Частичное решение — обнаружение ошибок

Проблема несовершенства и ее решение

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.

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.

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.

Дата добавления: 2014-01-20