Запоминающее устройство на цилиндрических магнитных доменах Советский патент 1992 года по МПК G11C11/14 

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств хранения дискретной информации на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД).

Известно ЗУ на ЦМД, содержащее накопитель информации на ЦМД, блок записи информации, блок считывания информации, блок обнаружения и коррекции ошибок, счетчик ошибок и контроллер.

В этом устройстве помимо коррекции ошибок, выполняется подсчет ошибок. При накоплении определенного числа ошибок и происходит восстановление информации, хранимой в устройстве. По статистическим оценкам надежности ЗУ на ЦМД обычно не превышает 10.

Однако в устройстве велико время восстановления ошибочной информации, так как необходимо анализировать на наличие

ошибок весь информационный массив, хранимый в накопителе на ЦМД,

Наиболее близким к предлагаемому является ЗУ на ЦМД, содержащее накопитель информации на ЦМД, контроллер, блок записи, блок считывания, блок обнаружения и коррекции ошибок, счетчик ошибок и блок памяти с произвольной выборкой информации (ЗУПВ) емкостью 2xN битов (где N - количество информационных блоков в накопителе на ЦМД), запоминающий адреса информационных блоков, в которых обнаружены ошибки.

В этом устройстве сокращается время восстановления ошибочной информации за счет уменьшения времени поиска информационных блоков с ошибками.

Однако с увеличением емкости накопителя на ЦМД возрастает емкость ЗУПВ этого устройства, поскольку емкость ЗУПВ

vj GJ

VJ

СЛ

|О

находится в прямо пропорциональной зависимости от количества информационных блоков, хранимых в накопителе на ЦМД, а время поиска неисправных блоков - от емкости ЗУПВ, Тем самым увеличивается время восстановления ошибочкой информации и аппаратная избыточность устройства.

Цель изобретения - упрощения ЗУ на ЦМД с восстановлением ошибок.

Указанная цель достигается тем, что устройство, содержащее накопитель информации, входы и выходы которого соединены соответственно с выходами блока записи информации и входами блока считывания информации, контроллер, одни входы-входы которого являются входами-выходами устройства, а вторые выходы соединены с входами блока записи информации, блок обнаружения и коррекции ошибок, первый информационный вход-выход и управляющие входы которого соединены с соответствующими входом-выходом и выходами контроллера, второй информационный вход- с выходом блока считывания информации, элемент ИЛИ, входы которого соединены с выходами Корректируемая ошибка и Некорректируемая ошибка блока обнаружения и коррекции ошибок; счетчик ошибок, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит RS-триггер, вход установки в ноль которого подключен к первому выходу счетчика ошибок, вход установки в единицу, к второму выходу счетчика ошибок, а прямой выход - с входом признака Режим восстановления контроллера, элемент И, первый вход которого подключен к инверсному выходу RS-триггера, второй вход - к выходу элемента ИЛИ, а выход - к суммирующему входу счетчика ошибок, блок стековой памяти, вход управления режимом чтения которого подключен к соответствующему выходу контроллера и соединен с вычитающим входом счетчика ошибок, вход управления режимом записи - к выходу элемента И, адресные входы - к информационным выходам счетчика ошибок, одни информационные входы-выходы - к соответствующим входам-выходам контроллера, а другие информационные входы- выходы соответственно к выходам Корректируемая ошибка и Некорректируемая ошибка блока обнаружения и коррекции ошибок и входам признаков Корректируемая ошибка и Некорректируемая ошибка контроллера.

В этом состоят существенные отличия предлагаемого устройства от известных технических решений.

Вновь введенные элементы: блок стековой памяти типа LIFO емкостью (2 + log2nDk

битов взамен ЗУ с произвольной выборкой (ЗУПВ) емкостью (2N) битов, логический элемент и позволяют запомнить адреса лишь тех информационных блоков памяти на

ЦМД, в которых были обнаружены ошибки и тип ошибок (корректируемые или некорректируемые), RS-триггер позволяет запускать в контроллере режим восстановления информации, хранимой в блоке памяти на

0 ЦМД при счете счетчика ошибок до К.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства; на фиг,2 - блок-схема контроллера; на фиг.З и 4 - блок-схема алгоритма функционирования устройства.

5 Устройство содержит (фиг.1) контроллер 1, блок 2 обнаружения и коррекции ошибок, шины 3-5 соответственно ввода данных, вывода данных и управления, блок 6 записи информации, накопитель 7 инфор0 мации на ЦМД, блок 8 считывания информации, элемент ИЛИ 9, счетчик ошибок 10, блок 11 стековой памяти типа 11 ГО, RS- триггер 12, элемент И 13.

