Улучшенное arll-кодирование

Некоторым людям правится рисковать. Часть фирм-производителей жестких дис­ков пошли дальше обычного 2,7 RLL-кодирования и предложили улучшенное ARLL-кодирование. Суть этих способов сводится к тому, что в них допускается большее отношение максимального промежутка между переходами магнитного поля к мини­мальному, что позволяет упаковать данные на дорожке почти в два раза плотнее, чем в MFM-кодировании.

Про накопители с интерфейсом ESDI (Enhanced Small Device Interface — Улуч­шенный интерфейс малых устройств) и контроллерами SCSI иногда говорят, что в них применяется Enhanced RLL-кодированис (ERLL). Фактически же в них приме­няется 2,7 RLL-кодпрованис, но благодаря большей скорости битов они помещают на дорожку больше данных, чем накопители и контроллеры со стандартным RLL- кодированием.

Когда в накопителе и контроллере применяется специальное кодирование дан­ных, очень важно их согласование друг с другом. Часто такую настройку невозмож­но осуществить, если оба компонента не одной и той же фирмы. Поскольку накопи­тели с интерфейсами ESDI, SCSI и IDE/AT, а также жесткие диски, смонтирован­ные на плате, обязательно имеют встроенные контроллеры, такая настройка возмож­на. Когда же контроллер продается отдельно от накопителя и обещает большую плотность данных, чем RLL-кодирование, такую ситуацию следует считать приглашением к потере данных. Примечание: в ESDI-накопителях применяется отдельный контроллер, но кодирование данных при записи и разделение синхронизации и дан­ных при считывании выполняются в накопителе. Поэтому мы включили их в одну группу с IDE/AT- и SCSI-накопителями, а также дисками на плате.

Проблема несовершенства и ее решение

Мы разобрались с тем, как можно сохранить данные на жестком диске. Все спо­собы кодирования должны обеспечить считывание точно той намагниченности, кото­рая была записана. Однако ничего совершенного в реальной жизни нет. Чтобы спра­виться с неизбежными ошибками, производители накопителей и контроллеров вы­нуждены встраивать в свои изделия некоторые дополнительные возможности. В этом разделе показано, что делают производители для того, чтобы их накопители стали более совершенными, или, по крайней мере, информировали компьютер о том, когда они не могут быть совершенными. Последняя возможность позволяет компьютеру не использовать плохие данные так, как будто они хорошие.

Частичное решение — обнаружение ошибок

Компьютер просто сохраняет больше информации, чем ему требуется получить. Он также сохраняет дополнительные биты, которые помогают определить, можно ли доверять считанной информации.

Простейший способ обнаружения ошибок, который. применяется в системном ЗУПВ компьютера, заключается во введении бита паритета. В дисковых накопите­лях применяется несколько более сложный и мощный способ, называемый цикличес­ким избыточным контролем.

Паритет. В системном ЗУПВ почти всех персональных компьютеров каждый байт (8 бит) данных сопровождается девятым битом, называемым битом паритета. При записи байта в ЗУПВ компьютер вычисляет его паритет, подсчитывая число единиц в байте. Если число единиц четное, соответствующий бит паритета устанав­ливается в 1, а в противном случае он сбрасывается в 0. Во всех девяти битах всегда должно быть нечетное число единичных битов, а иное означает возникновение ошиб­ки. Отсюда появился и термин "нечетный паритет" (или нечетность). Если любой бит считан или сохранен неправильно, паритет оказывается нарушенным и компью­тер узнает об ошибке. Конечно, компьютер не может определить ошибочный бит.

Если искажено четное число битов, паритет не обнаружит ошиб­ку. К счастью, большинство ошибок в ЗУПВ приходится на одно­битные и даже они возникают редко. Компьютер не может испра­вить ошибочные биты, поэтому он просто извещает об ошибке пользователя и останавливается. О таких ошибках свидетельствуют сообщения PARITY CHECK ONE и PARITY CHECK TWO.

Некоторые клоны в такой ситуации предоставляют больше информации. Они мо­гут вывести примерно такое сообщение: I/O memory error at ХХХХ (Ошибка ввода-вывода памяти в ХХХХ). Буквы Х заменяются 16-ричными цифрами. Показанное 16-ричное число представляет собой адрес, по которому компьютер производил счи­тывание при появлении ошибки паритета. После вывода сообщения клон, как и IBM PC, по-видимому, остановится.

Циклический избыточный контроль. Когда MS DOS записывает информацию на гибкий диск, она использует аналогичный способ защиты. Во-первых, она группи­рует информацию в секторы по 512 байт. После этого в конце данных она добавляет еще два байта. MS DOS вычисляет 16-битовое число, комбинируя все 512 байт сектора специальным образом, который называется циклическим избыточным контро­лем (Cyclical Redundancy Check — CRC).

Как и паритет, CRC является средством проверки искаженных данных. Он может выявить все однобитные и часть многобитных ошибок, но искаженные биты опреде­лить не может. Сообщение Error reading drive А (Ошибка считывания в накопите­ле А) обычно означает, что компьютер считал сектор с неправильным значением CRC.