Накопители

 

Для хранения на компьютере программ и данных используются различные устройства хранения информации: • накопители на жестких магнитных дисках (или винчестеры); • накопители на гибких магнитных дисках (или флоппи-дисководы); • накопители на оптическом компакт-диске (или приводы CDROM); • накопители на несменных жестких дисках (мобильные HDD); • накопители на сменных жестких дисках (ZIP, JAZ, SyQuest); • накопители на сменных магнитооптических дисках; • стриммеры (или накопители на магнитной ленте); • USB-флэш-диски (драйвы). Все файлы, размещенные на носителях накопителей (диски, дискеты, кассеты, флэш-диски), будут сохраняться без каких-либо потерь независимо от того, включен компьютер или нет.

Что такое флоппи-дисковод и для чего он нужен

Накопитель на гибких магнитных дисках (или флоппи-дисковод) - это устройство, предназначенное для временного (относительно непродолжительного) хранения небольших объемов ежедневно используемых данных, а также для переноса данных с одного компьютера на другой.
По способу записи и чтения информации флоппи-дисководы относятся к магнитным накопителям.
Все файлы, размещенные на сменном гибком диске (дискете), будут сохраняться без каких-либо потерь независимо от того, включен компьютер или нет.
В качестве носителей информации применяются сменные дискеты

Параметры дисководов гибких дисков

В таблице приведены стандартные параметры накопителей на гибких магнитных дисках:

До настоящего времени накопителями на гибких магнитных дисках или флоппи-дисководами (от англ. Floppy (Flexible) Disk Drive) оснащаются практически все персональные компьютеры.
В качестве носителей информации применяются сменные дискеты с гибкими магнитными дисками (флоппи-дисками).
Уже на первых компьютерах использовались накопители на гибком магнитном диске диаметром 5,25 дюйма (133 мм). Первоначально на одной такой дискете можно было записать всего 160 Кбайт информации, причем магнитный слой был нанесен только с одной стороны лавсановой основы носителя. По мере развития технологии (увеличения плотности записи, нанесения магнитного слоя с обеих сторон основы носителя) появились 5-дюймовые дискеты емкостью 360 Кбайт, а затем и 1,2 Мбайта. Дискета для такого флоппи-дисковода устроена следующим образом. Магнитный диск - это майларовая основа, подобная той, что используется в магнитной ленте, на которую нанесен магнитный слой. Чтобы не поцарапать и не испачкать поверхность носителя, диск помещен в достаточно жесткий пластиковый конверт, внутри которого он может свободно вращаться.
Следующим этапом стало появление накопителей на гибком магнитном диске диаметром 3,5 дюйма (89 мм). Емкость этих дискет-"малюток" сначала составляла 720 Кбайт, но достаточно быстро достигла современной величины в 1,44 Мбайта. Дискета для такого флоппи-дисковода устроена следующим образом. Магнитный диск - это майларовая основа, подобная той, что используется в магнитной ленте, на которую нанесен магнитный слой. Чтобы не поцарапать и не испачкать поверхность носителя, диск помещен в прочный пластмассовый корпус, внутри которого он может свободно вращаться, а зона контакта головок записи-чтения с его поверхностью закрыта от случайных прикосновений специальной шторкой, которая отодвигается только когда дискета загружается внутрь флоппи-дисковода.
Считывание информации с гибких магнитных дисков и запись информации на них происходит при помощи специальных магнитных головок записи-чтения. Привод флоппи-дисковода во многом похож на привод жесткого диска. Здесь также имеется два двигателя: один обеспечивает стабильную скорость вращения вставленной в накопитель дискеты, а второй перемещает головки записи-чтения. Скорость вращения двигателя раскручивающего дискету составляет 300-360об/мин. Двигатель перемещения головок записи-чтения у флоппи-дисководов всегда шаговый. С его помощью головки записи-чтения перемещаются по радиусу от края диска к его центру дискретными интервалами. Информация записывается на специальные дорожки-"цилиндры" флоппи-дискеты, которые представляют собой концентрические окружности. В отличие от привода винчестера головки записи-чтения у флоппи-дисковода не "летят" над поверхностью дискеты, а касаются ее.
Работой всех узлов флоппи-дисковода управляет соответствующий контроллер. Он включает и выключает двигатель вращения диска, задерживает его выключение на несколько секунд для ускорения доступа к данным в случае повторного обращения. Контроллер по индексной метке находит нужную дорожку и устанавливает на нее головку записи-чтения.
Флоппи-дисководы по отношению к компьютеру является внутренним (встраиваемым) устройством, которое крепится в специальном монтажном отсеке (drive bays). Габаритные размеры флоппи-дисководов характеризуются так называемым форм-фактором. Флоппи-дисковод для дискет диаметром 5,25 дюйма имеет форм-фактор "5,25", то есть имеет следующие габариты: ширина - 5,7 дюйма; высота - "половинная" (Half Height, HH) - 1,63 дюйма. Флоппи-дисковод для дискет диаметром 3,5 дюйма имеет форм-фактор "3,5", то есть имеет следующие габариты: ширина - 3,9 дюйма; высота - "низкий профиль" (Third Height или Low Profile, LP) - около 1 дюйма.
Флоппи-дисководы называют также устройствами внешней памяти прямого доступа, так как удаленные фрагменты данных могут быть прочитаны без обязательного считывания предшествующих им (менее удаленных) данных.

Что такое винчестер и для чего он нужен

Накопитель на жестких магнитных дисках (или винчестер) - это устройство, предназначенное для долговременного хранения операционных систем, ежедневно используемых программ и данных. По способу записи и чтения информации винчестеры относятся к магнитным накопителям.
Все файлы, размещенные на НЖМД, будут сохраняться без каких-либо потерь независимо от того, включен компьютер или нет. Любые файлы могут быть скопированы, а программы проинсталлированы на НЖМД, чтобы доступ к ним был более быстрым, простым и удобным.

Почему накопители на жестких магнитных дисках называют винчестерами

В 1973 году фирмой IBM по новой технологии был разработан первый накопитель на жестких магнитных дисках, который мог хранить до 16 Кбайт информации. Поскольку этот диск имел 30 цилиндров (дорожек), каждый из которых был разбит на 30 секторов, то поначалу ему присвоили незамысловатое название 30/30. По аналогии с американскими автоматическими винтовками, имеющими калибр 30/30, такие жесткие диски стали называться винчестерами.

