Интернет жизнь

Все об интернете

  • Увеличить размер шрифта
  • Размер шрифта по умолчанию
  • Уменьшить размер шрифта

Файловые системы лазерных дисков.

На лазерных дисках используются несколько другие файловые системы, чем на магнитных или полупроводниковых носителях. Возможно, это связано с историей создания лазерных дисков — первым их назначением было хранение и непрерывное воспроизведение аудио и видеозаписей. Компьютерные (файловые) данные пришли на оптические носители чуть позже. Поэтому и дорожка на лазерных дисках непрерывная спиральная, и размер блока 2048 байтов.

От центра к периферии диск делится на несколько концентрических областей, или зон:

    - прозрачная область посадки (фиксации), ложится на шпиндель привода;

    - область калибровки мощности (PCA, Power Calibration Area) есть только на записываемых и перезаписываемых дисках. Это «мишень», по которой путем пробной записи выполняется автоматическая подстройка мощности записывающего лазера;

    - программируемая область памяти (PMA, Program Memory Area) также существует только на записываемых дисках. В ней предварительно записывается временная таблица оглавления (TOC, Table of Content). По завершении сеанса записи ее информация переписывается на нулевую дорожку;

    - нулевая дорожка (LeadIn) содержит оглавление диска или сеанса записи. Оглавление включает в себя начальные адреса и длины всех дорожек, общую длину области данных и информацию о каждом из сеансов записи. Если диск записывается в несколько сеансов, своя нулевая дорожка создается для каждого из сеансов. Стандартный размер нулевой дорожки дисков CDR и CDRW — 4500 секторов, или около 9,2 мегабайтов данных;

    - область данных несет пользовательскую информацию. Это основная часть диска;

    - конечная зона (LeadOut) является маркером конца сеанса записи. Если диск записан в один сеанс, размер конечной зоны составляет 6750 секторов. Если диск записывался в несколько сеансов, для каждого последующего сеанса создается своя конечная зона размером 2250 секторов.

На дисках уменьшенного диаметра (84 мм) и «визитках» (51 мм) внутренние области точно такие же, а конечная зона так же начинается за 2 мм от внешнего края.

Информация на компакт-диске является многократно избыточной. Это необходимо для коррекции возможных ошибок. Хотя считается, что емкость диска CDROM составляет около 700 мегабайтов, фактически такой диск несет около 2,5 Гбайт информации! Иначе говоря, каждый байт продублирован еще дважды.

Спиральная дорожка разделена на секторы равной длины. Длина одного сектора CDROM составляет 17,33 мм, а на стандартном диске помещается до 333 000 секторов. Для диска DVD стандартное число секторов составляет 2 298 496 (однослойный DVD, DVDR(W) или 2 295 104 (однослойный DVD+R(W).

Каждый сектор делится на 98 блоков, или фреймов (frames). Фрейм содержит 33 байта информации, из которых 24 байта несут полезные данные, 1 байт содержит служебную информацию, а 8 байтов служат для контроля четности и коррекции ошибок. Эти 8 байтов содержат так называемый код Рида-Соломона, вычисляемый на основании 24 полезных байтов.

Таким образом, в каждом секторе из 3234 байтов избыточными являются 882. По ним микропрограмма привода способна воссоздать истинные значения остальных 2352 байтов в случае возникновения ошибок. Более того, из оставшихся 2352 байтов 304 байта отведены для синхронизирующих кодов, битов идентификации, кода коррекции ошибок ECC и кода обнаружения и исправления ошибок EDC. В результате в одном секторе полезными являются 2048 байтов.

Чтобы минимизировать влияние царапин и других физических дефектов, используется перекрестное чередование блоков между смежными секторами. Благодаря этому любой ограниченный дефект, скорее всего, затронет блоки, относящиеся к разным секторам, но не захватит два или три последовательно идущих блока. Такая коррекция ошибок может оказаться весьма эффективной.

Физически на диск записываются последовательности «темных» и «светлых» участков, получаемые в результате EFM-модуляции. EighttoFourteen Modulation — более низкий уровень дублирования информации. Вместо каждого байта, т. е. 8 битов, записывается последовательность из 14 битов. К ним добавляются по три объединяющих бита (merge bits), и длина последовательности возрастает до 17 битов. В начало каждого блока добавляется 24 бита синхронизации.

Схематично описанные здесь алгоритмы являются стандартными и заложены в микропрограмму любого привода. При чтении диска прошивка дисковода «на лету» исправляет ошибки физического уровня и выдает через интерфейс уже стандартные логические секторы размером по 2048 байтов.

Даже совершенно новый записываемый диск не является абсолютно пустым — на нем уже есть служебная дорожка с сервометками ATIP (Absolute Time In Pregroove, абсолютное время в предварительно размеченной дорожке). Словом groove когда-то называли спиральную звуковую канавку на виниловом диске.

На лазерном диске служебная дорожка в основном нужна для системы позиционирования. Последняя удерживает луч лазера на дорожке и следит за скоростью записи. Служебная дорожка также содержит информацию о производителе диска, материале записываемого слоя, длине дорожки для записи и т. д. При записи данных на диск служебная дорожка не затрагивается.

Сведения со служебной дорожки можно просмотреть с помощью многих программ, например, Nero Info Tool (рис. 2.18) из стандартного пакета Nero или других диагностических утилит. Некоторые системы защиты от копирования используют сервометки ATIP, чтобы отличить оригинал от копии.

На примере лазерных дисков четко прослеживается соотношение между «физикой» и «логикой» хранения данных. Все, что происходит внутри накопителя, мы условились считать «аппаратным уровнем». Однако из приведенного примера ясно, что микропрограмма привода получает данные с поверхности диска в одном формате, преобразует и выдает их в интерфейс SATA или IDE совершенно в другом виде. Так что граница между «аппаратным» и «логическим» уровнями весьма условна!

ПРАКТИЧЕСКИЙ ВЫВОД

Если микропрограмма, пользуясь стандартным алгоритмом, не смогла компенсировать физически обусловленные потери информации на уровне поверхности диска, то никакие другие алгоритмы уже не помогут! Другое дело, что датчики и оптика некоторых приводов бывают способны различить «темные» и «светлые» участки на дефектных дисках даже там, где другие спасовали. На этом и основана идея многократного чтения и подбора «удачного» дисковода CD или DVD.

 

Поиск

===============================

Интернет теперь в твоей судьбе!

В интернете принято дарить -

Музыку, свои воспоминанья...

Тянется невидимая нить

Через страны, дни и расстоянья.

Незнакомым людям дарят сны,

Нежные стихи и пожеланья...

Теплые слова всегда нужны

В мире виртуального свиданья.

Тот, кто дарит - чувствует сильней,

Ничего не требуя в награду.

Подарить другим любовь сумей,

Потому что это многим надо!

И вернутся смайлики к тебе,

И друзья появятся, конечно.

Интернет теперь в твоей судьбе -

На короткий миг, длиною в вечность!

П.Давыдов

===============================

Войти


Яндекс.Метрика