passiert, wobei eine Zeitachse dargestellt ist, welche Zeitpunkte anzeigt, in denen Speicherplatzsektoren von definierter Länge entlang Aufzeichnungsspuren jeweils an einem solchen Punkt vorbeizulaufen beginnen. Das heißt, zwischen je zwei spezifizierten Zeitpunkten in Fig. 3 befindet sich ein Speicherplatzsektor von definierter Länge, der durch einen Abstand oder durch die Anzahl der darin enthaltenen binären Aufzeichnungsbitstellen festgelegt ist. Die Differenz zwischen dem Zeitpunkt, an dem der Anfang eines ersten Speicherplatzsektors entlang einer Aufzeichnungsspur unter einen Kopf an einem beweglichen Arm gelangt, und dem Zeitpunkt, in dem der Anfang des nächsten Speicherplatzsektors entlang der Spur unter den Kopf gelangt, ist gleich Δt = tk - tk-1. Dieser Wert Δt ist für alle Aufzeichnungsspuren konstant und definiert die Breite des Speicherplatzsektors, die am zweckmäßigsten nicht durch eine Längenmessung, sondern durch die Anzahl der darin enthaltenen Bytes (acht Binärstellen) bestimmt wird. Eine typische, in Bytes angegebene Speicherplatzsektorbreite könnte 4096 Bytes betragen (allerdings können und werden auch andere Längen verwendet). So sind bei einer kreisförmigen Magnetplatte die Binärstellen-Aufzeichnungsplätze in einem Speicherplatzsektor bei diesem speziellen Schema auf inneren Spuren dichter gepackt als auf äußeren Spuren. Für alle Aufzeichnungsspuren befindet sich daher der Kopf zu einem bestimmten Zeitpunkt, etwa tk, in allen derartigen Aufzeichnungsspuren einschließlich der Spur n am Anfang eines Speicherplatzsektors, und nach einer Zeitspanne Δt, oder zum Zeitpunkt tk+1, befindet sich der Kopf dann in diesen Spuren einschließlich der Spur n am Anfang des nächsten Speicherplatzsektors.
Betrachten wir nun die Situation, in welcher der bewegliche Arm den Kopf von einer Position unmittelbar über einer Aufzeichnungsspur n in eine Position unmittelbar über der nächstbenachbarten Aufzeichnungsspur n+1 in der Folge bewegt. Die Speicherplatzsektorbreite kann z. B. bezüglich der Zeit Δt oder bezüglich der darin enthaltenen Bytezahl ausreichend groß gewählt werden, so daß die Zeit für die Armbewegung von der Spur n zur Spur n+1, oder tm, innerhalb der Zeit Δt liegt, die ein Sektor in der Spur n bei fehlender Armbewegung sonst benötigen würde, um unter dem Kopf vorbeizulaufen. Es gilt also tm ≤ Δt. Mit anderen Worten, die Zeit, die der Kopf für seine Übergangsbewegung von einer Spur zur benachbarten Spur benötigt, ist kleiner oder gleich der Zeit, in der ein einzelner Sektor vom Anfang bis zum Ende unter dem Kopf vorbeilaufen kann.
In vielen Fällen wird die in Bytes gemessene Speicherplatzsektorbreite, die zu einer Sektordurchlaufzeit von Δt führt, etwas größer gewählt als die Übergangs- oder Bewegungszeit tm des Armes und des Kopfes von einer Aufzeichnungsspur zur benachbarten Aufzeichnungsspur. Das heißt, die tatsächliche Bewegungszeit könnte nur die Zeit erfordern, die für das Vorbeilaufen von 512 oder 1024 Bytes oder irgendeiner anderen Bytezahl unter dem Kopf erforderlich ist, statt der für die Unterbringung in einem Speicherplatzsektor gewählten 4096 Bytes. Auch wenn daher in der nachfolgend zu beschreibenden Anordnung der Übergang von einem Speicherplatzsektor mit einem darin gespeicherten Informationselement zu dem Informationselement in der nächsten Spalte verkürzt werden könnte, indem man Δt annähernd gleich tm wählt, können andere Überlegungen dazu führen, daß Δt wesentlich größer als tm gewählt wird.
Eine dieser Überlegungen ist, daß es in den Situationen, wo einige der Informationselemente fast immer zusammen angefordert werden, rationeller sein kann, sie auch zusammen zu speichern. Wenn daher die Spalte A des Feldes in Fig. 2 Namen darstellt, und die Spalte B stellt Adressen dar, und Namen und Adressen werden immer zusammen angefordert, dann kann es entschieden vorteilhaft sein, diese Namen und Adressen jeweils im gleichen Sektor zu speichern, um sie zusammen auf einmal auszulesen. Als Ergebnis einer solchen Speicherung in einem gemeinsamen Sektor wären, wenn der Zentralprozessor 10 Informationselemente anfordert, die in einer Spalte von Fig. 2 stehen, wesentlich weniger Spaltenanforderungen abzuarbeiten, wenn einige der Spalten praktisch kombiniert werden, indem ihre Informationselemente im gleichen Speicherplatzsektor entlang der Aufzeichnungsspur auf der Platte untergebracht werden.
Ein weiterer zu berücksichtigender Grund für die Speicherung von Informationselementen in gemeinsamen Sektoren wäre im Fall der Speicherung großer Dokumente der Wunsch, sicher zu sein, daß die Sektorbreite ausreichend groß ist, um eine ganze Dokumentenseite speichern zu können, wodurch man viel einfacher feststellen kann, wo man sich in einem solchen Dokument befindet. Dies unterstützt ferner die Sortierung nach dem Kontext und erleichtert es, auf eine entsprechende Anforderung vom Zentralprozessor 10 komplette Seiten auf einem Bildschirm darzustellen.
Wie oben angedeutet, kann das durchgehende Speichern entweder der Zeilen oder der Spalten gemäß Fig. 2 entlang einer Aufzeichnungsspur zu langen Zugriffszeiten führen, wenn bestimmte Anforderungen von ausgewählten Informationselementen in dem in dieser Abbildung gezeigten Rechteckfeld abgearbeitet werden. Fig. 4 zeigt eine wesentlich bessere Anordnung der Informationselemente in dem Rechteckfeld von Fig. 2 in den Speicherplatzsektoren des Plattenspeicherraums von Fig. 3. Wie zu erkennen ist, wird das Informationselement A&sub1; in einem ausgewählten Speicherplatzsektor des Plattenspeicherraums untergebracht, der willkürlich als Spur n-1 gewählt wird, gefolgt von einem Sektor der als leerer Speicherplatzsektor dargestellt ist. Im nächsten Speicherplatzsektor hinter dem leeren Sektor folgt in der gleichen Aufzeichnungsspur das Element B&sub1;, dann ein weiterer leerer Sektor, und dann das Element C&sub1; im nächsten Sektor der gleichen Spur, auf den als nächstes ein leerer Sektor folgt usw.
Dabei ist jedoch zu beachten, daß anders als in der Tabelle von Fig. 2 das Informationselement A&sub2; nicht in einem Sektor unmittelbar neben dem Element A&sub1; in einer angrenzenden Spur untergebracht wird, sondern stattdessen in der angrenzenden Spur n unter oder neben dem Element B&sub1; angeordnet wird, und daß auf das Element A&sub2; wieder ein leerer Sektor in der gleichen angrenzenden Spur folgt. Natürlich ist A&sub2; auch nicht am Ende der Zeile angeordnet, die A&sub1; als erstes Informationselement aufweist, wie das früher typischerweise der Fall war. Das Element B&sub2; ist wiederum als nächstes in der gleichen Aufzeichnungsspur n hinter dem leeren Sektor nach A&sub2; angeordnet, und auf das Element B&sub2; folgen wieder ein leerer Sektor und dann das Informationselement C&sub2;, ein leerer Sektor usw.
Das Informationselement A&sub3; ist wieder in der nächstbenachbarten Aufzeichnungsspur n+1 auf der Platte dargestellt, aber unter oder neben dem Informationselement B&sub2; angeordnet, statt unter einem der Informationselemente A&sub1; oder A&sub2;. Dieses Muster setzt sich fort, wie in Fig. 4 erkennbar.
Das Ergebnis dieses Versetzens von Spaltendaten gegenüber dem Rechteckfeld von Informationselementen gemäß Fig. 2 in den Speicherplatzsektoren benachbarter Spuren im Plattenaufzeichnungsraum von Fig. 3, wie in Fig. 4 dargestellt, besteht darin, daß bezüglich eines bestimmten Informationselements das nächste Element, das in einer Spalte darunter steht, annähernd zum gleichen Zeitpunkt zum Auslesen verfügbar ist wie das nächste Informationselement in einer Zeile. Wenn daher das Informationselement A&sub1; angefordert und ausgelesen worden ist, so daß der Kopf sich am Ende des Speicherplatzsektors befindet, der dieses Element enthält, dann kann eine fortbestehende oder anschließende Anforderung zum Auslesen eines der Informationselemente B&sub1; oder A&sub1; annähernd in der gleichen Zeit ausgeführt werden, um dadurch die Antwort (oder den nächsten Teil der Antwort) abzuarbeiten. Dies ist darauf zurückzuführen, daß die Zeit, die der leere Speicherplatzsektor, der auf den Sektor folgt, welcher das Informationselement A&sub1; in der Spur n-1 enthält, zum Passieren des Kopfes benötigt, größer oder gleich der Zeit ist, die der Arm für die Bewegung des Kopfes zur benachbarten Spur benötigt.
Im Ergebnis kann das Informationselement A&sub2; annähernd zum gleichen Zeitpunkt wie das Informationselement B&sub1; für den Kopf verfügbar sein. Unter diesen Umständen und unter der Annahme, daß bei den meisten Informationsabrufen entweder eine Zeile von Informationselementen aus dem Feld gemäß Fig. 2 oder eine Spalte von Informationselementen aus dem Feld gemäß Fig. 2 angefordert wird, zeigt die Datenbankmaschine gemäß Fig. 1, in der das Feld von Fig. 2 entsprechend der Darstellung in Fig. 4 gespeichert ist, auf eine Anforderung zum Speichern oder zum Abruf einer vollständigen Informationszeile bzw. einer vollständigen Informationsspalte im wesentlichen die gleiche Reaktionsfähigkeit bezüglich der benötigten Zeit zum Erfüllen dieser Anforderung vom Zentralprozessor 10 oder von einem anderen Gerät am Bus 13. Folglich ist jedes in einer Spalte enthaltene Element in einer benachbarten Spur in dem Sektor oder Speicherplatz untergebracht, der nach dem Lesen des vorhergehenden Spalteneintrags für den Kopf als nächster zum Lesen verfügbar ist. Der Kopf kann dadurch das nächste Element in einer Zeile oder das nächste Element in einer Spalte direkt lesen, ohne über Sektoren hinwegzugehen, die Informationselemente enthalten, welche nicht gelesen werden sollen.
Es mag den Anschein haben, daß die zwischen den Informationselementen in Fig. 4 dargestellten leeren Sektoren dazu führen, daß die Informationsspeicherdichte für die Platte halbiert wird. In diesen Sektoren, die in Fig. 4 als leer dargestellt werden, können jedoch auf verschachtelte Weise die Informationselemente anderer Rechteckfelder gespeichert werden. Was das betrifft, könnte etwas von dem restlichen Teil des Rechteckfeldes von Fig. 2, der nicht dargestellt ist, verschachtelt in diesen Sektoren gespeichert werden, die in Fig. 4 als leer dargestellt sind. Somit hat die in Fig. 4 dargestellte Informationsaufzeichnungsanordnung nicht unbedingt einen Verlust an Informationsspeicherdichte zur Folge.
Andererseits verringern die in den Spuren von Fig. 4 eingefügten leeren Sektoren tatsächlich die Abrufgeschwindigkeit von Zeileninformationselementen gemäß Fig. 2 entlang der Aufzeichnungsspuren. Das heißt, wenn das Informationselement A&sub1; ausgelesen wird und die anschließende Anforderung vom Zentralprozessor 10 dann das Auslesen des Informationselements B&sub1; verlangt, ergibt sich wegen der Zeit, die der leere Sektor zwischen den Sektoren, welche die Informationselemente A&sub1; und B&sub1; enthalten, für seinen Durchlauf unter dem Kopf benötigt, eine zusätzliche Verzögerung beim Erfüllen dieser Anforderung. Tatsächlich gestattet das weitere Einfügen leerer Speicherplatzsektoren neben denjenigen, die bereits zwischen Speicherplatzsektoren mit darin gespeicherten Zeileninformationselementen vorhanden sind, ein willkürliches Verlangsamen der Zeileninformationselemente entlang einer Aufzeichnungsspur. In der anderen Richtung wird durch Entfernen aller leeren Sektoren mittels Verschieben der Zeileninformationselemente entlang der Spuren nach links, mit Ausnahme des ersten Elements oder der Elemente der Spalte A in jeder Spur, die Abrufgeschwindigkeit der Zeileninformationselemente verdoppelt, ohne die Abrufgeschwindigkeit der Spalteninformationselemente zu beeinflussen. Das heißt, wenn der Kopf zu einer benachbarten Spur übergeht, um das nächste Spalteninformationselement zu erhalten, wird er immer noch nach Ablauf der Zeit tm über dem nächsten verfügbaren Speicherplatzsektor in dieser benachbarten Spur angeordnet.
Es existiert eine Alternative, welche die Abrufgeschwindigkeit für Zeileninformationselemente wieder verdoppelt, aber gleichzeitig auch die Abrufgeschwindigkeit für Spalteninformationselemente verdoppelt, indem die Informationselemente in einem Rechteckfeld gemäß Fig. 2 auf die in Fig. 5 dargestellte Weise auf zwei Magnetplatten gespeichert werden. Die Abbildung zeigt zwei Darstellungen von Plattenaufzeichnungsräumen für eine Magnetplatte x und eine Magnetplatte y, die synchron zueinander in Drehung versetzt werden, so daß zur Darstellung der Sektoranfänge in jedem Plattenaufzeichnungsraum in Fig. 5 eine gemeinsame Zeitpunktmenge verwendet werden kann. Wie zu erkennen ist, sind die Zeilen mit ungeradzahligen Informationselementen in der Plattenraumdarstellung x in den gleichen Spaltenpositionen bezüglich der Elemente untereinander gespeichert, wie in der Anordnung gemäß Fig. 4 (z. B. steht das Element A&sub3; wieder neben dem Element C&sub1;). Das heißt, ein Informationselement in einer ungeradzahligen Zeile steht unter dem Spalteninformationselement der vorhergehenden ungeradzahligen Zeile zwei Spalten rechts von seinem eigenen Spalteninformationstyp in dieser vorhergehenden ungeradzahligen Zeile. Entsprechend ist jede geradzahlige Zeile in der Plattenraumdarstellung y gegenüber dem gleichen Spalteninformationstyp in der vorhergehenden geradzahligen Zeile um zwei Spalten nach rechts verschoben dargestellt (z. B. steht A&sub4; wieder neben C&sub2;), wodurch die gleiche Beziehung zwischen Informationselementen erhalten bleibt, welche diese Zeilen in der Anordnung von Fig. 4 hatten.