Контроллер 1 (фиг.2) содержит узел 14

5 формирования адреса микрокоманды, блок микропрограммной памяти 15 (МПП), регистр микрокоманд 1 б (разряды которого используются для управления операционным блоком и блоком микропрограммного уп0 равления контроллера 1), микропроцессор 17 (например, микропроцессорные секции К1804 ВС2); мультиплексор кода условий 18, регистр записи 19, связанный с системной шиной данных и входом ДА микропроцессо5 ра 17, регистр чтения 20, связанный с выходом микропроцессора 17 и системой шиной данных, буферный регистр 21, связанный с выходом блока обнаружения и коррекции ошибок 2 и входом ДВ микропроцессора 17,

0 регистр текущего адреса 22, связанный с выходом микропроцессора 17 и шиной текущего адреса 5 блока стековой памяти 11, дешифратор базового адреса 23, регистр 24 начального адреса микрокоманды.

5 Устройство работает следующим образом.

В режиме записи, при обращении к устройству дешифратор базового адреса 23 разрешает запись кода команды, поступив0 шей от системы, в регистр начального адреса микрокоманды 24. Этот код преобразуется узлом формирования адреса микрокоманды 14. Микрокоманда, хранимая в блоке МПП 15 по соответствующему адресу

5 поступает на регистр микрокоманд 16, разряды которого используются для управления операционным блоком и блоком микропрограммного управления. Под управлением микропрограммы информационный блок принимается с системной шины

через регистр записи 19 в микропроцессор 17. Затем, по внутренней шине ввода данных 3 передается в блок обнаружения и коррекции ошибок 2, где формируются контрольные разряды. После этого, происходит запись информационного блока посредством блока записи 6 в накопитель (НКТ) на ЦМД7.

В режиме чтения информационный блок под управлением микропрограммы считывается из накопителя на ЦМД 7 и поступает через блок считывания 8 в блок обнаружения и коррекции ошибок 2, затем, по внутренней шине ввода данных 3 через буферный регистр 21 в микропроцессор 17 и далее через регистр чтения 20 на системную шину. В случае обнаружения ошибки в информационном блоке на соответствующем выходе блока обнаружения и коррекции ошибок 2 появляется флаг НКО или КО. Через элементы ИЛИ и И эти сигналы подаются на вход счетчика ошибок (СЧ) и увеличивают на единицу его содержимое, Одновременно с этим, эти флаги поступают на соответствующие информационные входы стекового ЗУ вместе с адресом текущего информационного блока накопителя на ЦМД из регистра текущего адреса 22 контроллера 1. Содержимое счетчика ошибок является при этом адресом стекового ЗУ, т.е. указателем стека (УС) по которому происходит запись текущего адреса флагов НКО и КО. При чтении информационного блока памяти на ЦМД 7 контроллер 1 производит анализ наличия и характера ошибок в нем. Под устойчивой ошибкой понимается ошибка, для исправления которой необходима перезапись информации. Под неустойчивой ошибкой понимается ошибка, для исправления которой достаточно повторной операции считывания, В рассматриваемом случае корректируемой считается одиночная ошибка, а некорректируемой -две и более. Контроллер 1 анализирует флаг восстановления информации ФВ, поступающий на мультиплексор кода условий 18 с выхода Р триггера 12. Если ФВ 1, выполняется перезапись информации по адресам информационных блоков, в которых имели место ошибки в соответствии с алгоритмом, представленным на фиг.З. Адреса информационных блоков, подлежащих восстановлению, хранятся в стековом ЗУ 11.

Если ФВ 0, контроллер 1 работает в режиме чтения или записи, анализируя флаги НКО и КО, и при необходимости происходит исправление информации, например, в соответствии с алгоритмом, представленным на фиг.4. Когда количество информаци- онных блоков, в которых обнаружена

ошибка, достигает К, т.е. содержимое счетчика ошибок 10 равно К, RS-триггер 12 устанавливается в 1. По входу S, выставляя на выходе 0 признак ФВ 1 и контроллер 1

начинает работу в режиме восстановления по алгоритму на фиг.З. Признак ФВ 1 может установиться также по сигналу прерывания от таймера. В соответствии с адресом, выставленным на информацион0 ных выходах счетчика ошибок 10, являющимся также указателем стека (УС), считывается содержимое стекового ЗУ 11, которое записывается в регистр текущего адреса 22 контроллера 1 и поступает на вхо5 ды НКО и КО МКУ 18. По адресу, записанному в регистр текущего адреса 22 считывается соответствующий информационный блок из накопителя на ЦМД 7. Если блок обнаружения и коррекции ошибок 2

0 устанавливает флаг НКО 1, то производится повторное чтение информационного блока из накопителя на ЦСД 7 по текущему адресу, хранимой в регистре текущего адреса 22 контроллера 1 и анализ его в блоке

