CD
Почнемо з CD диска. Наш піддослідний - простий CD-R від Verbatim. Звичайний диск із записаною (а точніше, надрукованій) інформацією складається з 3 основних шарів. Шар А - полікарбонатний диск, який відповідає відразу за кілька функцій. Перше - основа диска, яка витримує величезні швидкості обертання всередині дисковода.
Так в загальних рисах можна представити будову CD диска
Полікарбонатний диск, як виявилося, додатково покривають спеціальним лаком, який захищає від легких механічних пошкоджень зовнішню поверхню диска.
Шар лаку виділено червоним кольором, під ним «починається» полікарбонат
Під пучком електронного мікроскопа, шар захисного лаку відчуває себе не дуже добре
Друге - саме на полікарбонат, в прямому сенсі цього слова, друкується інформація з матриці - будь то фільм, музика або програми. Як повідомляє нам Вікі, полікарбонатна основа має товщину 1,2 мм і важить всього-на-всього 15-20 грам.
Природно, що полікарбонат і лак прозорі для лазерного випромінювання, тому «надруковану» інформацію для лазера необхідно зробити «видимої», для чого поверхню покривають тонким шаром алюмінію (шар B). Варто відзначити, що CD-ROM з «надрукованій» інформацією, CD-R і CD-RW мають незначні відмінності. У двох останніх випадках, додається проміжний шар між полікарбонатом і алюмінієм, який може змінювати свої властивості під дією лазерного випромінювання певної довжини хвилі, а на полікарбонат друкуються порожні доріжки. Це можуть бути або барвники в разі CD-R (щось схоже на фоторезист), або металеві сплави в разі CD-RW. Саме тому перезаписувані диски не рекомендується піддавати дії прямих сонячних променів і перегріву, який також може спровокувати зміну оптичних властивостей.
Давайте порівняємо диск і алюмінієвий шар, відірваний від нього. Видно, що на полікарбонат є «канавки» (піти), а на шарі алюмінію навпаки піднесення, які повністю відповідають канавок:
Звичні поглиблення на поверхні полікарбонату (АСМ-зображення)
На захисному алюмінієвому шарі видно піти- «навпаки»: чи не канавки, а виступи (АСМ-зображення)
Далі отриманий «пиріг» покривають спеціальним захисним шаром С, чия основна обов'язок - захистити «ніжний» алюмінієвий шар, що відображає. Далі на цей шар можна щось наклеювати, писати маркером, наносити спеціальні додаткові шари для друку і т.д. і т.п.
В даному відео представлені всі технологічні етапи виробництва CD дисків:
Запис на CD диску подібна записи на вініловій платівці, тобто доріжка з інформацією йде по спіралі. Він бере свій початок в центрі диска і закінчується біля зовнішнього краю. А ось прямо посеред диска «стикуються» порожні ділянки та доріжки із записаною інформацією:
Ось був запис, а ось її і немає. Порівняння порожніх доріжок і доріжок із записаною інформацією (СЕМ-мікрофотографії)
Принципових відмінностей на мікрорівні CD від DVD і, напевно, Blu-Ray немає. Хіба що піти будуть менших розмірів. У нашому випадку розміри 1 мінімального поглиблення складають 330 нм в ширину і 680 нм в довжину, при цьому відстань між доріжками ~ 930 нм.
N.B. Якщо у вас є подряпаний CD диск, який не читається ні в одному приводі, спробуйте його заполірувати. Для цього підійде практично будь-яка прозора поліроль. Вона заповнить поглиблення, які заважають читання інформації, і Ви хоча б зможете скопіювати інформацію з диска.
Як же все-таки іноді химерно вигинається шар алюмінію (практично твір мистецтва - чорне і біле):
Чорні та білі смуги нашого життя. CD (СЕМ-мікрофотографія)
І наостанок ще пара зображень CD, отриманих за допомогою оптичного мікроскопа:
Оптична мікроскопія: зліва - алюмінієвий шар, що відображає, праворуч - шар Al (світліша область) на полікарбонатному диску (темніша область)
HDD
Приступимо тепер до жорсткого диска. Для мене завжди, ще з часів дискет і VHS залишалося загадкою, як же все-таки влаштована магнітна пам'ять ?! Перед написанням статті, я спробував знайти хоч якісь відео і медіа матеріали, які демонстрували б, як в попередньому ролику, основні етапи виробництва жорстких дисків, і був неприємно втішений Вікі: «Обидві площини пластин, подібно магнітофонного стрічці, покриті найтоншої пилом феромагнетика - оксидів заліза, марганцю та інших металів. Точний склад і технологія нанесення становлять комерційну таємницю ». Довелося змиритися і не шукати правди від виробників HDD (хіба що, Seagate злегка привідкрив свої секрети), тим більше що з приходом ери SSD конкуренція на ринку ще більше посилилася.Самі пластини виготовляються з немагнітних металевих сплавів. Основу цих сплавів складають алюміній і магній, як найлегші конструкційні матеріали. Далі на них наноситься тонкий, знову таки згідно Вікі, 10-20 нм шар магнітного - тут, мабуть, слово нанокристалічний буде доречно - матеріалу, який потім покривається невеликим шаром вуглецю для захисту. Так як диск NoName, і виконаний він за давньою технологією паралельного запису інформації, то я дозволю собі навести тут склад матеріалу за даними EDX (рентгеноспектральний мікроаналіз): Co - 1,1 атомних%, Y - 1,53 ат. %, Cr - 2,38 ат. %, Ni - 45,81 ат. %. Зміст вуглецю 36,54%. Звідкись узялися Si і P, зміст яких становить 0,46 ат. % І 12,25 ат. %, Відповідно. Походження кремнію - по всій видимості, в невеликій кількості залишився на поверхні після роботи мікротома і моєї полірування, а фосфор - просто заляпали зразок.