Im Betrieb betrachten wir einen Zeitpunkt tk, zu dem sich der zur Platte x gehörende Kopf über der Spur n-1 befindet, während sich der zur Platte y gehörende Kopf zum gleichen Zeitpunkt über der Aufzeichnungsspur p-2 befindet. Der Kopf für die Platte x kann die Zeile mit Informationselementen, die mit A&sub1; beginnen, direkt lesen, ebenso wie er dies in Fig. 4 tun könnte, wenn er dort zum Zeitpunkt tk über der Spur n-1 angeordnet wäre. Wenn andererseits die Spalte A zu lesen wäre, dann würde das Informationselement A&sub1; zuerst durch den zur Platte x gehörenden Kopf gelesen, anschließend würde das Informationselement A&sub2; durch den zur Platte y gehörenden Kopf gelesen, und so weiter hin und her. Jeder Kopf ist in der Lage, die nächste Spalteninformation abzurufen, d. h. von dem Speicherplatzsektor zu holen, der nach Ablauf der Zeit tm bei jedem Übergang von einer Spur zu einer benachbarten als erster verfügbar ist. Da in den Zeilen auf der Platte x bzw. y keine leeren Sektoren vorgesehen sind, entstehen keine zusätzlichen Verzögerungen beim Abruf (oder bei der Speicherung) irgendeiner Informationselementezeile auf der einen oder der anderen Platte, wodurch sich die Reaktionszeit für Zeilenabruf-(oder Zeilenspeicherungs-)Anforderungen gegenüber der Reaktionszeit von Fig. 4 um den Faktor zwei verbessert. Da zwei Platten vorhanden sind, die jeweils Zeileninformationselemente parallel zueinander abrufen können, wird die Gesamtgeschwindigkeit für die Speicherung oder den Abruf von Zeileninformationselementen nochmals verdoppelt oder gegenüber derjenigen von Fig. 4 vervierfacht. Für individuelles Lesen entweder von der Platte x oder von der Platte y ergibt sich die gleiche Reaktionszeit für Spaltenabrufanforderungen, wie sie in der Anordnung von Fig. 4 auftreten würde, aber zusammengenommen ist die Gesamt- Spaltenreaktionszeit für die beiden Platten wieder halb so groß wie bei der Anordnung von Fig. 4, da jede Platte Spalteninformationselemente ausgibt, während der Arm der anderen sich von einer Spur zur nächstbenachbarten Spur bewegt. Diese Reihenfolge ist durch die in Fig. 5 abgebildeten gekrümmten Pfeile dargestellt, wobei die resultierenden Ausgaben in Fig. 6 dargestellt sind. Somit ist die Reaktionszeit für Abruf- oder Speicherungsanforderungen von Spalteninformationselementen in der Anordnung von Fig. 5 gerade halb so groß wie die entsprechende Reaktionszeit für die Anordnung von Fig. 4 und beträgt nur ein Viertel der Reaktionszeit für Anforderungen von Zeileninformationselementen.
Ebenso wie die Anordnung von Fig. 4 gestattet die in Fig. 5 dargestellte Anordnung, daß das Datenbankmaschinensystem nach dem Abruf eines Informationselements aus irgendeinem darin enthaltenen Speicherplatz entweder direkt das nächste Zeilenelement in der entsprechenden Zeilenfolge (1) in Fig. 2 entlang der gleichen Aufzeichnungsspur im nächsten Sektor oder das nächste Spaltenelement darunter in der entsprechenden Spaltenfolge in Fig. 2 in der nächstbenachbarten Aufzeichnungsspur abruft, ohne daß unter dem Kopf irgendein anderer Speicherplatz, der ein anderes Informationselement enthält, vollständig hindurchgelaufen ist, und ohne eine volle Umdrehung der Platte und damit einen erneuten Durchlauf des Speicherplatzes abzuwarten. Natürlich gibt es die Möglichkeit, das nächste Informationselement in einer Spalte von Fig. 2 in einem Speicherplatz zu speichern, der auf der nächstbenachbarten Spur etwas weiter entfernt ist als der Speicherplatz, der in dieser Spur zuerst für den Kopf verfügbar ist. Das heißt, in Fig. 4 oder 5 könnte jeweils das Informationselement A&sub2; bezüglich des Informationselements A&sub1; weiter nach rechts verschoben werden, was immer noch einen direkten Zugriff ohne eine volle Plattendrehung nach dem Abruf des Informationselements A&sub1; bis zum Abruf des Informationselements A&sub2; gestatten würde, jedoch mit einer zusätzlichen Verzögerung. Eine solche Verzögerung könnte möglicherweise in bestimmten Situationen vorteilhaft sein, in denen weitere Aktivitäten, die in dem Computersystem als Ganzes fortgeführt werden, aus einer solchen Verzögerung Nutzen ziehen würden.
Fig. 7 zeigt eine Ansicht der Oberfläche eines Magnetwerkstoffs mit veränderlichem Zustand der Magnetplatten x und y, die den Plattenspeicherraum-Darstellungen x und y in Fig. 5 entsprechen. Auf jeder der Platten ist ein ausgewählter Abschnitt dargestellt, der von zwei Sektorlinien und zwei Radien begrenzt wird. Schwache Bögen, die innerhalb dieser begrenzten Bereiche gezeichnet sind, dienen zur - allerdings maßstäblich stark verzerrten - Darstellung von Aufzeichnungsspuren entlang der Plattenoberfläche. Geschwärzte kurze Bogensegmente entlang dieser schwach gezeichneten Bögen dienen zur Darstellung der Speicherplatzsektoren in dem Magnetwerkstoff mit veränderlichem Zustand, in denen die in Fig. 5 dargestellten Informationselemente gespeichert sind (in der Darstellung sind sie durch Zwischenräume getrennt, was allerdings in der Praxis nicht der Fall ist, wo sie durch Codierungsdarstellungen in den gespeicherten Bits getrennt sind). Die Darstellung des Plattenaufzeichnungsraums für die Platte x in Fig. 5 weist einen rechteckigen Abschnitt auf, der durch die Bezeichner x&sub1;, x&sub2;, x&sub3; und x&sub4; markiert ist. Eine entsprechende Kennzeichnung erfolgt für die Darstellung des Plattenaufzeichnungsraums in Fig. 5 für die Platte y unter Verwendung der Bezeichner y&sub1;, y&sub2;, y&sub3; und y&sub4;. Die gleichen Bezeichner werden in Fig. 7 für die Platte x verwendet und sind an den Ecken des ausgewählten begrenzten Bereichs dieser Platte dargestellt, und Bezeichner für den Plattenraum y sind in Fig. 7 an den Ecken des ausgewählten begrenzten Bereichs auf der Platte y dargestellt. Folglich stellt das obere linke geschwärzte Liniensegment auf der Platte x in Fig. 7 den Speicherplatzsektor für das Informationselement A&sub1; dar, während das linke geschwärzte Bogensegment der nächstbenachbarten Aufzeichnungsspur zur Mitte der Platte x hin den Speicherplatzsektor für das Informationselement A&sub3; darstellt, und so weiter. Entsprechend stellt das obere linke geschwärzte Bogensegment für die Platte y den Speicherplatzsektor für das Informationselement A&sub2; dar, während das linke geschwärzte Bogensegment in der nächstbenachbarten Aufzeichnungsspur zur Mitte der Platte y hin den Speicherplatzsektor für das Informationselement A&sub4; darstellt.
Auf diese Weise wird die Darstellung des Plattenaufzeichnungsraums in Fig. 5 in einer entsprechenden physikalischen Raumdarstellung in Fig. 7 auf den Magnetplatten x und y gezeigt. Bewegliche Arme 20 und 21, an denen jeweils eine Schreib- und Lesekopfeinrichtung befestigt ist, können über jeder der auf den entsprechenden Platten x und y vorhandenen Aufzeichnungsspuren positioniert werden, einschließlich der Aufzeichnungsspursegmente, die in den ausgewählten begrenzten Bereichen auf jeder dieser Platten dargestellt sind.
Fig. 8 zeigt eine Erweiterung der Konzeption von Fig. 5 auf drei Platten, die Platten X, Y und Z. Wiederum stellt der gekrümmte ausgezogene Pfeil die Annahme dar, daß die Zeit tm, bis zu deren Ablauf der bewegliche Arm mit dem Kopf von einer Aufzeichnungsspur zur benachbarten Aufzeichnungsspur übergehen kann, kleiner oder gleich der Zeit Δt ist, die ein Speicherplatzsektor benötigt, um unter einem bewegungslosen Kopf vorbeizulaufen. So gesehen, erstrecken sich die ausgezogenen Pfeile in Fig. 8 über eine Speicherplatzsektor-Durchlaufzeit. Mit Ausnahme des anfänglichen Übergangs zum ersten Informationselement-Speicherplatzsektor auf jeder Platte gibt es eine Sektordurchlauf-Wartezeit zwischen dem Ende eines ausgezogenen gekrümmten Pfeils, das die Beendigung eines Kopfübergangs von einer Spur zu einer benachbarten Spur in jeder Platte darstellt, und dem Anfangszeitpunkt des nächsten Informationselement-Speicherplatzsektors, der den Kopf erreicht. Dies wird durch das w mit gestrichelten Linien auf beiden Seiten angedeutet, das einen Wartezustand während des Durchlaufs dieses Speichersektorplatzes unter dem Kopf darstellt, bevor dieser den ersten Informationselement-Speicherplatzsektor entlang dieser benachbarten Spur erreicht.
Das Hinzufügen weiterer Magnetplatten in der Art von Fig. 5, jedoch von mehr als zwei Platten, gleichgültig ob dies auf einem einzigen Laufwerk mit unabhängig beweglichen Armen mit Köpfen für jede derartige weitere Platte oder auf mehreren Magnetplattenlaufwerken erfolgt, kann verschiedenen Zwecken dienen. Offensichtlich können Informationselemente komplexere Beziehungen aufweisen als lediglich zu den nächsten Nachbarn in einem zweidimensionalen Feld. Beispielsweise kann man sich vorstellen, daß Informationselemente in Zellen eines Quaders angeordnet sind, der als eine Folge von rechteckigen Feldern entlang einer dritten Dimension ausgebildet ist. Dies läßt sich dann so betrachten, daß jedes Informationselement in einer Zelle eine Nachbarschaftsbeziehung zu nächsten Nachbarn in sechs verschiedenen Richtungen aufweist, d. h. jedes Informationselement ließe sich als ein Mitglied von drei verschiedenen Folgen von Informationselementen vorstellen, wobei diese eine Zeilenfolge, eine Spaltenfolge und eine Tiefenfolge sind. Ferner könnte man ein Informationselement als eine Zelle in einem höherdimensionalen Körper ansehen, so daß eine noch größere Anzahl von sequentiellen Beziehungen zu anderen Informationselementen existieren würde.
In den bisher beschriebenen Anordnungen kann offenbar jedes Rechteckfeld bereitgestellt werden, aus denen sich derartige Körper zusammensetzen. Das heißt, für jedes derartige Rechteckfeld könnte, wie in Fig. 4, eine einzige Platte bereitgestellt werden, oder mehrere solche Rechteckfelder könnten auf einer einzigen Platte bereitgestellt werden. Andererseits könnte jedes derartige Rechteckfeld, das einen solchen Körper bildet, in der Art von Fig. 5 auf einem Plattenpaar bereitgestellt werden, oder mehrere dieser Rechteckfelder könnten wiederum auf dem gleichen Plattenpaar bereitgestellt werden. Die Anordnung von Informationselementen in Speicherplätzen auf derartigen Platten wäre analog zu den in Fig. 4 bzw. 5 dargestellten Anordnungen von Informationselementen.
Die Verwendung zusätzlicher Platten im Sinne von Fig. 8, wobei wiederum gleichgültig ist, ob dies auf einer einzigen Platte mit unabhängig beweglichen Armen für jede derartige Platte oder auf mehreren Plattenlaufwerken erfolgt, ist für einen anderen Zweck als für die Speicherung von Informationselementen mit höherdimensionalen sequentiellen Beziehungen zu benachbarten Informationselementen dargestellt. Die Anordnung gemäß Fig. 8 gestattet eine Einstellung der Geschwindigkeit, mit der auf Zeileninformations-Speicherplatzsektoren oder Spalteninformations-Speicherplatzsektoren zugegriffen werden kann, um solche Informationselemente darin zu speichern oder daraus abzurufen. Bevor wir nochmals Fig. 8 betrachten, erinnern wir daran, daß in Fig. 4 die leeren Speicherplatzsektoren nach jedem Element in einer Zeile von Speicherplatzsektoren deshalb vorhanden waren, weil (a) gewünscht wurde, daß die Reaktionszeit für eine Anforderung zum Speichern oder zum Abruf einer Zeile annähernd die gleiche ist wie die Reaktionszeit für eine Spalte, und (b) daß die Zeit tm für die Bewegung eines Armes und Kopfes von einer Spur zu einer benachbarten Spur so eingestellt wurde, daß sie kleiner oder gleich der Zeit Δt für den Durchlauf eines Sektors unter einem bewegungslosen Kopf war.
Folglich kann das System in Fig. 4 nach der Speicherung oder dem Abruf des Informationselements A&sub1; in bzw. aus seinem Speicherplatz das nächste Informationselement in der Zeile, das Informationselement B&sub1;, oder das nächstuntere Informationselement in der Spalte, das Element A&sub2;, in etwa der gleichen Reaktionszeit speichern oder abrufen. Das Entfernen dieser leeren Sektoren, indem man jedes auf das erste folgende Zeilenelement ausreichend nach links verschiebt, um die leeren Speicherplatzsektoren zu beseitigen, führt jedoch zu keiner Änderung der Geschwindigkeit, mit der Spaltenspeicherungs- oder -abrufanforderungen ausgeführt werden, da der relative zeitliche Versatz unverändert bleibt, halbiert aber die Reaktionszeiten für Zeilenspeicherungs- oder -abrufanforderungen. Andererseits wird das Hinzufügen weiterer leerer Speicherplatzsektoren rechts von jedem der vorhandenen leeren Speicherplatzsektoren in Fig. 4 wiederum die Reaktionszeit für Spaltenspeicherungs- oder -abrufanforderungen unverändert lassen, da sich der relative zeitliche Versatz nicht ändert, aber die Reaktionszeit für Zeilenspeicherungs- oder -abrufanforderungen verlängern.
Auf ähnliche Weise wird das Einfügen eines leeren Speicherplatzsektors (oder eines Sektors mit einer nichtverwandten Wechselbeziehung) zwischen je zwei Speicherplatzsektoren mit darin enthaltenen Informationselementen in der Zeile in Fig. 5 die Reaktionszeit für Spaltenspeicherungs- oder -abrufanforderungen bei fehlender Änderung des zeitlichen Versatzes unverändert lassen, aber die Reaktionszeit für Zeilenspeicherungs- oder -abrufanforderungen verlängern. Andererseits wurde, wie bereits beschrieben, die Anordnung gemäß Fig. 5 eingeführt, um die Reaktionszeit für Zeilenanforderungen durch Entfernen der leeren Speicherplatzsektoren zwischen Zeilen-Speicherplatzsektoren mit darin enthaltenen Informationselementen zu verkürzen, während außerdem die Reaktionszeit für Spaltenanforderungen verkürzt wurde, indem man das System Spalteninformationselemente abwechselnd in geeigneten Speicherplatzsektoren auf den Platten X und Y speichern oder abrufen ließ.