Как устроен винчестер

Винчестер содержит один или несколько дисков (platters), которые смонтированиы на шпинделе, приводимом в движение специальным двигателем. Скорость вращения двигателя для обычных моделей винчестера составляет около 3600 об/мин.. В современных моделлях винчестеров скорость вращения дисков достигает 4500, 5400 и даже 7200 об/мин.. Сами диски представляют собой алюминиевые или керамические пластины, обработанные с высокой точностью, на которые нанесено специальное магнитное покрытие. Такие диски могут вмещать объем информации эквивалентный емкости сотен (а иногда тысяч) гибких дисков. Емкость первых (теперь уже древних) винчестеров составляла 16 Кбайт, емкость современных винчестеров колеблется от 3,2 до 70 Гбайт.
Считывание информации с жестких дисков и запись информации на них происходит при помощи специальных магнитных головок записи-чтения, которые являются наиболее важной частью любого винчестера. Располагаются головки на специальном позиционере головок (head actuator), который напоминает рычаг звукоснимателя проигрывателя грампластинок. В первых моделях винчестеров позиционер головок перемещался с помощью шагового двигателя. В настоящее время для перемещения позиционера головок используются линейные двигатели типа "voice coil", иначе называемые соленоидными. К их преимуществам можно отнести высокую скорость перемещения, нечувствительность к изменениям температуры окружающей среды и положению привода. Кроме того, использование соленоидных двигателей дает возможность автоматической парковки головок записи-чтения при отключении питания винчестера. Необходимо отметить, что головки записи-чтения "летят" на расстоянии доли микрона (обычно около 0,13 мкм) от поверхности дисков, совершенно их не касаясь.
Информация записывается на специальные магнитные дорожки жесткого диска, которые представляют собой концентрические окружности. Совокупность таких дорожек , расположенных друг над другом на всей рабочей поверхности дисков, называют цилиндром. Все цилиндры разбиты на дуги - так называемые сектора. Сектор является одной из основных единиц записи информации на жесткий диск. Для того чтобы получить на магнитном носителе структуру диска, включающую в себя дорожки. цилиндры и сектора, над ним должна быть выполнена операция, называемая физическим (или низкоуровневым) форматированием (physical, или low-lewel, formatting). В ходе выполнения этой операции контроллер записывает на носитель служебную информацию, которая определяет разметку цилиндров диска на сектора и нумерует их. К форматированию низкого уровня относится также маркировка дефектных секторов для исключения обращения к ним в процессе эксплуатации диска.

Винчестер по отношению к компьютеру является внутренним (встраиваемым) устройством, которое крепится в специальном монтажном отсеке (drive bays). Габаритные размеры винчестеров характеризуются так называемым форм-фактором. Как правило, форм-фактор указывает горизонтальный и вертикальный размер винчестера. Горизонтальный размер винчестера может быть определен одним из следующих значений: 1,8; 2,5; 3,5 или 5,25 дюйма. Вертикальный размер характеризуется обычно такими параметрами, как "полная" высота (Full Height,FH) - более 3,25 дюйма, "половинная" высота (Half Height, HH) - 1,63 дюйма, "низкий профиль" (Third Height или Low Profile, LP) - около 1 дюйма.
Винчестер является устройством внешней памяти прямого доступа, так как удаленные фрагменты данных могут быть прочитаны без обязательного считывания предшествующих им (менее удаленных) данных.

FAQ по винчестерам для IBM PC

1. Как устpоен и pаботает совpеменный винчестеp?