Чесно, я намагався знайти шар магнітного матеріалу товщиною «10-20 нм», але безуспішно. Якщо виходити з того, що побачив я, то поверхневий шар має товщину приблизно 12 мікрометрів:
Той сам «тоненький» шар, який зберігає інформацію в наших жорстких дисках
Звичайно, Ви можете в коментарях мене поправити, але:
1. диск досить старий (тобто дата його виготовлення відноситься до початку минулого десятиліття);
2. особливості EDX такі, що глибина виходу сигналу лежить в межах від 1 до 10 мкм;
таким чином, мені здається, що ці 12 мікрометрів і є магнітний шар, який зверху покритий найтоншим шаром вуглецю (50-100 нм), який на зрізі може бути і не видно.
Сама поверхня диска дуже і дуже гладка, перепад висот лежить в межах 10 нм, що можна порівняти з шорсткістю поверхні монокристалічного кремнію. А ось і зображення в режимі фазового контрасту, які відповідають розподілу магнітних доменів на поверхні, тобто ми бачимо фактично окремі біти інформації:
АСМ-зображення поверхні жорсткого диска. Справа представлені зображення у фазовому контрасті
Трошки про фазовий контрасті: спочатку голка АСМ-мікроскопа «обмацує» рельєф, потім знаючи рельєф і повторюючи його форму голка робить другий прохід на відстані 100 нм від зразка, щоб «заглушити» дію Ван-дер-ваальсово сил і «виділити» дію магнітних сил. Флешку про те, як це відбувається можна подивитися.
До речі, помітили, що поодинокі магнітні домени витягнуті уздовж площини диска і паралельні йому ?! Дозволю собі пару слів про методи запису. На даний момент диски з перпендикулярним методом запису інформації (тобто такі у яких магнітні домени орієнтовані перпендикулярно площині диска), що з'явилися в 2005 році, практично повністю витіснили диски з паралельним записом. Перевага перпендикулярного запису очевидно - вище щільність запису, але тут є один тонкий момент у зв'язку з даними Вікі про товщину магнітного шару. Цей нюанс називається - суперпарамагнітна межа. Тобто існує певний критичний розмір частки, після якого ферромагнетик вже при кімнатній температурі переходить в парамагнітний стан. Тобто теплової енергії вистачає, що провертати, переорієнтувати такий маленький магнітик. У разі магнітного запису часто надходять у такий спосіб: роблять один з розмірів «магнітика» більше, ніж два інших (це добре видно на зображенні з розподілом магнітних доменів), тоді в цьому більшому напрямку магнітний момент зберігається. Так ось, якщо в разі паралельного запису я ще можу повірити, що шар магнетика десятки нанометрів при розмірах 1 біта в кілька мікрометрів, то в разі перпендикулярного запису - цього просто не може бути. Товщина такої намагнічуватися області при мінімальних розмірах в площині диска, просто зобов'язана бути мінімум кілька мікрометрів. Так що, можливо, Вікі трошки подвірает. Або наносять магнетик у вигляді наночастинок діаметром 10-20 нм, а вже потім якимось «хитрим» чином розбивають диск на області, які і відповідають за зберігання інформації. На жаль, я не повністю задовольнив свою цікавість і відповів на питання про магнітного запису інформації, може бути хто-небудь допоможе ?!
Порівняння паралельного і перпендикулярного методів запису інформації на жётскіх дисках
Може бути, комусь сподобається відео англійською від Seagate:
Останнє про те, як з 1995 року змінювалася вартість 1 Mb HDD диска і скільки дисків було випущено:
Як і обіцяв, викладаю відео про те, як проводилася зйомка на різних приладах (не забувайте читати опис до відео на YouTube і залишати свої коментарі). Для статистики: зйомки зайняли 4 дня (хоча все можна було укласти в 2), тривалість відео, яке піддалося монтажу - близько 3 годин, в результаті вийшов 15 хвилинний ролик. Я сподіваюся, що в недалекому майбутньому з'являться англійські субтитри для цього відео.