Wie bereits angedeutet, gestattet die Anordnung gemäß Fig. 5 eine noch größere Verlängerung der Reaktionszeit für Zeilenspeicherung- oder -abrufanforderungen, da für jede der Platten X und Y eine Zeile von Informationselementen innerhalb der gleichen Zeit parallel gespeichert oder abgerufen werden kann, wodurch die Geschwindigkeit verdoppelt wird, mit der Zeileninformationselemente vom System verarbeitet werden (sie können in einem Pufferspeicher abgelegt werden, um Konflikte am Ausgang der Datenbankmaschine zu vermeiden). Wenn der zur Platte X gehörige Kopf das Lesen des Speicherplatzes beendet hat, der das Informationselement A&sub1; enthält, kann dieser Kopf als nächstes die Speicherplätze lesen, die B&sub1;, C&sub1; und so weiter enthalten, während der zur Platte Y gehörige Kopf anfangen kann, Informationen in der Zeile abzurufen, die mit dem Speicherplatzsektor beginnt, der das Informationselement A&sub2;, dann B&sub2; und so weiter enthält. Folglich können durch Hinzufügen einer zweiten Platte in der Anordnung gemäß Fig. 5 die Reaktionszeiten sowohl für Spalten- als auch für Zeilen-Leseanforderungen verkürzt werden.
Offensichtlich gestattet Fig. 8 eine parallele Speicherung oder einen parallelen Abruf von drei Zeilen von Informationselementen und dadurch gleichzeitig eine weitere Verkürzung der Reaktionszeit für Zeilenspeicherungs- oder -abrufanforderungen, wiederum ohne Veränderung der Reaktionszeit für Spaltenspeicherungs- oder abrufanforderungen, da der relative zeitliche Versatz wieder unverändert bleibt. Eine weitere Möglichkeit zeigt sich in Verbindung mit Fig. 8 wegen der Wartezeiten, die eingefügt werden, wenn der bewegliche Arm und der Kopf eine Bewegung von einer Aufzeichnungsspur zu einer benachbarten Aufzeichnungsspur in einer Zeit tm beenden müssen, die kleiner oder gleich einer Zeit Δt ist, die für den Durchlauf eines Speicherplatzsektors unter diesem Kopf benötigt wird. Für den Fall, daß für den Übergang eines beweglichen Armes und Kopfes von einer Aufzeichnungsspur zur angrenzenden Aufzeichnungsspur eine Zeit von zwei Speicherplatzdurchlaufzeiten benötigt wird, d. h. von 2Δt, zeigen die gestrichelten Pfeile, daß dies keine Auswirkung auf die Reaktionszeit für Spaltenspeicherungs- oder -abrufanforderungen und keine wesentliche Auswirkung auf die Reaktionszeit für Zeilenanforderungen hat. Wenn daher tm kleiner oder gleich 2Δt anstatt kleiner oder gleich Δt ist, arbeitet das System annähernd ebenso wie vorher.
Dies läßt darauf schließen, daß die Speicherplatzsektoren kürzer sein können (weniger Bytes enthalten können), wodurch die Geschwindigkeit erhöht wird, mit der Informationselemente aus jedem derartigen Speicherplatzsektor abgerufen werden (von denen doppelt so viele vorhanden sein werden), wenn die Informationselemente in dieser relativ kürzeren Länge untergebracht werden können. Das heißt, die Speicherplatzsektoren brauchen nicht verlängert zu werden, um die Bedingung zu erfüllen, daß tm kleiner oder gleich Δt ist, eine Länge, bei der unter Umständen in jedem Sektor ein beträchtlicher Platz ungenutzt bleibt, sondern brauchen nur so lang zu sein, daß die Bedingung tm kleiner oder gleich 2Δt erfüllt ist.
Die andere vorgeschlagene Möglichkeit besteht darin, die Rotationsgeschwindigkeit der Magnetplatte zu erhöhen und die Länge der Speicherplatzsektoren in etwa beizubehalten, so daß während einer Bewegung des Armes und des Kopfes von einer Aufzeichnungsspur zu einer angrenzenden Spur zwei Sektoren durchlaufen werden. Wegen der Beschränkungen des Kopfpositionierungssystems ist die Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit wahrscheinlich viel einfacher als die Erhöhung der Positionierungsgeschwindigkeit des Armes und des Kopfes von einer Aufzeichnungsspur zur anderen, und so könnte dieses Zulassen einer Erhöhung der Rotationsgeschwindigkeit der Magnetplatte wiederum zu verkürzten Reaktionszeiten für Zeilen- und Spaltenleseanforderungen führen. Die meisten Laufwerke werden jedoch immer mit der maximal möglichen Rotationsgeschwindigkeit betrieben, und daher ist dieser Vorschlag unter Umständen nicht ohne weiteres brauchbar.
Eine weitere Möglichkeit zur Beseitigung der in Fig. 8 auftretenden Wartezeiten, wenn tm kleiner oder gleich der Sektordurchlaufzeit gehalten wird, ist die Veränderung des relativen zeitlichen Versatzes zwischen den Zeilen, wie in Fig. 9 dargestellt. Der zeitliche Versatz ist von einer vollen Speicherplatzsektorbreite auf zwei Drittel eines Speicherplatzsektors verändert worden. Dies ist möglich, weil jede Platte, da es sich um unabhängige Einheiten handelt, bezüglich der anderen und jeweils bezüglich der Sektordurchlaufzeit nach Wahl betrieben werden kann. Ein weiterer Vorteil bei der Anordnung gemäß Fig. 9 ist die Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeiten bei Spaltenspeicherung- und -abrufanforderungen, da diese Informationselemente z. B. in der Zeit abgerufen werden können, die für den Abruf von zwei Elementen in der Anordnung gemäß Fig. 8 benötigt wird. Eine Änderung des zeitlichen Versatzes auf ein Drittel eines Sektors würde funktionieren und eine noch größere Verbesserung der Reaktionszeit für Spaltenanforderungen liefern.
Eine ähnliche Änderung des relativen Zeilenversatzes ist auch anwendbar, wenn die Sektorlängen und damit die Durchlaufzeiten viel größer gewählt werden als die Armbewegungszeit, d. h. wenn die Zeit tm viel kleiner ist als Δt. Fig. 10 zeigt eine Anordnung, die für tm ≤ Δt/3 befriedigend arbeitet, wobei drei Platten mit einem Versatz von einem Drittel eines Speicherplatzsektors eingesetzt werden können. Dargestellt ist nur das erste Informationselement jeder Zeile. Hier wird gleichfalls die Reaktionszeit für Anforderungen von Spalteninformationselementen wesentlich verkürzt.
Zu beachten ist, daß die Verwendung unabhängiger Platten gestattet, den Versatz so zu ändern, daß der Zeilenversatz gleich null ist - d. h. daß alle Reaktionen auf Zeilenanforderungen völlig parallel erfolgen können. Die Abrufergebnisse können z. B. in einem Pufferspeicher abgelegt und durch die Puffersteuerschaltungen bei der Weiterleitung zu den Kommunikationskanälen zu geeigneten Folgen sortiert werden.
Dieses Hinzufügen von Platten, gleichgültig ob sie auf der gleichen Spindel eines einzigen Plattenlaufwerks mit unabhängig beweglichen Armen und Köpfen für jede solche Platte oder auf mehreren Plattenlaufwerken angebracht sind, läßt sich innerhalb ökonomischer Grenzen und innerhalb der Fähigkeit zur Aufnahme von Datenflüssen beliebig erweitern. Dies ist in Fig. 11 für j Platten dargestellt. Die für die Anordnung gemäß Fig. 8 beschriebenen Vorteile gegenüber den Systemen von Fig. 4 und 5 werden durch die zusätzlich vorhandenen Magnetplatten in der Anordnung von Fig. 11 weiter verstärkt. Wiederum kann der relative Versatz geändert werden, um die Reaktionszeiten für Anforderungen von Spalteninformationselementen zu verbessern.
Die oben in verschiedenen Formen beschriebene Anordnung, bei der (i) Zeileninformationselemente aus dem Rechteckfeld von Fig. 2 entlang einer vorangehenden Speicherplatzfolge zugänglich sind und bei der (ii) nächstfolgende Spalteninformationselemente in einem Speicherplatz in einer benachbarten Menge sequentieller Speicherplätze gespeichert sind, der so beschaffen ist, daß ein Spaltenelement in diesem Speicherplatz von dem Speicherplatz in der vorhergehenden Folge aus, in dem das vorhergehende Speicherelement gespeichert ist, als erstes verfügbar ist, kann auch in anderen Speicherstrukturen als Magnetplatten implementiert werden. Zum Beispiel können Blasenspeichergeräte als direkte Analoga von Magnetplatten betrieben werden. Fig. 12 zeigt einen Teil eines derartigen Blasenspeichergeräts mit einer Reihe von Sektorspuren 30, in denen Magnetblasen unter der Steuerung angelegter Magnetfelder transportiert werden können, wie oben angedeutet. Jede dieser Sektorspuren ist an einer Transferstation 31 mit einer Spurschleife 32 gekoppelt. Die Spurschleife 32 ist über eine weitere Transferstation 34 mit einer Abtastverstärkeranordnung 33 verbunden. Das Vorhandensein oder Fehlen kleiner magnetischer Domänen oder "Blasen" in den Sektoren 30 dient zur Darstellung von Informationselementen.
In Fig. 12 dienen in einem Kettensegment mit einer festen Anzahl von Blasenpositionen Blasen bzw. deren Fehlen in diesem Kettensegment zur Darstellung jedes Feldinformationselements. Derartige Kettensegmente sind entlang den Sektorspuren als Rechtecke dargestellt. Die Geschwindigkeit, mit der Blasen um jede Sektorschleife 30 herum transportiert werden, ist so bemessen, daß für die Übergabe jedes Sektorschleifen- Kettensegments in eine Transferstation 31 alle Blasen in der Spurschleife 32 vollständig um die Schleife herum transportiert werden. Blasen in der Spurschleife führen zu einem elektrischen Signal am Ausgang der Abtastverstärkeranordnung 33.
Wie zu erkennen ist, ist das Blasenkettensegment, welches das Informationselement A&sub1; repräsentiert, angrenzend an die Transferstation 31 in der linken Sektorschleife 30 dargestellt. Die übrigen Elemente in dieser Zeile aus dem Rechteckfeld von Fig. 2 sind ebenfalls in dieser Sektorschleife als aufeinanderfolgende Kettensegmente vorhanden. Entsprechend erscheinen die Informationselemente in der nächstunteren Zeile im Rechteckfeld von Fig. 2 als die Reihe von Blasenkettensegmenten in der rechts benachbarten Sektorschleife 30, sind aber bezüglich der dortigen Transferstelle 31 um ein Kettensegment zeitlich zurückversetzt. Weiter nach rechts erscheinen die übrigen Informationselemente aus den folgenden Zeilen des Rechteckfeldes in Fig. 2 in aufeinanderfolgenden Spursektoren 30, jeweils um ein Kettensegment weiter zurückversetzt.
Daher ist nach der Übertragung eines Informationselements von einer Sektorschleife 30 zur Spurschleife 32 und der anschließenden Übertragung zur Abtastverstärkeranordnung 33 das nächste verfügbare Informationselement aus dem Rechteckfeld gemäß Fig. 2, das auf die Spur gebracht werden kann, entweder (i) das nachfolgende Informationselement in der gleichen Zeile des Feldes und das nächste entlang der Sektorschleife 30 oder (ii), das nächstuntere Informationselement in der Spalte des Feldes, das auch als nächstes Element in der rechts benachbarten Sektorschleife 30 zur Transferstation 31 gelangt. Folglich können wiederum entweder die nächsten Zeileninformationselemente aus dem Rechteckfeld gemäß Fig. 2 oder die nächsten Spalteninformationselemente durch das System gemäß Fig. 12 gespeichert oder abgerufen werden, nachdem es irgendein bestimmtes Informationselement in diesem Feld aus diesem System von Blasenspeichergeräten abgerufen hat.
Wenn wir uns nun wieder dem Rechteckfeld von Informationselementen gemäß Fig. 2 sowie der Frage zuwenden, wie diese in einem Material mit veränderlichem Zustand in einer Speichereinrichtung zu speichern sind, die nur einen sequentiellen Zugriff auf die Speicherplätze in diesem Material gestattet, so hat das Vorstehende gezeigt, daß eine durchgehende Speicherung entweder der Zeilen oder der Spalten dieses Feldes zu Reaktionszeiten für Speicherungs- oder Abrufanforderungen von Informationselementen führt, die bestenfalls für solche Anforderungen annehmbar kurz sind, welche sich hauptsächlich entweder auf Zeilen oder auf Spalten, jedoch nicht auf beide beziehen. Die oben beschriebenen alternativen Speicheranordnungen liefern Reaktionszeiten für Speicherungs- oder Abrufanforderungen von Informationselementen, die für Anforderungen, welche sich hauptsächlich entweder auf Zeilen oder auf Spalten oder auf beide beziehen, annehmbar kurz sind. Eine andere Betrachtungsweise dieser Ergebnisse besteht darin, das Feld von Informationselementen auf die folgende Weise als eine Menge von Folgen von Zeileninformationselementen oder als eine Menge von Folgen von Spalteninformationselementen zu beschreiben:
Feld = {Zeilen} {Spalten}
wobei {} eine Menge und der senkrechte Strich "oder" bedeutet.
Datenverarbeitungsoperationen an einem solchen Feld, das Tabellendaten darstellt, erfolgen entweder zeilenweise oder spaltenweise, je nachdem, wie das Feld gespeichert wurde. Folglich kann eine derartige Operation an dem Feld, die durch P bezeichnet wird, als Operationen β an den Spalten oder als Operationen π an den Zeilen angesehen werden, so daß der Feldoperator P in seiner elementarsten Form alternativ wie folgt ausgedrückt werden kann:
P(Feld) = π{Zeilen} β{Spalten}
Gewöhnlich sind Felddaten tatsächlich zeilenweise angeordnet, so daß die zweite Gleichung des letzten Gleichungspaars das darstellt, was typischerweise bei der herkömmlichen Datenverarbeitung vor sich geht.