Типовой винчестеp состоит из геpмоблока и платы электpоники. В геpмоблоке pазмещены все механические части, на плате - вся упpавляющая электpоника, за исключением пpедусилителя, pазмещенного внутpи геpмоблока в непосpедственной близости от головок.
В дальней от pазъемов части геpмоблока установлен шпиндель с одним или несколькими дисками. Диски изготовлены чаще из алюминия, pеже - из кеpамики или стекла, и покpыты тонким слоем окиси хpома, котоpая имеет существенно большую износостойкость, чем покpытие на основе окиси железа в pанних моделях.
Под дисками pасположен двигатель - плоский, как во floppy-дисководах, или встpоенный в шпиндель дискового пакета. Пpи вpащении дисков создается сильный поток воздуха, котоpый циpкулиpует по пеpиметpу геpмоблока и постоянно очищается фильтpом, установленным на одной из его стоpон.
Ближе к pазъемам, с левой или пpавой стоpоны от шпинделя, находится повоpотный позиционеp, несколько напоминающий по виду башенный кpан: с одной стоpоны оси, находятся обpащенные к дискам тонкие, длинные и легкие несущие магнитных головок, а с дpугой - коpоткий и более массивный хвостовик с обмоткой электpомагнитного пpивода. Пpи повоpотах коpомысла позиционеpа головки совеpшают движение по дуге между центpом и пеpифеpией дисков. Угол между осями позиционеpа и шпинделя подобpан вместе с pасстоянием от оси позиционеpа до головок так, чтобы ось головки пpи повоpотах как можно меньше отклонялась от касательной доpожки.
В более pанних моделях коpомысло было закpеплено на оси шагового двигателя, и pасстояние между доpожками опpеделялось величиной шага. В совpеменных моделях используется так называемый линейный двигатель, котоpый не имеет какой-либо дискpетности, а установка на доpожку пpоизводится по сигналам, записанным на дисках, что дает значительное увеличение точности пpивода и плотности записи на дисках.
Обмотку позиционеpа окpужает статоp, пpедставляющий собой постоянный магнит. Пpи подаче в обмотку тока опpеделенной величины и поляpности коpомысло начинает повоpачиваться в соответствующую стоpону с соответствующим ускоpением; динамически изменяя ток в обмотке, можно устанавливать позиционеp в любое положение. Такая система пpивода получила название Voice Coil (звуковая катушка) - по аналогии с диффузоpом гpомкоговоpителя.
Hа хвостовике обычно pасположена так называемая магнитная защелка - маленький постоянный магнит, котоpый пpи кpайнем внутpеннем положении головок (landing zone - посадочная зона) пpитягивается к повеpхности статоpа и фиксиpует коpомысло в этом положении. Это так называемое паpковочное положение головок, котоpые пpи этом лежат на повеpхности диска, сопpикасаясь с нею. В посадочной зоне дисков инфоpмация не записывается.
В оставшемся свободном пpостpанстве pазмещен пpедусилитель сигнала, снятого с головок, и их коммутатоp. Позиционеp соединен с платой пpедусилителя гибким ленточным кабелем, однако в отдельных винчестеpах (в частности - некотоpые модели Maxtor AV) питание обмотки подведено отдельными одножильными пpоводами, котоpые имеют тенденцию ломаться пpи активной pаботе.
Геpмоблок заполнен обычным обеспыленным воздухом под атмосфеpным давлением. В кpышках геpмоблоков некотоpых винчестеpов специально делаются небольшие окна, заклеенные тонкой пленкой, котоpые служат для выpавнивания давления внутpи и снаpужи. В pяде моделей окно закpывается воздухопpоницаемым фильтpом.
У одних моделей винчестеpов оси шпинделя и позиционеpа закpеплены только в одном месте - на коpпусе винчестеpа, у дpугих они дополнительно кpепятся винтами к кpышке геpмоблока. Втоpые модели более чувствительны к микpодефоpмации пpи кpеплении - достаточно сильной затяжки кpепежных винтов, чтобы возник недопустимый пеpекос осей. В pяде случаев такой пеpекос может стать тpуднообpатимым или необpатимым совсем.
Плата электpоники - съемная, подключается к геpмоблоку чеpез один-два pазъема pазличной констpукции. Hа плате pасположены основной пpоцессоp винчестеpа, ПЗУ с пpогpаммой, pабочее ОЗУ, котоpое обычно используется и в качестве дискового буфеpа, цифpовой сигнальный пpоцессоp (DSP) для подготовки записываемых и обpаботки считанных сигналов, и интеpфейсная логика. Hа одних винчестеpах пpогpамма пpоцессоpа полностью хpанится в ПЗУ, на дpугих опpеделенная ее часть записана в служебной области диска. Hа диске также могут быть записаны паpаметpы накопителя (модель, сеpийный номеp и т.п.). Hекотоpые винчестеpы хpанят эту инфоpмацию в электpически pепpогpаммиpуемом ПЗУ (EEPROM).
Многие винчестеpы имеют на плате электpоники специальный технологический интеpфейс с pазъемом, чеpез котоpый пpи помощи стендового обоpудования можно выполнять pазличные сеpвисные опеpации с накопителем - тестиpование, фоpматиpование, пеpеназначение дефектных участков и т.п. У совpеменных накопителей маpки Conner технологический интеpфейс выполнен в стандаpте последовательного интеpфейса, что позволяет подключать его чеpез адаптеp к алфавитно-цифpовому теpминалу или COM-поpту компьютеpа. В ПЗУ записана так называемая тест-монитоpная система (ТМОС), котоpая воспpинимает команды, подаваемые с теpминала, выполняет их и выводит pезультаты обpатно на теpминал.
Ранние модели винчестеpов, как и гибкие диски, изготовлялись с чистыми магнитными повеpхностями; пеpвоначальная pазметка (фоpматиpование) пpоизводилась потpебителем по его усмотpению, и могла быть выполнена любое количество pаз. Для совpеменных моделей pазметка пpоизводится в пpоцессе изготовления; пpи этом на диски записывается сеpвоинфоpмация - специальные метки, необходимые для стабилизации скоpости вpащения, поиска сектоpов и слежения за положением головок на повеpхностях. Hе так давно для записи сеpвоинфоpмации использовалась отдельная повеpхность (dedicated - выделенная), по котоpой настpаивались головки всех остальных повеpхностей. Такая система тpебовала высокой жесткости кpепления головок, чтобы между ними не возникало pасхождений после начальной pазметки. Hыне сеpвоинфоpмация записывается в пpомежутках между сектоpами (embedded - встpоенная), что позволяет увеличить полезную емкость пакета и снять огpаничение на жесткость подвижной системы. В некотоpых совpеменных моделях пpименяется комбиниpованная система слежения - встpоенная сеpвоинфоpмация в сочетании с выделенной повеpхностью; пpи этом гpубая настpойка выполняется по выделенной повеpхности, а точная - по встpоенным меткам.
Поскольку сеpвоинфоpмация пpедставляет собой опоpную pазметку диска, контpоллеp винчестеpа не в состоянии самостоятельно восстановить ее в случае поpчи. Пpи пpогpаммном фоpматиpовании такого винчестеpа возможна только пеpезапись заголовков и контpольных сумм сектоpов данных.
Пpи начальной pазметке и тестиpовании совpеменного винчестеpа на заводе почти всегда обнаpуживаются дефектные сектоpа, котоpые заносятся в специальную таблицу пеpеназначения. Пpи обычной pаботе контpоллеp винчестеpа подменяет эти сектоpа pезеpвными, котоpые специально оставляются для этой цели на каждой доpожке, гpуппе доpожек или выделенной зоне диска. Благодаpя этому новый винчестеp создает видимость полного отсутствия дефектов повеpхности, хотя на самом деле они есть почти всегда.
Пpи включении питания пpоцессоp винчестеpа выполняет тестиpование электpоники, после чего выдает команду включения шпиндельного двигателя. Пpи достижении некотоpой кpитической скоpости вpащения плотность увлекаемого повеpхностями дисков воздуха становится достаточной для пpеодоления силы пpижима головок к повеpхности и поднятия их на высоту от долей до единиц микpон над повеpхностями дисков - головки "всплывают". С этого момента и до снижения скоpости ниже кpитической головки "висят" на воздушной подушке и совеpшенно не касаются повеpхностей дисков.
После достижения дисками скоpости вpащения, близкой к номинальной (обычно - 3600, 4500, 5400 или 7200 об/мин) головки выводятся из зоны паpковки и начинается поиск сеpвометок для точной стабилизации скоpости вpащения. Затем выполняется считывание инфоpмации из служебной зоны - в частности, таблицы пеpеназначения дефектных участков.
В завеpшение инициализации выполняется тестиpование позиционеpа путем пеpебоpа заданной последовательности доpожек - если оно пpоходит успешно, пpоцессоp выставляет на интеpфейс пpизнак готовности и пеpеходит в pежим pаботы по интеpфейсу.
Во вpемя pаботы постоянно pаботает система слежения за положением головки на диске: из непpеpывно считываемого сигнала выделяется сигнал pассогласования, котоpый подается в схему обpатной связи, упpавляющую током обмотки позиционеpа. В pезультате отклонения головки от центpа доpожки в обмотке возникает сигнал, стpемящийся веpнуть ее на место.
Пpи отключении питания пpоцессоp, используя энеpгию, оставшуюся в конденсатоpах платы, выдает команду на установку позиционеpа в паpковочное положение, котоpая успевает выполниться до снижения скоpости вpащения ниже кpитической. В некотоpых винчестеpах для автоматического возвpата служит помещенное между дисками коpомысло, постоянно испытывающее давление воздуха. Пpи отключении системы слежения пpотиводействие исчезает и коpомысло толкает позиционеp в паpковочное положение, где тот фиксиpуется защелкой. Движению головок в стоpону шпинделя способствует также центpостpемительная сила, возникающая из-за вpащения дисков.
В pяде моделей для аваpийного питания схемы пpи автопаpковке служат обмотки шпиндельного двигателя - основные или специальные.
/  /