P.S .: Дана стаття опублікована напередодні Фестивалю Науки, який пройде в Москві з 7 по 9 жовтня 2011 року (реально вільний доступ буде тільки 8 і 9 жовтня), і я хотів би запросити всіх бажаючих відвідати нашу виставку «Краса матеріалів», яка пройде на другому поверсі Фундаментальною Бібліотеки на території МДУ.
P.P.S .: C Антоном Войцеховским ми готуємо кілька відеозаметок про те, як влаштовані деякі біологічні об'єкти (троянда, наприклад, виглядає просто шикарно). Думаю, що на Хабре їх не з'явиться (погодьтеся, складно мікрофотографію бритви або сірникової головки прив'язати до IT), але як тільки відео будуть готові, так вони відразу з'являться на моєму каналі на youtube і rutube, і обов'язково на сайті Нанометр.ру.
Розтин чіпа Nvidia 8600M GT, більш грунтовна стаття дана тут:
Западини (штрихи) утворюють єдину спіральну доріжку (в кожному шарі) з відстанню 0,74 мікрона між витками, що відповідає щільності доріжок 1 351 витків на міліметр. В цілому це становить 49 324 витків, а загальна довжина доріжки досягає 11,8 км. Доріжка розбита на сектори, кожен з яких містить 2 048 байт даних.
Диск розділений на чотири основні області.
Область фіксування (посадки) диска. Являє собою центральну частину компакт-диска з отвором для вала програвача. Ця область не містить будь-якої інформації або даних.
Початкова область. Включає в себе буферні зони, код посилання, а також, головним чином, зону службових даних, що містить інформацію про диск. Зона службових даних складається з 16 секторів, продубльованих 192 рази, що становить в цілому 3 072 сектора даних. У цих секторах розташовані дані про диск, зокрема вказана категорія диска і номер версії, розмір і структура диска, максимальна швидкість передачі даних, щільність запису і розподіл зони даних. В цілому початкова область займає до 196 607 (2FFFFh) секторів диска. Базова структура всіх секторів DVD, на відміну від компакт-дисків, однакова. Сектори буферної зони початкової області містять тільки символи 00h (шістнадцяткові нулі).
область даних. Містить відео-, аудіо- або іншого типу дані і починається з сектора під номером 196 608 (30000h). В цілому область даних одношарового одностороннього диска може містити до 2 292 897 секторів.
Кінцева(або середня) çîíà . Відзначає завершення області даних. Сектори кінцевої зони містять тільки значення 00h. У тому випадку, якщо диск має два шари запису і записаний в режимі зворотного зчитування (Opposite Track Path OTP), де другий шар починається з зовнішньої сторони диска і зчитується в протилежному по відношенню до першого шару напрямку, ця зона називається середньої.
Центральне отвір диска DVD має діаметр 15 мм. Область фіксування диска (Hub Clump Area HCA) починається від краю центрального отвору і закінчується на відстані 16,5 мм від центру диска. Початкова (або нульова) область починається в 22 мм від центру диска. Область даних починається на радіусі 24 мм і завершується кінцевої (або середньої) областю, розташованої на відстані 58 мм від центру диска. Формально доріжка диска закінчується на відстані 58,5 мм від його центру; потім слід буферна зона шириною 1,5 мм. Описані області диска DVD, представлені у відносному масштабі, показані на рис. 6.
Як правило, спіральна доріжка стандартного DVD починається з нульової області і закінчується кінцевою (середньої) зоною, розташованої на відстані 58,5 мм від центру диска або 1,5 мм від його зовнішнього краю. Довжина однієї спіральної доріжки досягає 11,84 км. При зчитуванні зовнішньої частини доріжки за допомогою накопичувача 20x CAV, який має постійну кутову швидкість (Constant Angular Velocity CAV), переміщення даних по відношенню до лазеру відбувається зі швидкістю 251 км / год. І незважаючи на таку високу швидкість переміщення даних, лазерний датчик безпомилково зчитує значення бітів (переходи западина / майданчик), розміри яких не перевищують 0,4 мікрона.
Існують одношарові і двошарові, а також односторонні і двосторонні версії дисків DVD. Двосторонні диски, по суті, являють собою два одностороннім диском, склеєних тильними сторонами один з одним. Між двох- і одношарові версіями є більш істотна відмінність. Довжина западин (штрихів) двошарових дисків трохи більше, що призводить до незначного зменшення ємності диска.
Ðèñ. 6.Області диска DVD (в розрізі)
Спіральна доріжка розділена на сектори, частота проходження яких при читанні або запису становить 676 секторів в секунду. Кожен сектор містить 2 048 байт даних. Сектори організовані в кадри даних, що містять 2 064 байт, з яких 2 048 байт є загальними даними, 4 байта містять ідентифікаційну інформацію, 2 байта код виявлення помилок ID (IED), 6 байт дані щодо авторського права на носій, а 4 байта являють собою код виявлення помилок (EDC) для кадру даних.