Wie vorstehend angedeutet, soll die Datenbankkomponente des Computersystems von Fig. 1 in der Lage sein, entweder die Zeilenoperationen oder die Spaltenoperationen, die in dem letzten Gleichungspaar dargestellt sind, mit vergleichbarer Leistung im Sinne der Reaktionszeit für die Operationen auszuführen, oder wenn diese nicht im wesentlichen übereinstimmt, die Operationen mit Reaktionszeiten auszuführen, die durch die Konstruktion gewählt werden, statt mit Zeiten, die durch die Speicherungsart der Informationselemente in dem Material mit veränderlichem Zustand der Speichereinrichtung, d. h. der Datenbankkomponente, erzwungen werden. Durch diese Fähigkeit, entweder Zeilen- oder Spaltenoperationen auszuwählen, können für jede einzelne komplexe Operation P an dem Feld die Grundoperationen an den Zeilen und Operationen an den Spalten so kombiniert werden, daß die für die Feldoperation P benötigte Gesamtzeit verkürzt wird, um dadurch ein optimales Ergebnis bei der Verkürzung der Ausführungszeit zu erzielen.
Der optimale Feldoperator, der mit P' bezeichnet wird, kann dann unter der Annahme, daß die individuellen Zeilen- und Spaltenoperationen für sich genommen zeiteffizient sind, wie folgt geschrieben werden:
P'(Feld) = π&sub1;{Zeilen} U β&sub1;{Spalten}
Das heißt, die optimale Feldoperation ist eine Vereinigungsmenge einer bestimmten Teilmenge π&sub1; der verfügbaren Zeilenoperationen mit einer bestimmten Teilmenge β&sub1; der verfügbaren Spaltenoperationen, die zusammen die besten von jeder Art dieser Grundoperationen liefern, um eine minimale Zeit oder eine optimale komplexe Feldoperation P' zu ergeben.
Die letzte Gleichung läßt darauf schließen, daß eine Kombination von Grundoperationen an Zeilen, gefolgt von Grundoperationen an Spalten oder umgekehrt, oder eine Mischung daraus die Grundlage dafür bilden, daß man eine optimale komplexe Operation an den Feldinformationselementen erhält. Weitere komplexe Operationen an dem Feld oder eine einzelne Feldoperation von komplexerer Art können durch eine Reihe derartiger optimaler Operationen dargestellt werden, etwa durch P'A, P'B, ..., P'N. Jedoch treten selbst dann, wenn die einzelnen Zeilen- und Spaltenoperationen zeiteffizient sind, zeitliche Ineffizienzen auf, wenn Beschränkungen in der Fähigkeit der Speichereinrichtung zur Bearbeitung von Zeilenfolgen-Speicherplätzen und zur anschließenden Bearbeitung von Spaltenfolgen- Speicherplätzen oder umgekehrt auftreten, und zwar wegen der Natur der Verfügbarkeit dieser Folgenspeicherplätze aufgrund der Position, in der sich der Kopf am Ende einer Operation bezüglich der nächsten Grundoperation befindet. Wenn jedoch die Reihenfolge, in der die Grundoperationen ausgeführt werden, gegenüber der Reihenfolge geändert wird, in der sie zuerst präsentiert werden (Reihenfolge des Eintreffens), ist es möglich, eine Zeitminimierung zu erreichen, da durch die frühere Ausführung anderer Grundoperationen als in der ersten Darstellung die zur Abarbeitung von Befehlen oder Anforderungen benötigte Gesamtzeit verkürzt werden kann.
Die letzte obige Gleichung kann auf die folgende Weise so umgeschrieben werden, daß die Operationen in der Menge explizit in einer bestimmten Reihenfolge erscheinen:
P'(Feld) = (v&sub1;, v&sub2;, ..., vn, h&sub1;, h&sub2;, ..., hm)
wobei v eine Spaltenoperation und h eine Zeilenoperation darstellen. Wenn die Ausführung vieler komplexer Feldoperationen an dem Feld ohne irgendeine vorgeschriebene Reihenfolge befohlen oder angefordert wird, dann würde die Gleichung stattdessen wie folgt lauten:
Wie bereits festgestellt, ist zur weiteren Zeitminimierung in diesen zuletzt dargestellten Gleichungen eine Umordnung bestimmter Grundoperationen bezüglich der Reihenfolge ihres Eintreffens zu überlegen, da der Übergang von irgendeiner dieser Grundoperationen zur nächsten in dieser Darstellung angeordneten Operation für die Speichereinrichtung zeitineffizient sein kann. Daher wird eine weitere Zwangsbedingung für die Optimierung vorgegeben, die sich wie folgt ausdrücken läßt:
{P'(Feld)}-Optimum = umgeordnete Menge von {P'(Feld)}
Die Speichereinrichtung, oder die Datenbankkomponente des Systems, führt unter Verwendung der früher beschriebenen Speicheranordnungen die folgenden Funktionen aus: (i) Zerlegung des Befehls bzw. der Anforderung einer komplexen Feldoperation an die Datenbankkomponente von anderen Teilen des Computersystems in seine (ihre) vertikalen und horizontalen Grundoperationen, (ii) deren wiederholte Umordnung, um nach Möglichkeit Zeiteffizienz zu erreichen, und (iii) Ausführung jeder der Operationen in der festgelegten Reihenfolge. Ein Verfahren zum Verfolgen von Zwischenergebnissen ausgewählter Grundoperationen, die während der Ausführung der Feldoperation auftreten, ist die Verwendung eines Zugriffspfadvektors:
α = a&sub1;, a&sub2;,...,an
mit ai = {0,1}
Unter Beibehaltung der zeilenorientierten Feldorganisation, wobei eine Zeile von Fig. 2 einer Aufzeichnungsspur in einer Magnetplatte entspricht, weist dieser Zugriffspfadvektor Elemente ai auf, die jeweils einer Zeile im Feld zugeordnet sind und die anzeigen, welche Zeilen des Feldes bei Vorgabe der Grundoperationen, die an diesem Punkt der Feldoperation daran ausgeführt werden, weiterhin in Betracht zu ziehen sind. Die Anzeige erfolgt dadurch, daß das entsprechende Vektorelement einen Wert eins aufweist. Das Vektorelement mit dem Wert null zeigt an, daß die Zeile in Verbindung mit der komplexen Feldoperation nicht mehr zu berücksichtigen ist.
Ein typischer Befehl oder eine typische Anforderung vom Zentralprozessor 10 oder einer anderen Einheit, die in dem System gemäß Fig. 1 mit dem Bus 13 verbunden ist, könnte die Überprüfung jeder Zeile in der Tabelle beinhalten, um festzustellen, ob sie einen bestimmten Satz von Qualifikationskriterien erfüllt, und dann ausgewählte Informationselemente in den qualifizierten Zeilen bereitzustellen. Unter der Annahme, daß die Qualifikation u Spaltengrundoperationen erfordert, könnte die Operationsfolge wie folgt aussehen:
(i) Initialisieren des Zugriffspfadvektors, indem alle seine Elemente gleich eins gesetzt werden;
(ii) Ausführen einer Menge von u Spaltenoperationen der folgenden Form, mit 0 ≤ v ≤ u:
α (v) E βv(α(v-1), Spalte w) [letzter Zugriffspfadvektor zeigt an, daß c Zeilen ausgewählt worden sind, da sie die Qualifikationsbedingung erfüllen];
(iii) Ausführen einer Menge von c Zeilenoperationen.
Die Reihenfolge der Spaltenoperationen und der Zeilenoperationen wird so gewählt, daß die für die gesamte komplexe Feldoperation benötigte Zeit minimiert wird, vorausgesetzt daß, wie angedeutet, die Spaltenoperationen vor Beginn der Zeilenoperationen beendet sind.
Eine typische Serie von Schritten gemäß dieser Reihenfolge könnte etwas ausführlicher wie folgt dargestellt werden:
α(0) E 1
α(1) E erstes Kriterium wird auf die entsprechende Spalte angewandt, um Zeilen zu ermitteln, welche dieses Kriterium erfüllen
α(2) E zweites Kriterium wird auf die entsprechende Spalte angewandt, um die Zeilen zu ermitteln, welche dieses Kriterium erfüllen und das erste Kriterium erfüllt haben
α(u) E [Beendigung der Spaltenoperationen]
Ausgabe (1) E erste ausgewählte Spalteninformation für die qualifizierte Zeile, zweite ausgewählte Spalteninformation für die qualifizierte Zeile usw.
Ausgabe (2) E erste ausgewählte Spalteninformation für die nächste qualifizierte Zeile, zweite ausgewählte Spalteninformation für die qualifizierte Zeile usw.
Ausgabe (c) E [Beendigung der Zeilenoperationen]
In den vorstehenden Schritten könnten die entsprechenden resultierenden Zugriffspfadvektoren etwa die folgenden Werte annehmen:
α(0) = 1,1,1,1,1,1,...,1,1
α(1) = 1,1,0,0,1,0,...,0,1
α(2) = 0,0,0,0,1,0,...,0,1
Somit würde der letzte Zugriffspfadvektor Einsen für jedes Element aufweisen, für das eine entsprechende Zeile die Qualifikationskriterien erfüllt.
Die Ausgabeoperationen in dem vorstehenden Prozeß, die durch "Ausgabe (d)" mit 0 ≤ d ≤ c bezeichnet werden, liefern die unter den verschiedenen Arten von möglichen Informationselementen ausgewählten Informationselemente unter den verschiedenen Spalten für diejenigen Zeilen, welche die Qualifikationskriterien erfüllt haben. Wenn folglich die Spalte A eine Folge von Personennamen ist, dann könnte die ausgewählte Informationsart für diese Person die Adresse, die Telefonnummer, das Gehalt usw. der Person sein. Im Interesse einer Minimierung der für die Abfrage dieser Informationselemente benötigten Zeit gibt jedoch die Speichereinrichtung unter Umständen diese ausgewählten Informationselemente nicht in der gleichen Reihenfolge aus, in der die Zeilen in dem Feld gemäß Fig. 2 erscheinen. Das heißt, wenn am Ende der Spaltenoperation der Kopf über der Magnetplatte sich in einer Position befindet, in der Speicherplätze Informationselemente enthalten, die relativ nahe am unteren Ende der Spalten in dem Feld gemäß Fig. 2 liegen, befinden sich vermutlich die dem Kopf in dieser Position am nächsten liegenden Zeilen, welche die Kriterien erfüllen, ebenfalls nahe am unteren Ende. Die Speichereinrichtung wird diese Informationselemente für jene unteren Zeilen zuerst bereitstellen, um Abrufzeit zu sparen. So würde durch die Speichereinrichtung auf diese Weise die optimale Reaktion auf eine Abrufanforderung erfüllt.
Als ein spezielleres Beispiel betrachten wir eine Situation, die für leitende Angestellte eines Unternehmens (mit einem Verdienst von mehr als 35.000 Dollar/Jahr), die einen Pensionsanspruch haben, wenn sie länger als 25 Jahre gearbeitet haben (vor 1962 eingestellt worden sind), einen Pensionierungsanreiz bietet. Die folgende Angestelltentabelle bildet die Grundlage für dieses Beispiel:
Ein Befehl für eine komplexe Feldoperation in dieser Situation kann der folgende sein:
Wähle Name, Adresse
aus Angestellten-Informationstabelle
mit Gehalt ≥ 35
und Einstellungsdatum (DOH) < 1962
Die Schritte in dieser speziellen Folge sind:
α(0) E 1
α(1) E Gehalt ≥ 35
α(2) E (DOH ≤ 1962 UND α(1))
Ausgabe [1] E Name [5], Adresse [5]
Ausgabe [2] E Name [2], Adresse [2]
Als Ergebnis werden die folgenden Zugriffspfadvektoren erzeugt:
α(0) wird als Einheitsvektor initialisiert. Am Ende der ersten Spaltenoperation mit Anwendung des Gehaltskriteriums zeigt der Zwischenzugangspfadvektor α(1) an, daß drei noch qualifizierte Zeilen 1, 2 und 3 übrigbleiben. Dieses Ergebnis wird weiterhin gefordert, und außerdem wird das weitere DOH- Kriterium angewandt, um α(2) zu erzeugen, der anzeigt, daß die Zeilen 2 und 5 die endgültig als qualifiziert ermittelten Zeilen sind. An diesem Punkt können die Zeilenoperationen beginnen. Zu beachten ist, daß wir die Wahl haben, die ausgewählten Teile der qualifizierten Zeilen (nur Namen und Adresse) als Ausgabe zuerst der Zeile 2 und dann der Zeile 5 oder in umgekehrter Reihenfolge weiterzuleiten. Da die Spaltenoperationen hier vom oberen Teil der gespeicherten Tabelle nach unten ausgeführt werden, befinden sich der bewegliche Arm und der Kopf am Schluß der Spaltenoperationen im unteren Teil der gespeicherten Tabelle. Die nächste Zeile, auf die der sich aufwärtsbewegende Arm und der Kopf treffen, ist die Zeile 5. Folglich dürfte die optimale Ausgabefolge der ausgewählten Zeilenabschnitte die 5 und dann die 2 sein, und nicht umgekehrt.
In Fig. 13 ist eine Menge bzw. Gruppe von Verarbeitungsprozessen dargestellt, die unter einem Computeranweisungsprogramm auf einem einzigen Prozessor oder unter einem oder mehreren Computeranweisungsprogrammen auf mehreren Prozessoren ausgeführt werden könnte, um in der Systemdatenbankkomponente gemäß Fig. 1 verschiedene Feldoperationen P auszuführen, jedoch auf optimale Weise, um die entsprechenden Feldoperationen P' in optimaler Reihenfolge zu ergeben. Ein Kommunikationskanal 11', der den Kommunikationsadapter 11 von Fig. 1 einschließt, sorgt für die Kommunikation mit einem Zentralprozessor 10. Dies ist die Kommunikationseinrichtung, durch welche Speicher- und Abrufbefehle sowie zu speichernde Informationen bereitgestellt werden und durch die abgerufene Informationen zurückübertragen werden. Ein typischer Kommunikationskanal entspricht dem Standard mit der Bezeichnung SDLC/SNA oder Synchronized Data Link Control - Systems Network Architecture (Synchrone Datenübertragungssteuerung - Datennetzkonzept der IBM für Fernverarbeitungsnetze). Eine Informationsübertragung in die Speichereinrichtung oder die Systemdatenbankkomponente kommt zunächst unter die Steuerung eines Überwachungsprozesses 40 in dieser Speichereinrichtung, der die verschiedenen Befehle oder Anforderungen verfolgt, Verwaltungsfunktionen für diese Speichereinrichtung bereitstellt, Eingaben von mehreren Anwendern sortiert, einschließlich Sperren, Konkurrenzbetrieb, Transaktionen usw. Die Darstellung zeigt, daß Befehle oder Anforderungen A, B und C unter die Steuerung eines Überwachungsprozesses 40 gekommen sind, und zeigt deren Weitergabe an einen Parser- bzw. Analyseprozeß 41 an.
Der Parserprozeß 41 verarbeitet Befehle oder Anforderungen vom Überwachungsprozeß 40 und zerlegt jeden Befehl bzw. jede Anforderung auf die gleiche Weise wie im obigen Beispiel in seine (ihre) Zeilen- und Spaltengrundoperationskomponenten. Diese Grundoperationen werden an einen optimierenden Ablauffolgeplanungs- bzw. Organisationsprozeß 42 übergeben, der die Ausführung dieser Zeilen- und Spaltengrundoperationen zeitlich so organisiert, daß in Abhängigkeit von verschiedenen konstruktiven Zwangsbedingungen für die Reihenfolge eine minimale Verzögerung, d. h. eine optimale Ablauffolge erreicht wird. Der Organisationsprozeß 42 sorgt dann dafür, daß Zeilen- und Spaltenprozesse 43 die Zeilen- und Spaltengrundoperationen in der vorgegebenen Reihenfolge ausführen, um das Optimum zu erreichen. Die Ausgabe beim Spaltenprozeß ist der Zugriffspfadvektor von der im obigen Beispiel beschriebenen Art. Die Ausgaben des Zeilenprozesses sind ausgewählte Segmente qualifizierter Zeilen, wie sie durch den Zugriffspfadvektor spezifiziert werden.