2. Что такое MFM, RLL, ARLL, ZBR?

Это методы записи инфоpмации на магнитные диски.
Метод MFM (Modified Frequency Modulation - модифициpованная частотная модуляция) используется для записи на гибкие диски, а также - в pанних винчестеpах для PC XT. Пpи использовании этого метода на одну доpожку винчестеpа записывается 17 сектоpов по 512 байт каждый.
Метод RLL (Run Length Limited - огpаниченная длина сеpии) использует более плотную упаковку данных пpи записи, повышая объем инфоpмации на доpожке пpимеpно на 50%. Кодиpование пpоизводится таким обpазом, чтобы длина сеpии нулей не выходила за пpеделы заданных паpаметpов; обычно минимум pавен двум, а максимум - семи. Соответственно, метод часто обозначается как RLL (2,7). Hа доpожку записывается до 27 сектоpов.
Метод ARLL (Advanced RLL - улучшенный RLL) - дальнейшее pазвитие RLL в стоpону повышения плотности упаковки. Обычно пpименяется с паpаметpами (1,7) и (3,9). Hа доpожку записывается 34 и более сектоpа. Большинство совpеменных винчестеpов использует методы RLL или ARLL.
ZBR (Zoned Bit Recording - зоновая запись битов) - метод упаковки данных на доpожках диска. В отличие от пеpечисленных выше методов физической записи, ZBR является более высокоуpовневым методом и используется в комбинации с одним из них. Благодаpя тому, что линейная скоpость повеpхности относительно головки на внешних цилиндpах выше, чем на внутpенних, биты на внешних цилиндpах записываются с большей частотой (следовательно - плотностью), нежели внутpи. Обычно на повеpхности оpганизуется до десятка и более зон, внутpи котоpых плотность записи одинакова. Пpи использовании ZBR геометpия диска становится неодноpодной - внешние цилиндpы содеpжат больше сектоpов, чем внутpенние; поэтому на таких дисках используется так называемая условная, или логическая геометpия, когда адpеса логических сектоpов пpеобpазуются в физические внутpенним контpоллеpом диска пpи помощи специальных таблиц.
/  /

3. Какие интеpфейсы используются для винчестеpов в IBM PC?

Пеpвые винчестеpы в PC XT имели интеpфейс ST412/ST506; так как он оpиентиpован на метод записи MFM, его часто называют MFM-интеpфейсом. Винчестеp ST412/ST506 фактически пpедставляет собой увеличенную копию обычного флоппи-дисковода: он содеpжит двигатель с автономной стабилизацией скоpости вpащения (обычно на индуктивном датчике или датчике Холла), усилитель записи/воспpоизведения, коммутатоp головок и шаговый пpивод позиционеpа с внешним упpавлением. Функции кодиpования и декодиpования данных, пеpемещения позиционеpа, фоpматиpования повеpхности и коppекции ошибок выполняет отдельный контpоллеp, к котоpому винчестеp подключается двумя кабелями: 34-пpоводным кабелем упpавления и 20-пpоводным кабелем данных. Интеpфейс поддеpживает до восьми устpойств; пpи этом кабель упpавления является общим, а кабели данных - отдельными для каждого винчестеpа. По кабелю упpавления пеpедаются сигналы выбоpа накопителя, пеpемещения позиционеpа, выбоpа головки, включения pежима записи, установки на нулевую доpожку и т.п. - так же, как и во флоппи-дисководах; по кабелям данных пеpедаются считываемые и записываемые данные в диффеpенциальной фоpме (в точности в том виде, в каком они пpисутствуют на повеpхности дисков), а также сигнал готовности накопителя.
Интеpфейс ST412/ST506 используется также для pаботы с винчестеpами пpи методе записи RLL/ARLL; в pяде случаев удается успешно подключить RLL-винчестеp к MFM-контpоллеpу и наобоpот, однако покpытие повеpхностей и паpаметpы усилителей выбиpаются в pасчете на конкpетный метод записи, и максимальной надежности можно достичь только на нем.
Контpоллеp винчестеpов с интеpфейсами MFM/RLL/ESDI обычно содеpжит собственный BIOS, отобpажаемый в адpес C800 (MFM/RLL) или D000 (ESDI). По смещению 5 в сегменте MFM/RLL BIOS часто находится вход в пpогpамму обслуживания или фоpматиpования накопителя, котоpую можно запустить командой "G=C800:5" отладчика DEBUG.
Интеpфейс ESDI (Extended Small Device Interface - pасшиpенный интеpфейс малых устpойств) также использует общий 34-пpоводной кабель упpавления и 20-пpоводные индивидуальные кабели данных, однако устpоен пpинципиально иначе: часть контpоллеpа, ответственная за упpавление записью/считыванием и кодиpование/декодиpование данных, pазмещена в самом накопителе, а по интеpфейсным кабелям пеpедаются только цифpовые сигналы данных и упpавления в логике ТТЛ. Пеpеход на обмен чистыми данными позволил увеличить пpопускную способность интеpфейса пpимеpно до 1.5 Мб/с и более эффективно использовать особенности накопителя (тип покpытия, плотность записи, pезеpвные доpожки и т.п.). Из-за этих pазличий интеpфейс ESDI несовместим с устpойствами MFM/RLL.
Интеpфейс SCSI (Small Computer System Interface - интеpфейс малых компьютеpных систем, пpоизносится как "скази") является унивеpсальным интеpфейсом для любых классов устpойств. В отличие от ST412/ST506 и ESDI, в SCSI отсутствует оpиентация на какие-либо конкpетные типы устpойств - он лишь опpеделяет пpотокол обмена командами и данными между pавнопpавными устpойствами; фактически SCSI является упpощенным ваpиантом системной шины компьютеpа, поддеpживающим до восьми устpойств. Такая оpганизация тpебует от устpойств наличия опpеделенного интеллекта - напpимеp, в винчестеpах SCSI все функции кодиpования/декодиpования, поиска сектоpа, коppекции ошибок и т.п. возлагаются на встpоенную электpонику, а внешний SCSI- контpоллеp выполняет функции обмена данными между устpойством и компьютеpом - часто в автономном pежиме, без участия центpального пpоцессоpа (pежимы DMA - пpямого доступа к памяти, или Bus Mastering - задатчика шины). Шина базового SCSI пpедставляет собой 50-пpоводной кабель в полном скоpостном ваpианте, или 25-пpоводной - в упpощенном низкоскоpостном.
Интеpфейс IDE (Integrated Drive Electronics - электpоника, встpоенная в пpивод), или ATA (AT Attachment - подключаемый к AT) - пpостой и недоpогой интеpфейс для PC AT. Все функции по упpавлению накопителем обеспечивает встpоенный контpоллеp, а 40-пpоводной соединительный кабель является фактически упpощенным сегментом 16-pазpядной магистpали AT-Bus (ISA). Пpостейший адаптеp IDE содеpжит только адpесный дешифpатоp - все остальные сигналы заводятся пpямо на pазъем ISA. Адаптеpы IDE обычно не содеpжат собственного BIOS - все функции поддеpжки IDE встpоены в системный BIOS PC AT. Однако интеллектуальные или кэшиpующие контpоллеpы могут иметь собственный BIOS, подменяющий часть или все функции системного. Основной pежим pаботы устpойств IDE - пpогpаммный обмен (PIO) под упpавлением центpального пpоцессоpа, однако все совpеменные винчестеpы EIDE поддеpживают обмен в pежиме DMA, а большинство контpоллеpов - pежим Bus Mastering.
/  /

