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Theorie Datenintegrität

Fehlerkorrektur-Code (ECC)

Mit der Verwendung der periodischen Redundanzüberprüfung (CRC) und zweistufiger orthogonalen

Fehlerkorrektur-Kodierung (ECC) ist die Wahrscheinlichkeit des Auftretens eines Hardwarefehlers

sehr gering. Während des Lesevorgangs wird die ECC-Korrektur automatisch ausgeführt, ohne dass

das Band-Streaming beeinträchtigt wird.

Es gibt zwei Stufen der Fehlerkorrektur-Kodierung (ECC). Diese zwei Stufen sind orthogonal - d. h.

ein ECC-Code-Wort auf einer Stufe überschneidet ECC-Code-Wörter auf der anderen Stufe nur

einmal, wodurch nur ein gemeinsames Symbol zwischen ihnen existiert. Die zwei Stufen werden C1

und C2 genannt.

C1-ECC

Während Daten vom Datenverarbeitungsgerät zum Speicher geschrieben werden, generiert das

DMA / ECC-Interface C1-ECC-Bytes und schreibt sie zum Speicher.

Während Daten aufs Band geschrieben werden, wird der C1-ECC überprüft, und wenn ein Fehler

aufgetreten ist, wird ein Interrupt generiert. Der vom Speicher gelesene C1-ECC ist der ECC, der auf

das Band geschrieben wird.

Wenn Daten vom Band gelesen und im Speicher gelagert werden, wird der C1-ECC überprüft.

• Wenn der C1-ECC gültig ist, wird das "Gültig"-Bit des Code-Wortpaars gesetzt.

• Andernfalls wird ein Zeiger zum ungültigen Code-Wortpaar zur C1-ECC-Korrektur-Engine

weitergeleitet.

• Wenn die C1-ECC-Korrektur-Engine den Fehler beheben kann, werden die berichtigten

Bytes zum Speicher geschrieben und das Gültig-Bit wird gesetzt.

• Andernfalls bleibt das Gültig-Bit gelöscht.

Während Daten zur Dekomprimierung vom Speicher zum Datenprozessor gelesen werden, wird der

C1-ECC nochmals überprüft, und wenn er nicht korrekt ist, wird ein Interrupt generiert.

C2-ECC

C2-ECC umfasst drei eindeutige Vorgänge:

1. Kodierung: C2-ECC-Bytes werden von Datenbytes generiert (von ECC-Koprozessorhard-

ware durchgeführt)

2. Dekodierung: ECC-Syndrome werden von Daten- und ECC-Bytes generiert, wobei für

Ganz-Nullen getestet wird (von ECC-Koprozessorhardware durchgeführt)

3. Korrektur: Berichtigte Daten werden von Syndromen generiert.

Die Korrektur hängt von der Anzahl und vom Typ der entsprechenden Fehler ab:

• Für ein bekanntes fehlerhaftes C1-Code-Wortpaar in einem Unterdatensatz (C2-Code-Wort),

wird der Vorgang von der ECC-Koprozessorhardware durchgeführt.

• Für zwei oder mehrere bekannte fehlerhafte C1-Code-Wortpaare wird die Matrix von der

Firmware ausgerechnet und die Korrektur von der Hardware durchgeführt.

• Für ein oder mehrere unbekannte C1-Code-Wortpaar(e) werden Syndrome von der Hardware

generiert, die Fehlerposition wird von der Firmware ausgerechnet, die Matrix wird von der

Firmware ausgerechnet, und die Korrektur wird von der Hardware durchgeführt.

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