Zur Ausführung dieser Zeilen- und Spaltengrundoperationen werden Anweisungen für diese Zeilen- und Spaltenprozesse 43 an die Plattensteuereinheit 17 übermittelt, welche diese Anweisungen annimmt und sie in Darstellungen übersetzt, die für die Steuerung der Magnetplatten 18 und 19 geeignet sind, um dort in bestimmten Speicherplatzsektoren unter Adressen, die durch eine Spur-, Sektor- und Kopfadressieranordnung spezifiziert werden, Aktivitäten zu veranlassen. Ferner wird die Verfügbarkeit abgerufener Informationselemente rückwärts dem Überwachungsprozeß 40 angezeigt, damit diese in den Bus 13 gebracht und dann durch den Kanal 11' weiter zum Anwender übermittelt werden. Zu beachten ist, daß die Position des beweglichen Armes und des Kopfes auf den Platten 18 und 19 direkt oder indirekt dem optimierenden Organisationsprozeß 42 mitgeteilt werden kann.
Im Betrieb arbeitet die Speichereinrichtung oder Systemdatenbankkomponente gemäß Fig. 1 mit den Prozessen gemäß Fig. 13 in Verbindung mit dem verallgemeinerten Ablaufdiagramm gemäß Fig. 14. Fig. 14 zeigt vier unabhängige, miteinander verbundene Prozessoren: (i) einen Kommunikationsprozessor 50, der Teil des Kanals 11' in Fig. 13 ist, (ii) einen Zustandsprozessor 51, der den Überwachungsprozeß 40 und den Parserprozeß 41 von Fig. 13 einschließt, (iii) einen Zeilen- und Spaltenprozessor 52, der den optimierenden Organisationsprozeß 42 von Fig. 13 einschließt, und (iv) einen Eingabe/Ausgabe-Prozessor 53, der die Plattensteuereinheit 17 von Fig. 13 einschließt.
Diese Prozessoren sind zwar in dem verallgemeinerten Ablaufdiagramm von Fig. 14 getrennt dargestellt und können als vier getrennte Verarbeitungsgeräte oder Schaltungssysteme implementiert werden, können aber auch als durch Computeranweisungen gelenkte Prozesse in einem einzigen Prozessor oder Schaltungssystem implementiert werden. Ferner können diese Prozessoren so unterteilt werden, daß sie teils durch bestimmte Einzelprozessoren oder Schaltungssysteme und teils als bestimmte, durch Computeranweisungen gelenkte Prozesse in einem Prozessor in irgendeiner zweckmäßigen Aufteilung implementiert werden. Außerdem ist ein gemeinsam genutzter Pufferspeicher 54 vorgesehen, zu dem jeder dieser Prozessoren 50 bis 53 Zugriff hat, wie durch die Bezeichnung (54) an dem Pfeil angedeutet, der jeweils aus den Prozessoren austritt, durch welche dieser Zugriff gewährt wird.
Wie bereits angedeutet, werden Befehle oder Anforderungen und Informationselemente oder Datenelemente in beiden Richtungen durch den Kanal 11' einschließlich des Kommunikationsprozessors 50 übermittelt. Daten werden in den gemeinsam genutzten Pufferspeicher 54 gebracht. Eingabebefehle und -anforderungen werden über eine Kommunikationseinrichtung 55 einer Eingabewarteschlangenanordnung 56 zugeführt, die mit dem Zustandsprozessor 51 verbunden ist. Der Zustandsprozessor 51 überwacht die Warteschlangenanordnung 56, nimmt Eingabebefehle oder -anforderungen an und verarbeitet sie der Reihe nach, einschließlich der Zerlegung komplexer Feldoperationen in Spalten- und Zeilengrundoperationen. Diese Spalten- und Zeilengrundoperationsaufgaben werden über eine weitere Kommunikationsverbindung 57 zu einem Zeilen- und Spaltengrundoperations-Aufgabenakkumulator 58 übermittelt
Der Aufgabenakkumulator 58 ist keine Warteschlange, sondern vielmehr ein Akkumulator für Opererationsaufgaben oder -tasks, welche die verschiedenen auszuführenden Operationen aufweisen. Der Zeilen- und Spaltenprozessor 52 wählt aus, welche Operationsaufgaben als nächste auszuführen sind, und ordnet praktisch diese Operationsaufgaben auf der Basis, daß die zeitlich am nächsten liegende ausführbare Aufgabe ausgeführt wird. Nach Ausführung einer verwendbaren Menge derartiger Operationsaufgaben, wie z. B. der Ausführung aller Zeilen- oder Spaltengrundoperationsaufgaben für eine bestimmte Feldoperation, zeigt der Zeilen- und Spaltenprozessor 52 dies dem Zustandsprozessor 51 über eine weitere Kommunikationsverbindung 59 an, welche diese Anzeige in eine Zustandsprozessor-Warteschlange 56 bringt. Jedesmal wenn die nächste optimale Grundoperationsaufgabe vom Zeilen- und Spaltenprozessor 52 ausgewählt worden ist, wird diese Grundoperationsaufgabe über eine weitere Kommunikationseinrichtung 60 an den Eingabe/Ausgabe- Prozessor 53 übergeben. Der Eingabe/Ausgabe-Prozessor 53 führt diese Grundoperationsaufgaben direkt in den Speichersektoren aus, die in dem Material mit veränderlichem Zustand in einer der Magnetplatten 18 oder 19 oder gegebenenfalls einer anderen Platte, falls mehr Magnetplatten verwendet werden sollten, enthalten sind.
Während die beschriebene Kommunikation über die Kommunikationsverbindungen erfolgt, brauchen viele von den Eingabebefehlen und den dazugehörigen Informationselementen oder Datenelementen nicht zwischen den Prozessoren hin- und hergeschickt zu werden. Diese sind vielmehr in dem gemeinsam genutzten Pufferspeicher 54 gespeichert, und die über die Kommunikationsverbindungen übermittelten Anzeigen liefern lediglich Zeiger von einem Prozessor zum anderen, um anzuzeigen, wo die anwendbaren Befehlsteile oder Informationselemente in dem gemeinsam genutzten Pufferspeicher 54 gespeichert sind.
Der Zustandsprozessor 51 übernimmt die Operationsverwaltung für die Speichereinrichtung oder die Systemdatenbankkomponente, indem er die Feldoperationen in ihrem jeweiligen Fortgang von der Initialisierung bis zum Beginn der Spaltengrundoperationen und dann zu den Zeilengrundoperationen verfolgt. Außerdem können beim Abruf von Informationselementen bestimmte Nachverarbeitungsaktivitäten nach einem derartigen Abruf vorkommen, wie z. B. das Sortieren der abgerufenen Datenelemente in einer angeforderten Reihenfolge oder dergleichen, mit anschließender Bereitstellung solcher geordneter Informationselemente am Kanal. Vom Zustandsprozessor 51 wird über eine weitere Kommunikationsverbindung 61 eine Ausgabedateninformation für eine Warteschlange 62 angezeigt, die mit dem Kommunikationsprozessor 50 verbunden ist. Dies bildet die Basis für eine Anzeige des Zustandsprozessors 51 an den Kommunikationsprozessor 50, wobei die ausgabebereiten Daten in dem gemeinsam genutzten Pufferspeicher 54 zu finden sind, um in den Kanal 11' gebracht zu werden.
In Fig. 15 ist ein verallgemeinertes Ablaufdiagramm für den Zustandsprozessor 51 dargestellt. Wie angedeutet, empfängt der Zustandsprozessor 51 Informationen vom Kommunikationsprozessor 50 und vom Zeilen- und Spaltenprozessor 52. Der Kommunikationsprozessor 50 liefert neue komplexe Feldoperationsbefehle oder -anforderungen oder alternativ Befehle oder Anforderungen für Informationselemente, die von früher ausgeführten komplexen Feldoperationen bereits gefunden worden sind. Der Zustandsprozessor 51 empfängt vom Zeilen- und Spaltenprozessor 52 Anzeigen über die Beendigung von Gruppen von Spaltengrundoperationen für eine bestimmte komplexe Feldoperation oder über die Beendigung von Zeilengrundoperationen für eine solche Feldoperation. Auf jeden dieser vier Befehls- oder Anforderungstypen reagiert der Zustandsprozessor 51 durch Ausführung interner Operationen, wobei beispielsweise eine komplexe Feldoperation von der Art einer Abrufanforderung für Informationselemente im allgemeinen jeden dieser Befehls- oder Anforderungstypen einschließt und gewöhnlich auf der linken Seite in Fig. 15 beginnt und nach rechts fortschreitet.
Wenn der durch den Zustandsprozessor 51 empfangene Befehl die Ausführung einer neuen komplexen Feldoperation beinhaltet, dann führt der Prozessor 51 eine Prozedur aus, die sicherstellt, daß die Quelle des Befehls autorisiert ist, die Speichereinrichtung auf die befohlene Weise zu beeinflussen, erzeugt dann, wenn dies der Fall ist, Zustandstabellen zur Verfolgung von Verwaltungsinformationen für diese Feldoperation und veranlaßt weitere Arten von Initialisierungsaktivitäten. Der Zustandsprozessor 51 ruft außerdem die Anwendung seines Parserprozesses auf, um die komplexe Feldoperation ihren Spalten- und Zeilengrundoperationen zuzuordnen, und leitet dann durch eine Anzeige an den Aufgabenakkumulator 58 die Spaltenoperationen ein.
Danach empfängt der Zustandsprozessor 51, wie angedeutet, Anzeigen vom Zeilen- und Spaltenprozessor 52, praktisch einen Übergangsbefehl zur nächsten Aktivität, die beinhalten, daß die Spaltengrundoperationen für eine bestimmte komplexe Feldoperation beendet sind. Der Zustandsprozessor 51 verwendet dann den fertigen Zugriffspfadvektor, der in dem gemeinsam genutzten Pufferspeicher 54 als Ergebnis der durchgeführten Spaltenoperationen erzeugt worden ist, um anzuzeigen, für welche Zeilen festgestellt wurde, daß sie als Basis für den Beginn der Ausführung einer entsprechenden Gruppe von Zeilengrundoperationen im Zeilen- und Spaltenprozessor 52 qualifiziert sind.
Der Zustandsprozessor 51 empfängt außerdem eine Anzeige, wiederum praktisch einen Befehl, vom Zeilen- und Spaltenprozessor 52, daß die entsprechende Gruppe von Zeilenoperationen beendet ist. Dadurch wird dem Zustandsprozessor 51 angezeigt, daß die abgerufenen Informationselemente an einem bestimmten Platz im gemeinsam genutzten Pufferspeicher 54 verfügbar sind. Außerdem kann der ursprüngliche Befehl zum Einleiten der komplexen Feldoperation die Ausführung einer zusätzlichen Datenmanipulation veranlassen, zum Beispiel einer Sortierung einiger von den abgerufenen Zeileninformationselementen. Wenn ja, führt der Zustandsprozessor 51 diese zusätzlichen Operationen aus und speichert das Ergebnis wieder in dem gemeinsam genutzten Pufferspeicher 54.
Schließlich besteht der letzte Aspekt eines Abrufbefehls bzw. einer Abrufanforderung darin, daß der Zustandsprozessor 51 die Übertragung der Abrufergebnisse - oder möglicherweise der Ergebnisse einer weiteren Manipulation - veranlaßt, die sich im gemeinsam genutzten Pufferspeicher 54 befinden, um für den Kommunikationsprozessor 50 zur Übertragung auf dem Kanal 11' zum geeigneten Ziel verfügbar zu sein. Durch diese Aktion wird eine Feldoperation von der Art eines Abrufs beendet.
Bei einer Feldoperation von der Art einer Speicherung zeigt der Kommunikationsprozessor 50 als Ergebnis eines geeigneten Befehls oder einer geeigneten Anforderung dem Zustandsprozessor 51 an, wo die ankommenden Informationselemente im gemeinsam genutzten Pufferspeicher 54 gespeichert worden sind. Der Zustandsprozessor 51 ruft bei Empfang des begleitenden Befehls bzw. der begleitenden Anforderung seinen Parserprozeß auf, um die komplexe Feldspeicherungs-Anforderungsoperation ihren Spalten- und Zeilengrundoperationen zuzuordnen, die wiederum dem Aufgabenakkumulator 58 angezeigt werden. Diese Anzeige wird zum Zeilen- und Spaltenprozessor 52 weitergeleitet, um anzuzeigen, wo sich die ankommenden Informationselemente im gemeinsam genutzten Pufferspeicher 54 befinden. Der Prozessor 52 übermittelt diese Position dem Eingabe/Ausgabe-Prozessor 53 zusammen mit Anweisungen zur zweckdienlichen Speicherung der Elemente in Übereinstimmung mit den Grundoperationen, wonach der Prozessor 53 veranlaßt, daß diese Informationselemente in Speicherplatzsektoren in dem Material mit veränderlichem Zustand der bezeichneten Magnetplatte gebracht werden.
Die vom Zeilen- und Spaltenprozessor 52 übernommenen Operationen sind hauptsächlich von zweierlei Art: die Optimierungsleistung zum Ordnen der Spalten- und Zeilengrundoperationen, um die erforderliche Zeit für die Gesamtheit derartiger, für eine komplexe Feldoperation benötigter Operationen zu minimieren, und das Veranlassen der Ausführung dieser Grundoperationen. Diese Anordnung ist in Fig. 16 angedeutet, die ein Grundablaufdiagramm für den Zeilen- und Spaltenprozessor 52 zeigt. Der Optimierungsplan zum Minimieren der Gesamtzeit wird durch einen Prozeß verwirklicht, bei dem diejenige Grundoperation ausgesucht wird, die als nächste mit minimaler zeitlicher Verzögerung gestartet werden kann; z. B. die Grundoperation, welche die kürzeste Verschiebung des beweglichen Armes und des Kopfes über die Oberfläche der betreffenden Magnetplatte erfordert. Die Ausführung der resultierenden geordneten Operationen wird durch den Zeilen- und Spaltenprozessor 52 veranlaßt, indem dieser eine entsprechende Meldung dieses Inhalts an den Eingabe/Ausgabe-Prozessor 53 übermittelt. Dieses Aussuchen von Grundoperationen durch den Zeilen- und Spaltenprozessor 52 und die Anweisung an den Eingabe/Ausgabe-Prozessor 53 zur Ausführung der Grundoperationen werden so lange fortgesetzt, bis die letzte einer Gruppe von Grundoperationen, die mit einer komplexen Feldoperation verbunden ist, beendet ist. Diese Beendigung wird jeweils dem Zustandsprozessor 51 vom Zeilen- und Spaltenprozessor 52 angezeigt, wie weiter oben beschrieben.
Der Kommunikationsprozessor 50 arbeitet auf bekannte Weise im Zusammenhang mit der Erfüllung des SDLC/SNA-Standards und bei der Wechselwirkung mit den anderen Prozessoren von Fig. 14 und dem gemeinsam genutzten Pufferspeicher 54. Entsprechend arbeitet der Eingabe/Ausgabe-Prozessor 53 auf bekannte Weise und zweckentsprechend für den erfolgreichen Betrieb von Magnetplatten oder anderen Arten von Speichermedien mit veränderlichem Zustand, in Übereinstimmung mit verschiedenen Standards. Folglich braucht die Arbeitsweise dieser beiden Prozessoren nicht weiter beschrieben zu werden.