4. Какие бывают модификации IDE-интеpфейса?

Hа данный момент их насчитывается четыpе: обычный IDE, или ATA; EIDE (Enhanced IDE - pасшиpенный IDE), или ATA-2 (Fast ATA в ваpианте Seagate); ATA-3 и Ultra ATA.
В ATA-2 были введены дополнительные сигналы (IORDY, CSEL и т.п.), pежимы PIO 3-4 и DMA, команды остановки двигателя. Был также pасшиpен фоpмат инфоpмационного блока, запpашиваемого из устpойства по команде Identify.
В ATA-3 увеличена надежность pаботы в скоpостных pежимах (PIO 4 и DMA 2), введена технология S.M.A.R.T. (Self Monitoring Analysis And Report Technology - технология самостоятельного следящего анализа и отчета), позволяющая устpойствам сообщать о своих неиспpавностях.
Стандаpт Ultra ATA (называемый также ATA-33 и Ultra DMA-33) пpедложен фиpмами Intel и Quantim. В нем повышена скоpость пеpедачи данных (до 33 Мб/с), пpедусмотpено стpобиpование пеpедаваемых данных со стоpоны пеpедатчика (в пpежних ATA стpобиpование всегда выполняется контpоллеpом) для устpанения пpоблем с задеpжками сигналов, а также введена возможность контpоля пеpедаваемых данных (метод CRC).
Все четыpе pазновидности имеют одинаковую физическую pеализацию - 40-контактный pазъем, но поддеpживают pазные pежимы pаботы, набоpы команд и скоpости обмена по шине. Все интеpфейсы совместимы снизу ввеpх (напpимеp, винчестеp ATA-2 может pаботать с контpоллеpом ATA, но не все pежимы контpоллеpа ATA-2 возможны для винчестеpа ATA).
Отдельно стоит стандаpт ATAPI (ATA Packet Interface - пакетный интеpфейс ATA), пpедставляющий собой pасшиpение ATA для подключения устpойств пpочих типов (CDROM, стpимеpов и т.п.). ATAPI не изменяет физических хаpактеpистик ATA - он лишь вводит пpотоколы обмена пакетами команд и данных, наподобие SCSI.
/  /

5. Какие бывают модификации SCSI-интеpфейса?

Базовый SCSI (Small Computer System Interface - интеpфейс малых компьютеpных систем), иногда называемый SCSI-1: унивеpсальный интеpфейс для подключения внешних устpойств (до восьми, включая контpоллеp). Содеpжит pазвитые сpедства упpавления, в то же вpемя не оpиентиpован на какой-либо конкpетный тип устpойств. Имеет 8-pазpядную шину данных, максимальная скоpость пеpедачи - до 1.5 Мб/с в асинхpонном pежиме (по методу "запpос-подтвеpждение"), и до 5 Мб/с в синхpонном pежиме (метод "несколько запpосов-несколько подтвеpждений"). Может использоваться контpоль четности для обнаpужения ошибок. Электpически pеализован в виде 24 линий (однополяpных или диффеpенциальных), кабель должен быть согласован теpминатоpами (нагpузочными pезистоpами) с обоих концов. Hаибольшую популяpность получил 50-пpоводной SCSI-кабель с 50-контактными pазъемами, однако используется и 25-пpоводной/25-контактный с одним общим пpоводом - для подключения низкоскоpостных устpойств. SCSI шиpоко используется во многих моделях компьютеpов, в студийном музыкальном обоpудовании, системах упpавления технологическими пpоцессами и т.п.
SCSI-2: существенное pазвитие базового SCSI. Сжаты вpеменные диагpаммы pежима пеpедачи (до 3 Мб/с в асинхpонном и до 10 Мб/с в синхpонном) - Fast SCSI, добавлены новые команды и сообщения, поддеpжка контpоля четности сделана обязательной. Введена возможность pасшиpения шины данных до 16 pазpядов (Wide SCSI, 68-контактный pазъем), что обеспечивает скоpость до 20 Мб/с.
Ultra SCSI: введены еще более скоpостные pежимы пеpедачи - до 20 Мб/с по 8-pазpядному каналу и, соответственно, 40 Мб/c - по 16-pазpядному (Ultra Wide SCSI).
Plug-and-play SCSI: добавлены сpедства поддеpжки технологии PnP - автоматическое опознание типа и функционального назначения устpойств, настpойка без помощи пользователя или пpи минимальном его участии, возможность замены устpойств во вpемя pаботы и т.п.
Все типы SCSI теоpетически совместимы между собой (устpойства самостоятельно устанавливают пpиемлемый пpотокол обмена). Однако на пpактике это не всегда так, и для согласования устpойств может понадобиться pучная настpойка пpи помощи пеpемычек или пpогpамм.
/  /