5 обнаружения и коррекции ошибок 2 на наличие ошибок НКО или КО, Если блок обнаружения и коррекции ошибок 2 повторно устанавливает флаг НКО 1 (т.е. имели место две устойчивые ошибки), то система вы0 дается адрес инфррмационного блока с некорректируемой ошибкой и сообщение о необходимости перезаписи информационного блока памяти на ЦСД 7 по данному адресу. Если же блок обнаружения и коррек5 ции ошибок 2 устанавливает флаг НКО О, то анализируется флаг КО 1) т.е. имела место неустойчивая ошибка)), то также производится повторное чтение информационного блока по текущему адресу из

0 накопителя на ЦМД 7 и его анализ на наличие ошибок. Если блок обнаружения и коррекции ошибок 2 устанавливает флаг КО О, то в информационном блоке имела место неустойчивая ошибка и операция коррекции ин5 формации по текущему адресу не требуется. Если же блок обнаружения и коррекции ошибок 2 устанавливает флаг КО 1, т.е. в информационном блоке имеет место устойчивая ошибка, то контроллер переводит устройст0 во в режим исправления ошибок.

В режиме исправления ошибок по шине управления 4 от контроллера 1 поступает сигнал Режим чтения на стековое ЗУ 11, из которого считывается адрес информацион5 ного блока с ошибочным битом. Тот же сигнал Режим чтения поступает на вход (-1) счетчика ошибок 10 (УС), декрементируя его содержимое, таким образом, в счетчике ошибок 10 адрес стекового ЗУ, в котором адрес информационного блока, выдавшего

адрес, Текущий адрес информационного блока поступает на вход накопителя на ЦМД 7. После восстановления ошибок в информационном блоке происходит запись информационного блока в накопитель на ЦМД 7 по адресу из регистра текущего адреса 22 контроллера 1. После того, как из стекового ЗУ 11 будут извлечены все адреса информационных блоков, в которых были обнаружены ошибки, содержимое счетчика ошибок 10 станет равным 0 и по входу R RS-триггера 12 поступит сигнал, который с выхода Q выставит ФВ 0 на вход мультиплексора кода условий 16 контроллера 1. Приняв сигнал ФВ 0, контроллер 1 начинает работу по микропрограмме, алгоритм которой представлен на фиг.4.

Формула изобретения Запоминающее устройство на цилиндрических магнитных доменах, содержащее накопитель информации, входи выход которого соединены соответственно с выходом блока записи информации и входом блока считывания информации, контроллер, одни входы-выходы которого являются входами- выходами устройства, а другие соединены с входами блока записи информации, блок обнаружения и коррекции ошибок, первый информационный вход-выход которого и управляющие входы которого соединены с соответствующими входом-выходом и выходами контроллера, второй информационный вход - с выходом блока считывания информации, элемент ИЛИ, входы которого

соединены с выходами Корректируемая ошибка и Некорректируемая ошибка блока обнаружения и коррекции ошибок, счетчик ошибок, отличающееся тем, что, с целью упрощения устройства, оно содержит RS-триггер, вход установки в О которого подключен к первому выходу счетчика ошибок, второй выход которого соединен с входом установки в 1 RS-триггера, прямой выход которого соединен с входом признака Режим восстановления контроллера, элемент И, первый вход которого подключен к инверсному входу RS-триггера, второй вход элемента И соединен с выходом элемента ИЛИ, а выход - с суммирующим входом счетчика ошибок, блок стековой памяти, вход управления режимом чтения которого подключен к соответствующему выходу контроллера, и соединен с вычитающим входом счетчика ошибок, вход управления режимом записи блока стековой памяти соединен с выходом элемента И, адресные входы блока стековой памяти подключены к информационным выходам счетчика ошибок, одни информационные входы-выходы блока стековой памяти подключены к соответствующим входам-выходам контроллера, другие информационные входы-выходы блока стековой памяти подключены соответственно к выходам Корректируемая ошибка и Некорректируемая ошибка блока обнаружения и коррекции ошибок и входам признаков Корректируемая ошибка и Некорректируемая ошибка контроллера.

Изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано при построении устройств хранения дискретной информации на цилиндрических магнитных доменах (ЦМД). Цель изобретения - упрощение устройства. Устройство содержит контроллер 1, блок 2 обнаружения и коррекции ошибок, блок 6 записи и блок 8 чтения информации, накопитель 7 информации на ЦМД, элемент ИЛИ 9, счетчик 10 ошибок, блок 11 стековой памяти, RS-триггер 12, элемент И 13. Устройство работает в режиме чтения, записи и восстановления информации. 4 ил.

S4

C4|

VG

tiiisi

1

9

JT Nl

CM

I

т

А

выдача лриж НКО В ХНТ

Запись в стек

Нет

бь/дауа скорремлуров. информации

ZZT

Фи&З