Claims

1. Verfahren zur Speicherung diskreter Informationsdarstellungen (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ..., A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...; A&sub3;, B&sub3;, C&sub3;, ...) in und zum Abruf solcher diskreter Informationsdarstellungen aus einem aus einer Menge von Speicherplätzen (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; .../n, tk; n, tk+1; n, tk+2 oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw. /n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.) in einem Material mit veränderlichem Zustand (Speicherplatte X, Speicherplatte Y), das in einer Speichereinrichtung (17, 18, 19) vorgesehen ist, wobei die Speicherplatzmenge (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ... /n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw. /n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.) erste und zweite sequentielle Speicherplatzmengen (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ... /n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ...) einschließt, deren Speicherplätze jeweils in sequentieller Ordnung angeordnet sind, wobei die Speichereinrichtung (17, 18, 19) für Zwecke einer solchen Speicherung und eines solchen Abrufs nacheinander Zugriff auf Speicherplätze in jeder der ersten und zweiten sequentiellen Speicherplatzmengen (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ... /n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ...oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... ) nur in deren sequentieller Ordnung gewähren kann und nach erfolgtem Zugriff auf einen ausgewählten Speicherplatz (n-1, tk) in einer (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ...) der ersten und zweiten sequentiellen Speicherplatzmengen (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ... /n, tk; n, tk+1; n, tk+2; oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ...) für einen solchen Zweck den nächstfolgenden Zugriff für einen solchen Zweck auf einen entsprechenden Speicherplatz (n, tk+2 oder p-1, tk+1 oder usw.) in der anderen, verbleibenden sequentiellen Speicherplatzmenge (n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw.) gewähren kann, der als erster für einen solchen folgenden Zugriff verfügbar ist und auf einen Speicherplatz in der anderen sequentiellen Menge folgt, welcher dem ausgewählten Speicherplatz in einer der ersten und zweiten sequentiellen Mengen entspricht, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

Empfang einer ersten Folge diskreter Informationsdarstellungen (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...) an einem ersten Eingang (13) in der Speichereinrichtung (17, 18, 19);

sequentielles Speichern der ersten Folge diskreter Informationsdarstellungen (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...) in der ersten sequentiellen Speicherplatzmenge (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ...) in dem Material mit veränderlichem Zustand (Platte X, Platte Y), beginnend bei einem ausgewählten Speicherplatz (Beispiel: n-1, tk);

Empfang einer zweiten Folge diskreter Informationsdarstellungen (A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...) an einem zweiten Eingang (13) in der Speichereinrichtung (17, 18, 19), wobei jede diskrete Informationsdarstellung in der ersten Folge (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...), wenn sie durch die Speichereinrichtung abgerufen und an deren erstem Ausgang (13) bereitgestellt wird (Beispiel: A&sub1;), eine der unter (i) ihren nachfolgenden diskreten Informationsdarstellungen (zum Beispiel B&sub1;) in der ersten Folge, (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1; ...) falls vorhanden, und (ii) einer entsprechenden diskreten Informationsdarstellung (zum Beispiel A&sub2;) in der zweiten Folge (A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...) ausgewählten Informationsdarstellungen aufweisen soll, die unmittelbar danach abrufbar ist und an einem zweiten Ausgang (13) der Speichereinrichtung (17, 18, 19) bereitgestellt wird; und

sequentielles Speichern jeder der diskreten Informationsdarstellungen der zweiten Folge (A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...) in der zweiten sequentiellen Speicherplatzmenge (n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw.), beginnend mit dem ersten verfügbaren Speicherplatz (n, tk+2 oder p-1, tk+1 oder usw.) nach dem ausgewählten Speicherplatz (zum Beispiel n-1, tk) in der ersten sequentiellen Speicherplatzmenge (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ...), wie oben erwähnt, und von da an weiter.

2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Speichereinrichtung (17, 18, 19) eine Blasenspeichereinrichtung (Fig. 12) ist und die ersten und zweiten sequentiellen Speicherplatzmengen (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ... /n, tk, n tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ...) durch Sektorschleifen (30) in einem magnetischen Datenträger gebildet werden, in dem Blasendomänen transportiert werden können und auf die der Zugriff zur Speicherung und zum Abruf über eine gleichfalls in dem magnetischen Datenträger vorhandene Spurschleife (32) erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Speichereinrichtung (17, 18, 19) eine optische Speicherplattenlaufwerkeinrichtung (18, 19) mit ersten und zweiten sequentiellen Speicherplatzmengen (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ... /n, tk, n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ...) aufweist, die jeweils entlang Bahnen in einem Material mit veränderlichem optischem Zustand (Platte X, Platte Y) auf einem drehbaren Schichtträger (Platte X, Platte Y) ausgebildet sind und auf die der Zugriff durch einen entsprechenden beweglichen Arm (20, 21) mit Einrichtungen zum Erzeugen und Abtasten elektromagnetischer Strahlung erfolgt, der über diesen Bahnen positioniert werden kann.

4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Speichereinrichtung (17, 18, 19) eine Magnetplattenlaufwerkeinrichtung (18, 19) mit ersten und zweiten sequentiellen Speicherplatzmengen (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ... /n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ...) aufweist, die jeweils entlang Bahnen in einem magnetischen Material mit orientierbarer Magnetisierung (Platte X, Platte Y) auf einem drehbaren Schichtträger (Platte X, Platte Y) ausgebildet sind und auf die der Zugriff durch einen entsprechenden beweglichen Arm (20, 21) mit Einrichtungen zum Erzeugen und Abtasten von Magnetfeldern erfolgt, der über diesen Bahnen positioniert werden kann.