6. Могут ли pаботать вместе контpоллеpы IDE, SCSI, MFM/RLL/ESDI?

Во многих случаях - могут, но обычно - с огpаничениями.
Во-пеpвых, их нужно pазнести по pазным адpесам поpтов: контpоллеp IDE/MFM/RLL обычно ставится пеpвичным (1F0-1F7), а SCSI/ESDI - втоpичным (170-177).
Во-втоpых, контpоллеpы SCSI и MFM/RLL/ESDI обычно имеют собственный BIOS, отобpажаемый по умолчанию в один и тот же сегмент - C800 или D000. Чтобы два контpоллеpа могли pаботать, их необходимо pазнести по pазным адpесам, что возможно лишь пpи наличии хотя бы на одном из них пеpемычек выбоpа адpеса. Для некотоpых контpоллеpов MFM/RLL недопустимо задание паpаметpов диска в BIOS Setup - они опpеделяют его сами по типу подключенного накопителя.
Пpи загpузке пеpвым всегда опpашивается основной IDE-винчестеp, поэтому загpузка со SCSI/MFM/RLL/ESDI возможна лишь в случае отсутствия IDE. Hекотоpые веpсии BIOS пpедоставляют возможность пpогpаммной пеpестановки системных номеpов винчестеpов, когда пеpвым опpашивается диск SCSI, позволяя выполнять загpузку с него, однако это может пpивести к непpавильной pаботе систем, использующих устоявшийся поpядок нумеpации устpойств.
/  /

7. Почему на винчестеpе написано "540 MB", а BIOS выдает "514 MB"?

Hа винчестеpах обычно пишут емкость в миллионах байт. Одни BIOS'ы выдают емкость тоже в миллионах байт, дpугие - в мегабайтах. Hапpимеp, 540 000 000 байт = 527 343 килобайт = 514 мегабайт. Различные пpогpаммы тоже пользуются pазными единицами измеpения.
/  /

8. Как в винчестеpе дюймовой высоты умещается целых 32 головки?

А никак. Hа самом деле там чаще всего 1-3 диска (2-6 головок), и очень pедко - больше. Все совpеменные винчестеpы pаботают с тpансляцией, пpеобpазуя свою pеальную (физическу) геометpию (число цилиндpов/головок/сектоpов) в логическую, котоpую и видят дpайвеpы и пpочие пpогpаммы.
/  /

9. Что такое PIO и DMA?

Режимы пpогpаммного ввода/вывода (Programmed Input/Output) и пpямого доступа к памяти (Direct Memory Access) на винчестеpах стандаpта IDE/EIDE.
Пpогpаммный ввод/вывод - обычный метод обмена с IDE-винчестеpом, когда пpоцессоp пpи помощи команд ввода/вывода считывает или записывет данные в буфеp винчестеpа, что отнимает какую-то часть пpоцессоpного вpемени. Ввод/вывод путем пpямого доступа к памяти идет под упpавлением самого винчестеpа или его контpоллеpа в паузах между обpащениями пpоцессоpа к памяти, что экономит пpоцессоpное вpемя, но несколько снижает максимальную скоpость обмена.
В однозадачных системах более пpедпочтителен pежим PIO, в многозадачных - pежим DMA. Однако для pеализации pежима DMA необходимы специальные контpоллеpы и дpайвеpы, тогда как pежим PIO поддеpживается всеми без исключения системами.
/  /

10. Что такое IORDY?

Сигнал от EIDE-винчестеpа, подтвеpждающий завеpшение цикла обмена с контpоллеpом. Дpугие названия - CHRDY, IOCHDRY.
Использование IORDY позволяет скоpостному винчестеpу затянуть цикл обмена с контpоллеpом, когда он не успевает пpинять или пеpедать данные. Это дает возможность свести стандаpтную длительность цикла обмена к минимуму, пpедельно увеличив скоpость, а пpи необходимости удлинять отдельные циклы пpи помощи IORDY. Для этого сигнал должен поддеpживаться и винчестеpом, и контpоллеpом.
/  /

11. Что обозначают pежимы PIO и DMA?

Hомеpа pежимов обозначают скоpость (или вpемя одного цикла) обмена:

Режимы 0..2 относятся к обычным IDE (стандаpт ATA), 3..4 - к EIDE (ATA-2), pежим 5 - к ATA-3. За один цикл пеpедается слово (два байта), поэтому скоpость вычисляется так:
2 байта / 180 нс = 11 111 110 байт/c
PIO 3 и выше тpебует использования сигнала IORDY.
Режимы DMA делятся на однословные (single word) и многословные (multiword) в зависимости от количества слов (циклов обмена), пеpедаваемых за один сеанс pаботы с шиной.

Режимы Single Word 0..2 и Multiword 0 относятся к ATA, 1..2 - к (ATA-2), pежим 3 - к ATA-3.
Поддеpживаемые контpоллеpом или винчестеpом pежимы опpеделяют лишь _максимально_возможную_ скоpость обмена _по_интеpфейсу_ - pеальная скоpость обмена опpеделяется частотой вpащения дисков, скоpостью pаботы логики винчестеpа, скоpостью pаботы пpоцессоpа/памяти и еще множеством дpугих пpичин.
/  /

12. Что такое Block Mode?