Кадри даних, що містять код корекції помилок, перетворюються в кадри ЕСС. Кожен кадр ЕСС містить 2 064-байтовий кадр даних, а також 182 байта верхнього (PO) і 120 байт нижнього контролю парності (PI), що становить в цілому 2 366 байт для кожного кадру ЕСС.
Кадри ЕСС перетворюються окремими групами розміром 91 байт в фізичні сектори диска. Для цього використовується метод модуляції 8/16, при якому кожен байт конвертується в спеціальне 16-розрядне значення, вибране з таблиці. Ці 16-розрядні значення розроблені таким чином, що не можуть містити менше 2 і більше 10 суміжних біт, що мають нульове значення (0). Така форма кодування з обмеженням довжини поля записи (Run Length Limited RLL) отримала назву схеми RLL 2,10. По завершенні перетворення до кожного кадру додається 320 біт (40 байт) даних синхронізації. Таким чином, після перетворення кадру ЕСС в фізичний сектор загальна кількість байтів в секторі досягає 4 836.
У цифрових універсальних дисках, на відміну від стандартних компакт-дисків, підкоди не використовуються. Замість цього кожен кадр даних містить ідентифікаційні байти (ID), що використовуються для зберігання номера сектора та іншої інформації, що відноситься до сектору.
збереження доріжок
Натиснувши кнопку Зберегти. доріжок, ви відкриєте однойменне вікно і зможете скористатися досить корисною функцією програми Nero - копіювання музики і одночасний переклад її в потрібний формат. Дане вікно можна відкрити також наступними способами:
У вікні Nero Burning ROM виконати команду Додатково? Зберегти доріжки;
У вікні Nero StartSmart клацнути на значку Звук і вибрати завдання Перетворити Audio CD в звук. файли.
На екрані з'явиться вікно Вибрати диск. У цьому вікні необхідно вибрати привід компакт-дисків, в якому знаходиться диск, призначений для копіювання. Виберіть потрібний привід, потім клацніть на кнопці OK. Відкриється діалогове вікно з повідомленням Хочете отримати інформацію про артиста / заголовку з бази даних Nero / Інтернет ?. Якщо ви хочете отримати цю інформацію, клацніть на кнопці Так. Відкриється вікно Бази заголовків і CD Nero (рис. 6.10).
Примітка.
Якщо вам не потрібна подібна інформація, клацніть на кнопці Ні, і ви перейдете безпосередньо до вікна Зберегти доріжки.
Рис. 6.10. Вікно Бази заголовків і CD Nero.
Якщо у вікні Бази заголовків і CD Nero натиснути кнопку Створити новий вхід CD, відкриється вікно Створити новий вхід CD. В цьому вікні можна вказати назву компакт-диска, прізвище артиста, записаного на диску, і подібну інформацію, а також дані, що стосуються кожного треку окремо. Після установки всіх необхідних параметрів клацніть на кнопці OK. Якщо ви не знаєте назви композицій або просто не хочете заповнювати відповідні поля, то можете клацнути мишею на кнопці Скасувати.
При натисканні кнопки Доступ до Інтернет базі програма запропонує вам підключитися до Інтернету і спробує знайти дані про виконавця і записаному на копійованому компакт-диску альбомі.
При натисканні кнопки Скасувати це вікно буде закрито, і програма запропонує вам підключитися до Інтернету і купити плагін кодувальника mp3PRO, за допомогою якого можна записати як mp3PRO-диски, так і стандартні MP3. Щоб це вікно більше не з'являлося, встановіть прапорець Більше не показувати це повідомлення і клацніть на кнопці OK. Якщо ви любите читати різні непотрібні пропозиції, клацніть на кнопці OK, не встановлюючи даний прапорець. Відкриється вікно Зберегти доріжки (рис. 6.11).
В поле Список доріжок клацніть на треку, який ви хочете скопіювати на жорсткий диск. При необхідності вибрати для копіювання кілька треків користуйтеся клавішами Shift і Ctrl Якщо хочете скопіювати весь диск, клацніть на кнопці Виділити все.
В області Управління плеєром можна зробити наступне:
- використовуючи стандартні кнопки (як на побутовому програвачі), прослухати обраний трек;
- за допомогою повзунка Положення прослухати трек з бажаного місця;
- за допомогою повзунка Том змінити рівень гучності прослуховується треку;
- із списку Вихідний канал вибрати вихід, через який буде прослуховуватися запис: Цифровий або Аналоговий (рекомендується вибрати Цифровий, якщо звукова карта підтримує цей тип).
Із списку Формат вих. файлів виберіть потрібний формат (доступно вісім форматів), а потім клацніть на розташованій праворуч від поля кнопці Установки і у вікні виберіть, якої якості буде даний формат.
Клацніть на кнопці Перегляд, розташованої праворуч від поля Шлях, і у вікні, виберіть папку, в якій будуть зберігатися скопійовані файли.
Із списку Метод створення імен файлів можна вибрати один з двох варіантів:
- при виборі пункту Ручний ви записуєте ім'я файлу, як вважаєте за потрібне;
- Персональний - привласнюєте ім'я файлу з використанням шаблону.