5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Magnetplattenlaufwerkeinrichtung (18, 19) ein einzelnes Magnetplattenlaufwerk (Platte X) mit darin vorhandenen ersten und zweiten drehbaren Schichtträgern aufweist, auf denen jeweils ein magnetisches Material mit orientierbarer Magnetisierung aufgebracht ist, wobei der erste drehbare Schichtträger die erste sequentielle Speicherplatzmenge (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ...) aufweist, die entlang Bahnen in dem darauf aufgebrachten magnetischen Material mit orientierbarer Magnetisierung ausgebildet ist, und der zweite drehbare Schichtträger die zweite sequentielle Speicherplatzmenge (p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ...) aufweist, die, statt auf einer anderen Platte, auf der gegenüberliegenden Plattenseite vorgesehen und entlang Bahnen in dem darauf aufgebrachten magnetischen Material mit orientierbarer Magnetisierung ausgebildet ist.

6. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Magnetplattenlaufwerkeinrichtung (18, 19) mehrere Magnetplattenlaufwerke (Platte X, Platte Y) aufweist, die jeweils einen drehbaren Schichtträger mit einem darauf aufgebrachten magnetischen Material mit orientierbarer Magnetisierung aufweisen, die einen ersten bzw. einen zweiten drehbaren Schichtträger in einem ersten bzw. einem zweiten Magnetplattenlaufwerk (Platte X, Platte Y) einschließen, wobei der erste drehbare Schichtträger die erste sequentielle Speicherplatzmenge (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ...), die entlang Bahnen in dem darauf aufgebrachten magnetischen Material mit orientierbarer Magnetisierung ausgebildet ist, und der zweite drehbare Schichtträger die zweite sequentielle Speicherplatzmenge (p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ...) aufweist, die entlang Bahnen in dem darauf aufgebrachten magnetischen Material mit orientierbarer Magnetisierung ausgebildet ist.

7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine dritte sequentielle Speicherplatzmenge (n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.) vorhanden ist, deren Speicherplätze sequentiell angeordnet sind, und wobei die Speichereinrichtung (17, 18, 19) für Zwecke einer solchen Speicherung und eines solchen Abrufs nacheinander Zugriff zu den Speicherplätzen in der dritten sequentiellen Speicherplatzmenge (n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.) nur in deren sequentieller Ordnung gewähren kann und nach erfolgtem Zugriff auf einen ausgewählten Speicherplatz (n, tk+2 oder p-1, tk+1 oder usw.) in der zweiten sequentiellen Speicherplatzmenge (n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw.) für einen solchen Zweck den nächstfolgenden Zugriff für einen solchen Zweck auf einen entsprechenden Speicherplatz (n+1, tk+4 oder q-1, tk+2 oder usw.) in der dritten sequentiellen Speicherplatzmenge (n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.) gewähren kann, der als erster für einen solchen nachfolgenden Zugriff verfügbar ist und auf einen Speicherplatz in der dritten sequentiellen Menge folgt, welcher dem ausgewählten Speicherplatz in der zweiten sequentiellen Menge entspricht, und wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte aufweist:

Speichern einer dritten Folge diskreter Informationsdarstellungen (A&sub3;, B&sub3;, C&sub3;, ...) in der Speichereinrichtung (17, 18, 19), wobei jede diskrete Informationsdarstellung in der zweiten Folge (A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...), wenn sie durch die Speichereinrichtung abgerufen und an einem Ausgang davon bereitgestellt wird (Beispiel: A&sub2;), eine der unter (i) ihren nachfolgenden diskreten Informationsdarstellungen (zum Beispiel B&sub2;) in der zweiten Folge (A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...), falls vorhanden, und (ii) einer entsprechenden diskreten Informationsdarstellung (zum Beispiel A&sub3;) in der dritten Folge (A&sub3;, B&sub3;, C&sub3;, ...) ausgewählten Informationsdarstellungen aufweisen soll, die unmittelbar danach von der Speichereinrichtung (17, 18, 19) abrufbar ist; und

sequentielles Speichern jeder der diskreten Informationsdarstellungen der dritten Folge (A&sub3;, B&sub3;, C&sub3;, ...) in der dritten sequentiellen Speicherplatzmenge (n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.), beginnend mit dem ersten verfügbaren Speicherplatz (n+1, tk+4 oder q-1, tk+2 oder usw.) nach dem Speicherplatz (n, tk+2 oder p-1, tk+1 oder usw.) in der zweiten sequentiellen Speicherplatzmenge (n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw.), in welchem mit dem Speichern der zweiten Folge diskreter Informationsdarstellungen (A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...) begonnen wurde, wie oben erwähnt, und von da an weiter.

8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei eine geordnete Mannigfaltigkeit von sequentiellen Speicherplatzmengen in einer Mengenordnung existiert, welche die ersten, zweiten und dritten sequentiellen Speicherplatzmengen (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ... /n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw. /n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.) einschließt, wobei die Speicherplätze jeder der sequentiellen Mengen in einer sequentiellen Ordnung von Speicherplätzen angeordnet sind, wobei die Speichereinrichtung (17, 18, 19) für Zwecke einer solchen Speicherung und eines solchen Abrufs nacheinander Zugriff auf die Speicherplätze in jeder der sequentiellen Speicherplatzmengen nur in der sequentiellen Ordnung der Speicherplätze gewähren kann und nach erfolgtem Zugriff auf einen ausgewählten Speicherplatz in einer der sequentiellen Speicherplatzmengen in der Mannigfaltigkeit für einen solchen Zweck den nächstfolgenden Zugriff für einen solchen Zweck auf einen entsprechenden Speicherplatz in der nächsten Speicherplatzmenge gewähren kann, der als erster für einen solchen folgenden Zugriff verfügbar ist und auf einen Speicherplatz in der nächsten sequentiellen Menge folgt, welcher dem ausgewählten Speicherplatz in der einen von den sequentiellen Mengen entspricht, und wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte aufweist: Empfang einer Menge von Folgen der diskreten Informationsdarstellungen in Folgenordnung, die erste, zweite und dritte Folgen diskreter Informationsdarstellungen (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...; A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...; A&sub3;, B&sub3;, C&sub3;, ...) einschließt, und Speichern jeder der Folgen in einer der sequentiellen Speicherplatzmengen (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ... T n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ... // (A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...) T n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... // usw.), wobei die Folgenordnung der Mengenordnung entspricht und wobei jede diskrete Informationsdarstellung in einer Darstellungsfolge eine entsprechende diskrete Informationsdarstellung in der nächsten sequentiellen Menge in der Folgenordnung (A&sub1; - A&sub2; - A&sub3; ..., B&sub1; - B&sub2; - B&sub3; ..., C&sub1; - C&sub2; - C&sub3; ..., ...) aufweist, wobei eine entsprechende diskrete Informationsdarstellung (Beispiel: A&sub2;) in dem Speicherplatz (zum Beispiel n, tk+2) gespeichert ist, der, wie oben erwähnt, dem Speicherplatz (zum Beispiel n-1, tk) entspricht, in dem diese entsprechende diskrete Informationsdarstellung (zum Beispiel A&sub1;) in der vorhergehenden Folge (zum Beispiel A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...) gespeichert ist.

9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Speichereinrichtung (17, 18, 19) zumindest Teile von ausgewählten Folgen der Menge von Folgen diskreter Informationsdarstellungen (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...; A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...; A&sub3;, B&sub3;, C&sub3;, ...) abrufen kann und nach Beendigung dieses Abrufs zumindest Teile einer Korrespondenzfolge (Beispiel: A&sub1; - A&sub2; - A&sub3;) der entsprechenden diskreten Informationsdarstellungen abrufen kann, wobei aus jeder ausgewählten Folge der Menge von Folgen diskreter Informationsdarstellungen (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...; A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...; A&sub3;, B&sub3;, C&sub3;, ...) eine Darstellung in der Folgenordnung vorhanden ist, wobei der Abruf der Korrespondenzfolge (zum Beispiel A&sub1; - A&sub2; - A&sub3; ...) dadurch erfolgt, daß die Speichereinrichtung (17, 18, 19) durch direkten Zugriff auf die entsprechenden Speicherplätze (zum Beispiel n-1, tk; n, tk+2 oder p-1, tk+1; n+1, tk+4 oder q-1, tk+2; ...) abruft, in denen die diskreten Informationsdarstellungen der Korrespondenzfolge gespeichert sind.

10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Speichereinrichtung (17, 18, 19) zumindest Teile einer Korrespondenzfolge (Beispiel: A&sub1; - A&sub2; - A&sub3; ...) der entsprechenden diskreten Informationsdarstellungen abrufen kann, wobei aus jeder ausgewählten Folge der Menge von Folgen diskreter Informationsdarstellungen (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...; A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...; A&sub3;, B&sub3;, C&sub3;, ...) eine Darstellung in der Folgenordnung vorhanden ist, wobei der Abruf der Korrespondenzfolge (zum Beispiel A&sub1; - A&sub2; - A&sub3; ...) dadurch erfolgt, daß die Speichereinrichtung durch direkten Zugriff auf die entsprechenden Speicherplätze (zum Beispiel n-1, tk; n, tk+2 oder p-1, tk+1; n+1, tk+4 oder q-1, tk+2; ...) abruft, in denen die diskreten Informationsdarstellungen der Korrespondenzfolge gespeichert sind, und nach Beendigung dieses Abrufs zumindest Teile von ausgewählten Folgen der Menge von Folgen diskreter Informationsdarstellungen (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...; A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...; A&sub3;, B&sub3;, C&sub3;, ...) abrufen kann.

11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die diskreten Informationsdarstellungen (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...; A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...; A&sub3;, B&sub3;, C&sub3;, ...) als Zellen in einem ersten Rechteckfeld (Fig. 2) in Zeilen und Spalten angeordnet werden können, wobei die ersten und zweiten Folgen diskreter Informationsdarstellungen (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...; A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...) jeweils zumindest Teile von Zeilen in dem ersten Rechteckfeld (Fig. 2) sind, derart daß eine diskrete Informationsdarstellung in der ersten Folge (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...), wie oben erwähnt, einer diskreten Informationsdarstellung in der zweiten Folge (A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...) entspricht, indem sie mit dieser eine gemeinsame Spalte in dem ersten Rechteckfeld (Fig. 2) teilt.

12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die diskreten Informationsdarstellungen als Zellen in einem Quader (Fig. 2 senkrecht zur Zeichnungsebene ausgedehnt) mit einer Menge von Rechteckfeldern (Fig. 2 wiederholt) angeordnet werden können, die das erste Rechteckfeld (Fig. 2) einschließt, wobei die diskreten Informationselemente in jeder der ersten und zweiten Folgen (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...; A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...) einen Teil einer orthogonalen Zeile bilden, die sowohl zu den Zeilen als auch zu den Spalten orthogonal ist, und die sich durch jedes der Rechteckfelder in der Menge von Rechteckfeldern erstreckt.

13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Eingang (13) und der zweite Eingang (13) der Speichereinrichtung (17, 18, 19) einen gemeinsamen Eingang bilden.

14. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der erste Ausgang (13) und der zweite Ausgang (13) der Speichereinrichtung (17, 18, 19) einen gemeinsamen Ausgang bilden.

15. Verfahren zum Abrufen diskreter Informationsdarstellungen (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...; A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...; A&sub3;, B&sub3;, C&sub3;, ...) aus einem Speicherplatz einer Speicherplatzmenge (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ... /n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw. /n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.) in einem Material mit veränderlichem Zustand (Platte X, Platte Y, Fig. 12), das in einer Speichereinrichtung (17, 18, 19) vorgesehen ist, wobei die Speicherplatzmenge (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ... /n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw. /n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.) erste und zweite sequentielle Speicherplatzmengen (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ... /n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ...) einschließt, deren Speicherplätze jeweils in sequentieller Ordnung angeordnet sind, wobei die Speichereinrichtung (17, 18, 19) für Zwecke eines solchen Abrufs nacheinander Zugriff auf Speicherplätze in jeder der ersten und zweiten sequentiellen Speicherplatzmengen (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ... /n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ...) nur in deren sequentieller Ordnung gewähren kann und nach erfolgtem Zugriff auf einen ausgewählten Speicherplatz (n-1, tk) in einer (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ...) der ersten und zweiten sequentiellen Speicherplatzmengen (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ... /n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ...) für einen solchen Zweck den nächstfolgenden Zugriff für einen solchen Zweck auf einen entsprechenden Speicherplatz (n, tk+2 oder p-1, tk+1 oder usw.) in der anderen, verbleibenden sequentiellen Speicherplatzmenge (n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw.) gewähren kann, der als erster für einen solchen folgenden Zugriff verfügbar ist und auf einen Speicherplatz in der anderen sequentiellen Menge folgt, welcher dem ausgewählten Speicherplatz in einer der ersten und zweiten sequentiellen Mengen entspricht, wobei die erste sequentielle Speicherplatzmenge (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ...) in dem Material mit veränderlichem Zustand (Platte X, Platte Y, Fig. 12) eine erste Folge diskreter Informationsdarstellungen (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...) aufweist, die darin sequentiell gespeichert ist, beginnend bei einem ausgewählten Speicherplatz (Beispiel: n-1, tk), wobei die zweite sequentielle Speicherplatzmenge (n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw.) eine zweite, darin gespeicherte Folge diskreter Informationsdarstellungen (A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...) aufweist, wobei jeder diskreten Informationsdarstellung (Beispiel: A&sub1;) in der ersten Darstellungsfolge (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...) eine diskrete Informationsdarstellung (zum Beispiel A&sub2;) in der zweiten Darstellungsfolge (A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...) entspricht, und wobei jede der diskreten Informationsdarstellungen der zweiten Darstellungsfolge (A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...) in der zweiten sequentiellen Speicherplatzmenge (n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw.) gespeichert ist, beginnend mit dem ersten verfügbaren Speicherplatz (n, tk+2 oder p-1, tk+1 oder usw.) nach dem ausgewählten Speicherplatz (zum Beispiel n-1, tk) in der ersten sequentiellen Speicherplatzmenge (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ...), wie oben erwähnt, und von da an weiter, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist:

Abruf einer ersten diskreten Informationsdarstellung (zum Beispiel A&sub1;) aus der ersten Darstellungsfolge (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...);

direkter Abruf einer zweiten diskreten Informationsdarstellung (zum Beispiel A&sub2;) in der zweiten Darstellungsfolge (A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...), die der ersten, diskreten Informationsdarstellung (zum Beispiel A&sub1;) entspricht, die wie oben erwähnt abgerufen wurde; und

Bereitstellen der ersten und der zweiten diskreten Informationsdarstellung (A&sub1; und A&sub2;) an mindestens einem Ausgang (13) der Speichereinrichtung (17, 18, 19).