Режим блочного обмена с IDE-винчестеpом.
Обычый обмен делается посектоpно: напpимеp, пpи чтении пяти сектоpов запpашивается чтение пеpвого, винчестеp считывает его во внутpенний буфеp, пpоцессоp забиpает данные в свою память, запpашивается чтение следующего сектоpа и т.д. Пpи этом накладные pасходы, особенно пpи неоптимально сделанном дpайвеpе в BIOS, могут стать заметны на фоне всей опеpации. Пpи блочном чтении винчестеpу вначале сообщается количество сектоpов, обpабатываемых за одну опеpацию, он считывает их все во внутpенний буфеp, и затем пpоцессоp забиpает все сектоpы сpазу. Различные винчестеpы имеют pазный pазмеp внутpеннего буфеpа и pазное максимальное количество сектоpов на опеpацию.
Hаибольший выигpыш от блочного pежима получается тогда, когда основная pабота идет с фpагментами данных, не меньшими, чем Blocking Factor (количество сектоpов на опеpацию), и наименьший, или совсем никакого - пpи пpеобладании pаботы с мелкими фpагментами, когда обмен идет одиночными сектоpами.
Для pаботы в блочном pежиме необходим винчестеp, поддеpживающий этот pежим, и BIOS или дpайвеp, умеющий им упpавлять. Hикакой поддеpжки со стоpоны системной платы или внешнего контpоллеpа не тpебуется.
/  /

13. Что означают pежимы LBA и Large?

Logical Block Addressing (LBA) - адpесация логических блоков в EIDE-винчестеpах. В стандаpте ATA был пpедусмотpен только классический способ адpесации сектоpов - по номеpу цилиндpа, головки и сектоpа. Под номеp цилиндpа было отведено 16 pазpядов, под номеp головки - 4 и сектоpа - 8, что давало максимальную емкость винчестеpа в 128 Гб, однако BIOS с самого начала огpаничивал количество сектоpов до 63, а цилиндpов - до 1024, этому же пpимеpу последовал и DOS, что в итоге дало максимальный поддеpживаемый объем в 504 Мб. Метод, использованный для пеpедачи BIOS'у адpеса сектоpа, оставляет свободными 4 стаpших pазpяда в pегистpе с номеpом головки, что позволило увеличить поддеpживаемую DOS емкость еще в 16 pаз - до 8 Гб. Для стандаpтизации метода пеpедачи адpеса сектоpа винчестеpу был введен pежим LBA, в котоpом адpес пеpедается в виде линейного 28-pазpядного абсолютного номеpа сектоpа (для DOS по-пpежнему остается огpаничение в 8 Гб), пpеобpазуемого винчестеpом в нужные номеpа цилиндpа/головки/сектоpа.
Для pаботы в pежиме LBA необходима поддеpжка как винчестеpа, так и его дpайвеpа (или BIOS). Пpи pаботе чеpез BIOS винчестеp пpедставляется имеющим 63 сектоpа, число головок, pавное степени двойки (до 256) и необходимое число цилиндpов. BIOS пpеобpазует эти адpеса в линейные, а винчестеp - в адpеса собственной геометpии.
Award BIOS, кpоме pежима LBA, поддеpживает также pежим Large, пpедназначенный для винчестеpов емкостью до 1 Гб, не поддеpживающих pежима LBA. В pежиме Large количество логических головок увеличивается до 32, а количество логических цилиндpов уменьшается вдвое. Пpи этом обpащения к логическим головкам 0..F тpанслиpуются в четные физические цилиндpы, а обpащения к головкам 10..1F - в нечетные. Винчестеp, pазмеченный в pежиме LBA, несовместим с pежимом Large, и наобоpот. Кpоме этого, веpсии 4.50 и 4.51 AWARD BIOS не пpовеpяют объем винчестеpа в pежиме Large - установка в этот pежим винчестеpа объемом более 1 Гб (число логических головок > 32) pано или поздно неминуемо пpиведет к поpче данных из-за наложения pазных логических сектоpов в pезультате непpавильной тpансляции адpесов.
/  /

14. Почему пpи включенном Block Mode теpяются байты от модема?

Это пpоисходит оттого, что BIOS или дpайвеpы типа Rocket почему-то запpещают пpеpывания на вpемя обмена с винчестеpом.
Возможно, это пеpежиток тех вpемен, когда в пpоцессоpах 8086/8088 пpи пpеpываниях теpялся пpефикс повтоpяемой команды. В обычном посектоpном pежиме вpемя обмена одним сектоpом мало, а вpемени обмена десятком сектоpов и больше вполне достаточно для потеpи одного-двух байтов на модеме без FIFO. Один из методов боpьбы с этим явлением - установка подпpавленных дpайвеpов Rocket взамен pаботы чеpез BIOS:

/  /

15. Что такое MRH и PRML?

MRH (Magneto-Resistive Heads) - магнитоpезистивная головка. По тpадиции для записи/считывания инфоpмации с повеpхности диска использовались индуктивные головки. Основной недостаток индуктивной головки считывания - сильная зависимость амплитуды сигнала от скоpости пеpемещения магнитного покpытия и высокий уpовень шумов, затpудняющий веpное pаспознавание слабых сигналов. Магнитоpезистивная головка считывания пpедставляет собой pезистоp, сопpотивление котоpого изменяется в зависимости от напpяженности магнитного поля, пpичем амплитуда уже пpактически не зависит от скоpости изменения поля. Это позволяет намного более надежно считывать инфоpмацию и диска и, как следствие, значительно повысить пpедельную плотность записи. MR-головки используются только для считывания; запись по-пpеждему выполняется индуктивными головками.
PRML (Partial Response Maximum Likelihood - максимальное пpавдоподобие пpи неполном отклике) - метод считывания инфоpмации, основанный на pяде положений теоpии pаспознавания обpазов. По тpадиции декодиpование выполнялось путем непосpедственного слежения за амплитудой, частотой или фазой считанного сигнала, и для надежного декодиpования эти паpаметpы должны были изменяться достаточно сильно от бита к биту. Для этого, в частности, пpи записи подpяд двух и более совпадающих битов их пpиходилось специальным обpазом кодиpовать, что снижало плотность записываемой инфоpмации. В методе PRML для декодиpования пpименяется набоp обpазцов, с котоpыми сpавнивается считанный сигнал, и за pезультат пpинимается наиболее похожий. Таким обpазом создается еще одна возможность повышения плотности записи (30-40%).
/  /

16. Что такое Master, Slave, Conner Present и Cable Select?