Якщо клацнути мишею на кнопці Диск, ви можете вибрати одну з команд:
- Оновити - повернутися до вікна Створити новий вхід CD;
- Змінити диск - повернутися до вікна Вибрати диск;
- Викид - витягти компакт-диск з приводу.
Кнопка Закрити призначена для закриття даного вікна.
При натисканні кнопки GO почнеться процес копіювання файлу на жорсткий диск комп'ютера (рис. 6.12).
Рис. 6.12. Процес копіювання.
Після завершення копіювання треків ви повернетеся до вікна Зберегти доріжки. Тепер його можна закрити.
З книги Microsoft Office автора Леонтьєв Віталій ПетровичЗбереження презентації Що ж, ми з честю пройшли через всі випробування - наша презентація готова! Тепер нам залишається тільки зберегти її. Причому - в потрібному форматі, який можна відтворити на будь-якому комп'ютері. Це-то якраз зробити не так просто. По-перше, файли
З книги 200 кращих програм для Linux автора Яремчук Сергій ЯкимовичЗняття доріжок в консолі Найбільш популярною програмою, що дозволяє зняти доріжки з аудіо компакт-є консольна утиліта зі смішною назвою cdparanoia (http://www.xiph.org/paranoia/). Вона з'явилася як набір патчів до іншої утиліти - CDDA2WAV (сайт http://www.cdda2wav.de/), призначеної для
З книги Ландшафтний дизайн на комп'ютері автора Орлов Андрій СергійовичСхема доріжок і майданчиків Розташувавши всі об'єкти на ділянці, можна створити схему доріжок і майданчиків (рис. 2.6), що дозволить продумати зручність експлуатації ділянки. Рис. 2.6. Схема доріжок і майданчиків виконана в програмі «КОМПАС-3D» На даному малюнку представлений креслення
З книги Sound Forge 9 автора Квінт ІгорГлава 12 Проектування доріжок Для зручності до всіх функціональних областях ділянки повинні бути прокладені доріжки. Потрібно постаратися поєднати практичність і функціональність даного елемента ландшафтного дизайну з естетічностью.Задачей дизайнера при створенні
З книги Видеосамоучитель монтажу домашнього відео в Adobe Premiere Pro CS3 автора Дніпрова Олександр ГСтворення доріжок Розглянемо конкретний приклад створення доріжок на ділянці з використанням програми ландшафтного дизайну 3D Home Architect Design Suite Deluxe.Откройте програму, клацнувши кнопкою миші на запускаємо 3D Home Architect Design Suite Deluxe значку на Робочому столі, - відкриється головне
З книги Pinnacle Studio 11 автора Чіртік Олександр АнатолійовичЗміна властивостей доріжок Щоб відредагувати розмір і місце розташування доріжок на плані, слід вибрати інструмент Select / Edit (Виділення / правка) і клацнути кнопкою миші на малюнку прямокутника доріжки на плані в робочій області програми - доріжка буде виділена
З книги AutoCAD 2009. Навчальний курс автора Соколова Тетяна ЮріївнаСтворення доріжок Як за допомогою комп'ютерних програм створити на ділянці зручні доріжки і під'їзні шляхи, см. Гл. 12. У даному розділі розповідається, як внести в план проекту заміського будинку системи доріжок. У програмі 3D Home Architect Design Suite Deluxe це можна зробити за допомогою
З книги AutoCAD 2008 для студента: популярний самовчитель автора Соколова Тетяна ЮріївнаЗбереження файлів У програмі Sound Forge в меню File (Файл) для збереження аудіофайлів передбачено три наступних пункту: Save (Зберегти) - найшвидший спосіб збереження раніше вже збереженого файлу; Save As (Зберегти як) - дозволяє вказати ім'я, місце і формат зберігається
З книги Відновлення даних на 100% автора Ташков Петро АндрійовичЗбереження проектів Поточний проект можна зберегти в спеціальному форматі Sound Forge Project (.frg). Такий файл можна відкрити і продовжити роботу над проектом, вносячи зміни. Для цього при виконанні команди File? Save As (Файл? Зберегти як) в списку Тип файлу вікна Save As
З книги автораВидалення звукових кліпів зі звукових доріжок Деякі кліпи даного проекту містять звуковий супровід. У процесі створення фільму ви вже звернули увагу, що це звуковий супровід містить шуми, викликані вітром (в кліпах Clip05.avi і Clip02.avi), шумом двигуна
З книги автораЗміна гучності звукових кліпів та звукових доріжок В даному проекті смікшіруем музичний супровід і звуки шуму автомобіля і вертольота. Для цього необхідно трохи збавити гучність музики на цих ділянках последовательності.1. розгорніть
З книги автораЗбереження Принцип збереження в Pinnacle Studio 11 дещо відрізняється від принципу збереження файлів в інших додатках. В Studio збереження у багатьох випадках виконується автоматично, що дозволяє при збої програми продовжити роботу з проектом, в якому якщо і були
З книги автораРоздільне редагування доріжок З такою ж легкістю, з якою проводяться маніпуляції з відеокліпами на спеціально відведених для цього доріжках, можна маніпулювати відеокліпами, розташованими на звукових доріжках основного і накладеного відео. Тільки для цього
