[科普中国]-磁带控制器

功能

磁带控制器的功能可以归纳成以下几点：

(1)解释CPU或通道送来的命令，转换成符合磁带机要求的各种信号。

(2)控制磁带的读写操作 写操作时按磁带机要求的传输速率向CPU或通道申请数据，并将主机送来的数据转换成记录方式所要求的电流波，送磁带机。若磁带机采用的是GCR记录方式，控制器还应负责编码的转换。读操作时控制器从磁带机读出信息，转换成主机要求的代码送CPU或通道。

(3)故障的检测和纠正 例如对主机送来的命令和数据进行奇偶检测，以保证传送的正确性．数据写入磁带前要产生垂直奇偶校验位P，对于NRZI记录方式，还要产生水平奇偶校验码LRC和循环码CRC。在读出时进行检测，对于能纠正的故障予以纠正，对不能纠正的给予指示。

(4)记录磁带机和磁带控制器在执行过程中的状态，在一个命令执行完毕后送到主机。3

命令磁带控制器所能执行的命令可分为三类。

一、数组型命令

这类命令的共同特点是主机与磁带子系统之间有信息交换，在通道开始选择期之后通道与控制器接口不断开，直到操作结束。控制器发出“通道结束”，通道接收状态字节后才断开。

(1)[写] 该命令的主要功能是把通道送来的数据字节传送到磁带机，写到磁带上，并要在写入同时进行“写后读”，以检查写入的结果。

(2)[正读/反读] 由通道发给控制器的读命令要求读出磁带上一个记录块的全部或一部分，并在读出过程中对读出的数据字节进行误差检测和校正，最后把数据传送到通道。

(3)[断定] 此命令要求磁带控制器把断定信息发送到主机，以便对子系统进行联机测试和故障定位。该命令可以发到一台。未准备好”的编址磁带机，断定操作仍可照常进行。

(4)[断定预约]和[断定释放] 这两条命令仅对具备双通道特性的磁带控制器起作用。[断定预约]命令执行将编址的控制器保留给发出此命令的通道专用。[断定释放)命令则解除这种预约关系，使控制器回到中立状态，以随时响应任一通道的访问。这两条命令都在通道开始选择期内完成。

(5)[请求错误磁道] 该命令是把一个错误磁道信息送回到控制器。而这个信息是在先前的断定操作中由控制器送到主机去的。在此命令后要链接读命令，以便作校正读出。

(6)[写一读环行]和[置位诊断] [置位诊断]是使其后链接的写/读命令按“微诊断”状态运行。

二、走带控制型命令

此类命令在控制器与通道的接口上无数据交换。在通道开始选择期之后接口就断开，操作完成后，控制器要用中断请求时序请求重新连接，以发送结束中断。

(1)[倒带]和[倒带卸载] 这两条命令都要倒带，但前者倒带到磁带始端标记BOT对停止，为下次用带作好准备。后者在倒带到始端后要继续反走，直到把磁带全部卷回供带盘并卸载。如若换卷，则要重新加载。倒带由磁带机本身执行，在此期间，控制器可响应其它的通道命令。

(2)[写带标] 该命令是按照记录格式的要求在磁带上写上一个特殊的记录块，称之为“带标”块。“带标”的功能是用来分隔文件，起相对地址和“保护键”的作用。

(3)[抹间隔](Erase)和[抹数据](Data Security Erase) [抹间隔]命令要在磁带上抹掉一个约定长度的信息。当磁带上某处有固定缺陷时，可利用[抹间隔]命令将该处的记录块抹去，然后在它的后面再安排写记录。[抹数据]命令必须链接于(抹间隔]命令之后，并且从执行此命令时磁带所处的位置开始，一直抹到检出磁带尾端标记EOT为止。

(4)[反跳记录]、[反跳文件]、[正跳记录]、[正跳文件] 这四条命令纯粹是引带动作，是为读取记录或文件作准备的。执行其中的任何一种命令时都要读出磁带上的信息，但并不传送到通道，其目的仅使磁头在磁带上的位置越过一个记录或一个文件。跳记录操作在检出记录之后的间隔就算完成。跳文件操作必须在检出“带标”之后的间隔才算完成。

三、不走带控制型命令

该类命令不启动走带，也不跟通道交换信息。这种类型的命令有：

(1)[空操作] 在磁带控制器上没有什么动作要做，但要向通道报告控制器及设备的状态。

(2)[置位方式1]和[置位方式2] [置位方式1]命令是为磁道的操作设置的，[置位方式2]命令则将控制器置成PE或NRZI方式。

(3)[置位诊断方式] 该命令为维护人员提供了利用分调面板来检查磁带子系统钓读写通路。

此外，还有一条查询指令和停止输入输出指令。查询指令可取走控制器上存放的中断。停止指令可以用来改变子通道的优先权。4

指标磁带控制器的技术指标如下。

1．记录方式、记录密度和数据速率

五十年代初主要采用不归零制NRZI记录方式，记录密度从最初的8 bit/mm发展到22bit/mm和32bit/mm。五十年代末发展了调相制PE记录方式。目前国际上广泛采用的记录方式是NRZI制32bit/mm和PE制63bit/mm。七十年代初，IBM公司研制出成组编码GCR的磁带存储器，记录密度为246bit/mm。

2．多路分配、成组交换和非缓冲型特性

几乎所有的磁带控制器都是采用多路分配工作方式，即在同一时间内只允许与一台磁带机交换信息，同一控制器所带的其它各台磁带机可以做不占用控制器时间的倒带或倒带卸载操作。

3．与通道的接口特性

控制器与通道之间接口的标准化是系列机产生和发展所决定的特性之一。其特点是总线式连接，时序应答工作方式。其优点是异步工作，可靠性高。

4．与磁带机的接口特性

从磁带存储器的初期至现在，这个接口有很大改进。最突出的有三点：第一是把模拟信号接口改变为数字式信息接口；其次是把一个控制器所带的多台磁带机由总线式连接改变为每台磁带机都和控制器直接相连的辐射式连接，使得任一台磁带机的切换不致影响同一控制器上其它磁带机的工作；第三是变专用信号线为总线工作方式。这些改变的结果提高了接口工作的可靠性，有利于标准化和通用化。

5．逻辑设计特点

由于微程序技术在磁带控制器设计中的应用，使控制器的设计趋向通用化、标准化，其控制逻辑的设计趋向软件化，并可独立于控制器进行研制。

6．可选特性与兼容能力

考虑到用户对磁带存储器的功能要求不同和降低成本，一般只把最基本的功能设计到磁带控制器中，而把其它一些功能设计成多种供用户选择的特性件。如双密度特性件、双通道接口特性件、设备开关特性件等。

7．微诊断能力

磁带子系统的微诊断可以联机进行，也可以脱机进行。4