16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei die diskreten Informationsdarstellungen (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...; A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...; A&sub3;, B&sub3;, C&sub3;, ...) als Zellen in einem ersten Rechteckfeld (Fig. 2) in Zeilen und Spalten angeordnet werden können, wobei die ersten und zweiten Folgen diskreter Informationsdarstellungen (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...; A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...) jeweils zumindest Teile von Zeilen in dem ersten Rechteckfeld (Fig. 2) bilden, derart daß eine diskrete Informationsdarstellung in der ersten Darstellungsfolge (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...), wie oben erwähnt, einer diskreten Informationsdarstellung in der zweiten Darstellungsfolge (A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...) entspricht, indem sie mit dieser eine gemeinsame Spalte in dem ersten Rechteckfeld (Fig. 2) teilt.

17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, wobei eine dritte sequentielle Speicherplatzmenge (n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.) existiert, deren Speicherplätze in sequentieller Ordnung angeordnet sind, und wobei die Speichereinrichtung (17, 18, 19) für Zwecke eines solchen Abrufs nacheinander Zugriff auf Speicherplätze in der dritten sequentiellen Speicherplatzmenge (n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.) nur in deren sequentieller Ordnung gewähren kann und nach erfolgtem Zugriff auf einen ausgewählten Speicherplatz (n, tk+2 oder p-1, tk+1 oder usw.) in der zweiten sequentiellen Speicherplatzmenge (n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw.) für einen solchen Zweck den nächstfolgenden Zugriff für einen solchen Zweck auf einen entsprechenden Speicherplatz (n+1, tk+4 oder q-1, tk+2 oder usw.) in der dritten sequentiellen Speicherplatzmenge (n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.) gewähren kann, der als erster für einen solchen folgenden Zugriff verfügbar ist und auf einen Speicherplatz in der dritten sequentiellen Menge folgt, welcher dem ausgewählten Speicherplatz in der zweiten sequentiellen Menge entspricht, wobei in der dritten sequentiellen Speicherplatzmenge (n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.) eine dritte Folge diskreter Informationsdarstellungen (A&sub3;, B&sub3;, C&sub3;, ...) gespeichert ist, wobei jeder diskreten Informationsdarstellung (Beispiel: A&sub2;) in der zweiten Darstellungsfolge (A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...) eine diskrete Informationsdarstellung (zum Beispiel A&sub3;) in der dritten Darstellungsfolge (A&sub3;, B&sub3;, C&sub3;, ...) entspricht, und wobei jede der diskreten Informationsdarstellungen in der dritten Darstellungsfolge (A&sub3;, B&sub3;, C&sub3;, ...) in den Speicherplätzen der dritten sequentiellen Speicherplatzmenge (n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.) gespeichert ist, beginnend mit dem ersten verfügbaren Speicherplatz (n+1, tk+4 oder q-1, tk+2 oder usw.) nach dem Speicherplatz (n, tk+2 oder p-1, tk+1 oder usw.) in der zweiten sequentiellen Speicherplatzmenge (n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw.), in welchem mit dem Speichern der zweiten Folge diskreter Informationsdarstellungen (A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...) begonnen wurde, wie oben erwähnt, und von da an weiter, und wobei das Verfahren ferner die folgenden Schritte aufweist:

direkter Abruf einer dritten diskreten Informationsdarstellung (A&sub3; in Fortführung des Beispiels von Anspruch 16) in der dritten Darstellungsfolge (A&sub3;, B&sub3;, C&sub3;, ...), welche der zweiten diskreten Informationsdarstellung (zum Beispiel A&sub2;) entspricht, die wie oben erwähnt abgerufen wurde; und

Bereitstellen der ersten, zweiten und dritten diskreten Informationsdarstellungen (A&sub1;, A&sub2; und A&sub3;) an mindestens einem Ausgang (13) der Speichereinrichtung (17, 18, 19).

18. Speichereinrichtung (17, 18, 19) zum Speichern diskreter Informationsdarstellungen (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...; A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...; A&sub3;, B&sub3;, C&sub3;, ...) in und zum Abruf solcher diskreter Informationsdarstellungen (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ..., A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...; A&sub3;, B&sub3;, C&sub3;, ...) aus einem aus einer Menge von Speicherplätzen (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; .../n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; oder usw. /n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.) in einem Material mit veränderlichem Zustand (Platte X, Platte Y, Fig. 12), das in der Speichereinrichtung (17, 18, 19) vorgesehen ist, wobei die Speichereinrichtung (17, 18, 19) aufweist:

ein auf einem Schichtträger (Platte X, Platte Y, Fig. 12) aufgebrachtes Material mit veränderlichem Zustand, das eine geordnete Mannigfaltigkeit sequentieller Speicherplatzmengen (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ... /n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw., /n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.) in einer Mengenordnung aufweist, wobei die Speicherplätze jeder der sequentiellen Mengen (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ... /n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw. /n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.) in einer sequentiellen Ordnung der Speicherplätze angeordnet sind;

eine Zugriffseinrichtung (18, 19), die für Zwecke der Speicherung und des Abrufs nacheinander auf die Speicherplätze jeder der sequentiellen Speicherplatzmengen in der Mannigfaltigkeit sequentieller Mengen (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ... /n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw. /n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.) zugreifen kann, aber nur in der sequentiellen Ordnung der Speicherplätze, und die nach erfolgtem Zugriff auf einen ausgewählten Speicherplatz (Beispiel: n-1, tk) in einer (zum Beispiel n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ...) der sequentiellen Speicherplatzmengen (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ... /n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw. /n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.) für einen solchen Zweck den nächstfolgenden Zugriff für einen solchen Zweck auf einen entsprechenden Speicherplatz (zum Beispiel n, tk+2 oder p-1, tk+1 oder usw.) in der nächsten sequentiellen Menge (zum Beispiel n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw.) in der Mengenordnung gewähren kann, der als erster für einen solchen folgenden Zugriff verfügbar ist und auf einen Speicherplatz in der nächsten sequentiellen Menge folgt, welcher dem ausgewählten Speicherplatz in der einen von den sequentiellen Mengen entspricht, sowie

eine Empfangseinrichtung (17) zum Empfang von Mengen von Folgen der diskreten Informationsdarstellungen (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...; A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...; A&sub3;, B&sub3;, C&sub3;, ...) und zum Verwalten dieser Mengen in einer Folgenordnung, derart daß jeder diskreten Informationsdarstellung (Beispiel: A&sub1;) in einer Darstellungsfolge (zum Beispiel A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...) eine entsprechende diskrete Informationsdarstellung (zum Beispiel A&sub2;) in der nächsten sequentiellen Menge (zum Beispiel A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...) in der Folgenordnung zugeordnet bleibt; und

eine Steuereinrichtung (17), welche die Zugriffseinrichtung (18, 19) veranlassen kann, die Menge von Folgen diskreter Informationsdarstellungen (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...; A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...; A&sub3;, B&sub3;, C&sub3;, ...) in der Mannigfaltigkeit sequentieller Speicherplatzmengen (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ... /n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw. /n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.) zu speichern, wobei die Folgenordnung der Mengenordnung entspricht, derart daß eine diskrete Informationsdarstellung (zum Beispiel A&sub1;) einer Darstellungsfolge in einem ausgewählten Speicherplatz (zum Beispiel n-1, tk) in einer sequentiellen Speicherplatzmenge (zum Beispiel n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ...) gespeichert wird und ihre entsprechende diskrete Informationsdarstellung (zum Beispiel A&sub2;) in der nächsten Folge (zum Beispiel A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...) der Folgenordnung in dem Speicherplatz (zum Beispiel n, tk+2 oder p-1, tk+1 oder usw.) in der nächsten sequentiellen Speicherplatzmenge (zum Beispiel n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw.) in der Mengenordnung gespeichert wird, der nach dem ausgewählten Speicherplatz (zum Beispiel n-1, tk) als erster verfügbar ist.

19. Speichereinrichtung (17, 18, 19) zum Abruf diskreter Informationsdarstellungen (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...; A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...; A&sub3;, B&sub3;, C&sub3;, ...) aus einem aus einer Menge von Speicherplätzen (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ... /n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw. /n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.) in einem Material mit veränderlichem Zustand (Platte X, Platte Y, Fig. 12), das in der Speichereinrichtung (17, 18, 19) vorgesehen ist, wobei die Speichereinrichtung (17, 18, 19) aufweist:

ein auf einem Schichtträger (Platte X, Platte Y, Fig. 12) aufgebrachtes Material mit veränderlichem Zustand, das eine geordnete Mannigfaltigkeit sequentieller Speicherplatzmengen (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ... /n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw., /n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.) in einer Mengenordnung aufweist, wobei die Speicherplätze jeder der sequentiellen Mengen (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ... /n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw. /n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.) in einer sequentiellen Ordnung der Speicherplätze angeordnet sind; wobei die Speichereinrichtung (17, 18, 19) dadurch gekennzeichnet ist, daß Mengen von Folgen diskreter Informationsdarstellungen (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...; A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...; A&sub3;, B&sub3;, C&sub3;, ...) in einer Folgenordnung sequentiell in der Mannigfaltigkeit sequentieller Speicherplatzmengen (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ... /n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw. /n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.) gespeichert sind, wobei die Folgenordnung der Mengenordnung entspricht, wobei jede diskrete Informationsdarstellung (Beispiel: A&sub1;) in einer Darstellungsfolge (zum Beispiel A&sub1;, B&sub1; C&sub1;) eine entsprechende diskrete Informationsdarstellung (zum Beispiel A&sub2;) in der nächsten sequentiellen Menge (zum Beispiel A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...) in der Folgenordnung aufweist;

eine Zugriffseinrichtung (18, 19), die für Zwecke des Abrufs nacheinander auf die Speicherplätze jeder der sequentiellen Speicherplatzmengen in der Mannigfaltigkeit sequentieller Mengen (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ... /n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw. /n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.) zugreifen kann, aber nur in der sequentiellen Ordnung der Speicherplätze, und die nach erfolgtem Zugriff auf einen ausgewählten Speicherplatz (Beispiel: n-1, tk) in einer (zum Beispiel n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ...) der sequentiellen Speicherplatzmengen (n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ... /n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw. /n+1, tk; n+1, tk+1; n+1, tk+2; ... oder q-1, tk; q-1, tk+1; q-1, tk+2; ... oder usw.) für einen solchen Zweck den nächstfolgenden Zugriff für einen solchen Zweck auf einen entsprechenden Speicherplatz (zum Beispiel n, tk+2 oder p-1, tk+1 oder usw.) in der nächsten sequentiellen Menge (zum Beispiel n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw.) in der Mengenordnung gewähren kann, der als erster für einen solchen folgenden Zugriff verfügbar ist und auf einen Speicherplatz in der nächsten sequentiellen Menge folgt, welcher dem ausgewählten Speicherplatz in der einen von den sequentiellen Mengen entspricht, und

eine Steuereinrichtung (17), welche die Zugriffseinrichtung (18, 19) veranlassen kann, die Menge von Folgen diskreter Informationsdarstellungen (A&sub1;, B&sub1;, C&sub1;, ...; A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...; A&sub3;, B&sub3;, C&sub3;, ...) abzurufen, derart daß eine diskrete Informationsdarstellung (zum Beispiel A&sub1;) einer Darstellungsfolge (zum Beispiel A&sub1;, B&sub1; C&sub1;) von einem ausgewählten Speicherplatz (zum Beispiel n-1, tk) in einer sequentiellen Speicherplatzmenge (zum Beispiel n-1, tk; n-1, tk+1; n-1, tk+2; ...) abgerufen wird und ihre entsprechende diskrete Informationsdarstellung (zum Beispiel A&sub2;) in der nächsten Folge (zum Beispiel A&sub2;, B&sub2;, C&sub2;, ...) der Folgenordnung von dem Speicherplatz (zum Beispiel n, tk+2 oder p-1, tk+1 oder usw.) in der nächsten sequentiellen Speicherplatzmenge (zum Beispiel n, tk; n, tk+1; n, tk+2; ... oder p-1, tk; p-1, tk+1; p-1, tk+2; ... oder usw.) in der Mengenordnung abgerufen wird, der nach dem ausgewählten Speicherplatz (zum Beispiel n-1, tk) als erster verfügbar ist.