З книги автораЗбереження малюнків Команда збереження малюнка QSAVE викликається з падаючого меню File? Save або клацанням на піктограмі Save CTRL + S на стандартній панелі інструментів. Команда QSAVE використовується в тих випадках, коли вже існуючий малюнок зберігається без зміни його імені. якщо
З книги автораЗбереження малюнків Команда збереження малюнка QSAVE викликається з падаючого меню FileSave або клацанням на піктограмі Save CTRL + S на стандартній панелі інструментів. Команда QSAVE використовується в тих випадках, коли вже існуючий малюнок зберігається без зміни його імені. якщо
З книги автораОрганізація доріжок і секторів Насправді дані на пластинах вінчестера організовані досить складно. Про дійсне розташування даних на пластинах вінчестера «знають» тільки його контролер і вбудоване. Поки все працює, через інтерфейс вінчестер
Після того як інформація про диск отримана і записана в базі даних, в робочому вікні з'явиться діалог, що відображає доріжки диска з їх назвами та іншою інформацією (Рис. 2.41). Цей діалог призначений для вибору доріжок для збереження, а також для налаштування параметрів цього збереження. У верхній частині діалогу показується список всіх аудиодорожек на диску. Ви можете помітити необхідні доріжки для збереження, при цьому нижче поля ви побачите сумарний час і обсяг обраних доріжок.
Щоб виділити доріжку, слід клацнути на ній мишею. Для виділення декількох доріжок слід під час виділення утримувати клавішу. Групу доріжок можна виділити, утримуючи клавішу і клацнувши мишею на першій і останній доріжках в групі.
Рис. 2.41. вибір доріжок
Ви можете прослухати вибрані доріжки за допомогою найпростішого програвача. Нижче списку доріжок розташований повзунок, що відображає стан відтворення поточної доріжки, а ще нижче розташовані кнопки управління відтворенням. За допомогою кнопок, ви можете відтворити доріжку, зупинити відтворення, перейти до наступного або попереднього запису і так далі. список, що формат(Format) дозволяє вибрати один з форматів зберігання звукових даних на диску. Для подальшого запису музичних дисків слід в цьому списку вибрати елемент PCM Wave. В поле введення шлях(Path) слід ввести ім'я папки, куди будуть збережені вибрані доріжки. А в поле введення Метод створення імен файлів (File name creation method) вказується ім'я зберігається звукової доріжки.
Ви можете вибрати кілька варіантів створення імені. Для цього відкрийте список Метод створення імен файлів (File name creation method), і з'явиться діалог вибору імені (Рис. 2.42). За допомогою установки перемикача ви можете вибрати ручний спосіб завдання імен, коли для кожної доріжки ім'я призначається вами. Якщо інформація про диск відома програмі, то стає доступним середнє положення перемикача. В цьому режимі ім'я доріжки формується як ім'я артиста і ім'я композиції, розділених символом тире. Якщо диск при вході, то ім'я формується як слово «Track» і номер доріжки. Нижнє положення перемикача називається персональне (User Defined) і дозволяє створювати імена на ваш розсуд. При цьому ви можете використовувати будь-які символи, а також спеціальні набори символів. так, % А позначає ім'я виконавця, % N - номер доріжки, % Е - розширення файлу, а % Т - назва композиції. Після вибору методу назви доріжок натисніть кнопку ОК, Щоб підтвердити вибір.
Рис. 2.42. Варіанти створення імені
натиснувши кнопку Опції (Options), ви відкриєте додаткові елементи управління. Якщо при прослуховуванні збережених доріжок з компакт-диска ви чуєте спотворення, спробуйте ще раз скопіювати доріжку, встановивши прапорець корекція джиттера (Jitter Correction). Крім того, якщо ви хочете видалити паузи між доріжками, слід встановити прапорець видалити паузу(Remove Silence).
Програма при копіюванні доріжок може автоматично створювати список відтворення (Playlist). Список містить доріжки в порядку, в якому вони були скопійовані. Використання такого списку буває корисно, якщо ви хочете створювати диски, що містять музику, кодовану в форматі МРЗ. Багато побутові та портативні пристрої використовують список відтворення в своїй роботі. Якщо пристрій працює зі списком і він знайдений на диску, відтворення буде йти в порядку, зазначеному в списку. В іншому випадку відтворення йтиме в тому порядку, в якому доріжки записані на диск. Якщо ви хочете використовувати список відтворення надалі, встановіть відповідний прапорець. Після того як потрібні доріжки помічені, а параметри збереження встановлені, натисніть кнопку зберегти (Save). Почнеться процес збереження доріжок на жорсткому диску, що супроводжується появою діалогу з прогрес-індикатором. Після закінчення процесу збереження доріжок з'явиться діалог, що говорить про те, що збереження пройшло успішно. Натисніть кнопку ОК, Щоб закрити цей діалог, і програма готова до подальшої роботи.
доріжка - це одне "кільце" даних на одній стороні диска. Доріжка запису на диску занадто велика, щоб використовувати її в якості одиниці зберігання інформації. У багатьох накопичувачах її ємність перевищує 100 тис. Байтів, і відводити такий блок для зберігання невеликого файлу вкрай марнотратно. Тому доріжки на диску розбивають на нумеровані відрізки, звані секторами .
Кількість секторів може бути різним у залежності від щільності доріжок і типу накопичувача. Наприклад, доріжка гнучких дисків може містити від 8 до 36 секторів, а доріжка жорсткого диска - від 380 до 700. Сектори, що створюються за допомогою стандартних програм форматування, мають ємність 512 байт, але не виключено, що в майбутньому ця величина зміниться. Слід зазначити один важливий факт: для сумісності зі старими BIOS, незалежно від реальної кількості секторів на доріжці, пристрій повинен виконувати трансляцію в режим 63 секторів на доріжці, прийнятий в адресації CHS.
Нумерація секторів на доріжці починається з одиниці, на відміну від головок і циліндрів, відлік яких ведеться з нуля. Наприклад, дискета ємністю 1,44 Мбайт містить 80 циліндрів, пронумерованих від 0 до 79, в дисководі встановлені дві головки (з номерами 0 і 1) і кожна доріжка циліндра розбита на 18 секторів (1-18).
При форматуванні диска на початку і в кінці кожного сектора створюються додаткові області для запису їх номерів, а також інша службова інформація, завдяки якій контролер ідентифікує початок і кінець сектора. Це дозволяє відрізняти Неформатована і форматований ємності диска. Після форматування ємність диска зменшується, і з цим доводиться миритися, оскільки для забезпечення нормальної роботи накопичувача деякий простір на диску повинно бути зарезервовано для службової інформації. Варто, однак, відзначити, що в нових дисках використовується форматування без ідентифікатора, тобто НЕ проставляються відмітки початку і кінця кожного з секторів. Це дозволяє використовувати трохи більше простору для зберігання реальних даних.
На початку кожного сектора записується його заголовок (або префікс), за яким визначається початок і номер сектора, а в кінці - висновок (або суфікс), в якому знаходиться контрольна сума, необхідна для перевірки цілісності даних. У вищезгаданій системі адресації без ідентифікаторів початок і кінець кожного з секторів визначається на підставі імпульсів генератора тактової частоти.
Крім зазначених областей службової інформації, кожен сектор містить область даних ємністю 512 байт. При низкоуровневом (фізичному) форматуванні всім байтам даних привласнюється деяке значення, наприклад F6h. Електронні схеми накопичувачів з великими труднощами справляються з кодуванням і декодуванням деяких шаблонів, оскільки ці шаблони використовуються тільки при тестуванні дисководів, що виконується виробником в процесі первісного форматування. Використовуючи спеціальні тестові шаблони, можна виявити помилки, які не виявляються за допомогою звичайних шаблонів даних.
Примітка!
Форматування низького рівня обговорюється далі. Не плутайте його з форматуванням високого рівня, яке виконується за допомогою програми FORMAT в DOS і Windows.
Заголовки і суфікси сектор не залежать від операційної та файлової систем, а також від файлів, що зберігаються на жорсткому диску. Крім цих елементів, існує безліч проміжків в секторах, між секторами на кожній доріжці і між доріжками, але жоден з цих проміжків не може бути використаний для запису даних. Проміжки створюються під час форматування на низькому (фізичному) рівні, при якому усі дані дані. На жорсткому диску проміжки виконують точно такі ж функції, як і на магнітофонного касеті, де вони використовуються для поділу музичних записів. Початкові, завершальні та проміжні прогалини являють собою саме той простір, який визначає різницю між форматної і неформату ємністю диска. Наприклад, ємність 4-мегабайтовий дискети (3,5-дюйма) після форматування "зменшується" до 2,88 Мбайт (форматна ємність). Дискета ємністю 2 Мбайт (до форматування) має форматну ємність 1,44 Мбайт. Жорсткий диск Seagate ST-4038, який має неформатну ємність 38 Мбайт, після форматування "зменшується" до 32 Мбайт (форматна ємність).
Форматування низького рівня сучасних жорстких дисків ATA / IDE і SCSI виконується ще на заводі, тому виробник вказує тільки форматну ємність диска. Проте практично на всіх дисках є деяка зарезервоване простір для управління даними, які будуть записані на диску. Як бачите, стверджувати, що розмір будь-якого сектора дорівнює 512 байт, - не цілком коректно. Насправді в кожному секторі можна записати 512 байт даних, але область даних - це тільки частина сектора. Кожен сектор на диску зазвичай займає 571 байт, з яких під дані відводиться тільки 512 байт. У різних накопичувачах простір, що відводиться під заголовки і суфікси, може бути різним, але, як правило, сектор має розмір 571 байт. Як вже говорилося, багато сучасних диски використовують схему розмітки без ідентифікаторів заголовків секторів, що вивільняє додатковий простір для даних.
Для наочності уявіть, що сектори - це сторінки в книзі. На кожній сторінці міститься текст, але їм заповнюється не весь простір сторінки, так як у неї є поля (верхнє, нижнє, праве і ліве). На полях поміщається службова інформація, наприклад назви глав (на диску це відповідає номерам доріжок і циліндрів) і номери сторінок (що відповідає номерам секторів). Області на диску, аналогічні полях на сторінці, створюються під час форматування диска; тоді ж в них записується і службова інформація. Крім того, під час форматування диска області даних кожного сектора заповнюються фіктивними значеннями. Відформатувавши диск, можна записувати інформацію в області даних звичайним чином. Інформація, яка міститься в заголовках і висновках сектора, не змінюється під час звичайних операцій запису даних. Змінити її можна, тільки переформатувавши диск.
У таблиці в якості прикладу наведено формат доріжки і сектора стандартного жорсткого диска, що має 17 секторів на доріжці. З таблиці видно, що "корисний" обсяг доріжки приблизно на 15% менше можливого.
Ці втрати характерні для більшості накопичувачів, але для різних моделей вони можуть бути різними. Нижче докладно аналізуються дані, представлені в табл. 9.2. Послеіндексний інтервал потрібен для того, щоб при переміщенні головки на нову доріжку перехідні процеси (установка) закінчилися раніше, ніж вона опиниться перед першим сектором. В цьому випадку його можна почати зчитувати відразу, не чекаючи, поки диск зробить додатковий оборот.
Послеіндексний інтервал далеко не завжди забезпечує час, достатній для переміщення головки. В цьому випадку накопичувач отримує додатковий час за рахунок зміщення секторів на різних доріжках, яке призводить до затримки появи першого сектора. Іншими словами, процес форматування низького рівня призводить до зміщення нумерації секторів, в результаті чого сектори на сусідніх доріжках, що мають однакові номери, зміщуються один щодо одного. Наприклад, сектор 9 однієї доріжки знаходиться поруч з сектором 8 наступного запису, який, в свою чергу, розташовується пліч-о-пліч з сектором 7 наступної доріжки, і т.д. Оптимальна величина зсуву визначається співвідношенням частоти обертання диска і радіальної швидкості головки.
Примітка!
Раніше параметр зміщення головки встановлювався користувачем вручну при низкоуровневом форматуванні. Сьогодні таке форматування буде завершено в промислових умовах, і ці параметри не можна змінити.
Ідентифікатор сектора (ID) складається з полів записи номерів циліндра, головки і сектора, а також контрольного поля CRC для перевірки точності зчитування інформації ID.
У більшості контролерів сьомий біт поля номера головки використовується для маркування дефектних секторів в процесі форматування низького рівня або аналізу поверхні. Однак такий метод не є стандартним, і в деяких пристроях дефектні сектори позначаються інакше. Але, як правило, відмітка робиться в одному з полів ідентифікатора сектора. Інтервал включення запису йде відразу за байтами CRC; він гарантує, що інформація в наступній області даних буде записана правильно. Крім того, він служить для завершення аналізу контрольної суми (CRC) ідентифікатора сектора.
В поле даних можна записати 512 байт інформації. За ним розташовується ще одне поле CRC для перевірки правильності запису даних. У більшості накопичувачів розмір цього поля становить 2 байт, але деякі контролери можуть працювати і з більш довгими полями кодів корекції помилок (Error Correction Code - ECC). Записані в цьому полі байти кодів корекції помилок дозволяють при зчитуванні виявляти і виправляти деякі помилки. Ефективність цієї операції залежить від обраного методу корекції і особливостей контролера. Інтервал відключення запису дозволяє повністю завершити аналіз байтів ECC (CRC).
Інтервал між записами необхідний для того, щоб застрахувати дані наступного сектора від випадкового стирання при записі в попередній сектор. Це може статися, якщо при форматуванні диск обертався з частотою, дещо меншою, ніж при наступних операціях запису. При цьому сектор, природно, всякий раз буде трохи довше. Тому, щоб він не виходив за встановлені при форматуванні кордону, їх злегка "розтягують", вводячи згаданий інтервал. Його реальний розмір залежить від різниці частот обертання диска при форматуванні доріжки і при кожному оновленні даних.
Прединдексний інтервал необхідний для компенсації нерівномірності обертання диска вздовж всієї доріжки. Розмір цього інтервалу залежить від можливих значень частоти обертання диска і сигналу синхронізації при форматуванні і записи.
Інформація, що записується в заголовку сектора, має величезне значення, оскільки містить дані про номер циліндра, головки і сектора. Всі ці відомості (за винятком поля даних, байтів CRC і інтервалу відключення запису) записуються на диск тільки при форматуванні низького рівня.