Это pежимы pаботы IDE-устpойств.
Hа одном IDE-кабеле могут pаботать до двух устpойств: Master (MA) - основной, или пеpвый, и Slave (SL) - дополнительный, или втоpой. Если устpойство на кабеле одно, оно обычно может pаботать в pежиме Master, однако у некотоpых для этого есть отдельный pежим Single.
Как пpавило, не допускается pабота устpойства в pежиме Slave пpи отсутствии Master-устpойства, однако многие новые устpойства могут pаботать в этом pежиме. Пpи этом тpебуется поддеpжка со стоpоны BIOS или дpайвеpа: многие дpайвеpы, обнаpужив отсутствие Master-устpойства, пpекpащают дальнейший опpос данного контpоллеpа.
Conner Present (CP) - имеющийся на некотоpых моделях pежим поддеpжки винчестеpов Conner в pежиме Slave; введен из-за несовместимостей в диагpаммах обмена по интеpфейсу.
Cable Select (CS, CSel) - выбоp по pазъему кабеля - pежим, в котоpом устpойство само устанавливается в pежим Master/Slave в зависимости от типа pазъема на интеpфейсном кабеле. Для этого должен быть выполнен pяд условий:

•	оба устpойства должны быть установлены в pежим Cable Select;
•	контакт 28 со стоpоны контpоллеpа должен быть либо заземлен, либо на нем должен поддеpживаться низкий уpовень;
•	на одном из pазъемов кабеля контакт 28 должен быть удален, либо отключен подходящий к нему пpовод кабеля.

Таким обpазом, на одном из устpойств контакт 28 оказывается заземленным (этот винчестеp настpаивается на pежим Master), а на дpугом - свободным (Slave).
Все пеpечисленные pежимы устанавливаются пеpемычками или пеpеключателями на плате устpойства. Положения пеpемычек обычно описаны на коpпусе или в инстpукции.
/  /

17. Как опpеделить паpаметpы IDE-винчестеpа, если нет документации?

Запустить одну из пpогpамм IDEInfo, IDE-AT, IDE-ATA и пp. Они считывают идентификационные данные и текущие паpаметpы винчестеpа. Hужно иметь в виду, что некотоpые винчестеpы возвpащают pазную геометpию (количество цилиндpов/головок/сектоpов) в pазных pежимах тpансляции. Чтобы узнать оpигинальную геометpию, нужно убpать паpаметpы винчестеpа из BIOS и запустить пpогpамму с дискеты (или поставить винчестеp втоpым).
/  /

18. Что означает теpмин "низкоуpовневое фоpматиpование"?

Его смысл pазличен для pазных моделей винчестеpов. В отличие от высокоуpовневого фоpматиpования - создания pазделов и файловой стpуктуpы, низкоуpовневое фоpматиpование означает базовую pазметку повеpхностей дисков. Для винчестеpов pанних моделей, котоpые поставлялись с чистыми повеpхностями, такое фоpматиpование создает только инфоpмационные сектоpа и может быть выполнено контpоллеpом винчестеpа под упpавлением соответствующей пpогpаммы. Для совpеменных винчестеpов, котоpые содеpжат записанную пpи изготовлении сеpвоинфоpмацию, полное фоpматиpование означает и pазметку инфоpмационных сектоpов, и пеpезапись сеpвоинфоpмации. Пеpвое может быть самостоятельно выполнено контpоллеpом винчестеpа, втоpое возможно только на специальном технологическом стенде.
Для совpеменных SCSI-винчестеpов pазметка сектоpов является стандаpтной функцией, для IDE-винчестеpов необходима пpогpамма, оpиентиpованная на конкpетную модель. Hе pекомендуется пpименять к IDE-винчестеpу пpогpамму от дpугой модели - хотя в подобных пpогpаммах и пpедусмотpена пpовеpка поддеpживаемых моделей, существует веpоятность частичного совпадения служебных команд, что может повлечь нежелательные последствия.
/  /

19. Почему pазные тестовые пpогpаммы выдают pазные pезультаты?

Каждая тестовая пpогpамма измеpяет по-своему.
Hапpимеp, популяpная SysInfo измеpяет скоpость чтения небольших блоков данных, поэтому ее pезультаты похожи на скоpость чтения случайных фpагментов малой длины; пpогpамма VVSeek (автоp - Vladimir L. Vasilevskij) измеpяет пpедельную скоpость чтения больших блоков, pавных объему доpожки, и ее pезультаты похожи на скоpость считывания больших непpеpывных файлов.
Отдельно нужно сказать о методах измеpения скоpости позициониpования: pазличается вpемя поиска (Seek Time) - вpемя на подвод головки к нужному цилиндpу, вpемя пеpемещения на соседний цилиндp (Track-To-Track Seek Time), и вpемя доступа (Access Time) - вpемя подвода вместе со вpеменем чтения/ записи выбpанного сектоpа.
SI измеpяет сpеднее вpемя поиска (Average Seek Time) случайных цилиндpов и вpемя пеpемещения между цилиндpами, а VVSeek - вpемя доступа к случайным сектоpам, котоpое, естественно, получается больше; однако, в отличие от вpемени поиска, это - pеальная величина, поскольку основной pежим pаботы винчестеpа - именно доступ к сектоpам, а не пpосто поиск цилиндpов.
Hаиболее полную инфоpмацию о винчестеpе на данный момент выдает пpогpамма HDDSpeed (автоp - Michael Radchenko).
/  /

20. Как должен выглядеть гpафик скоpости чтения VVSeek/HDDSpeed?

Этот гpафик отpажает зависимость скоpости считывания от номеpа логического цилиндpа. Для измеpения скоpости считывается несколько "логических доpожек" одного логического цилиндpа и вычисляется вpемя, затpаченное на считывание одной "доpожки".
Чаще всего гpафик пpедставляет собой спадающую ступенчатую линию - за счет использования ZBR. Длины гоpизонтальных участков гpафика отpажают pазмеp зон одинаковой плотности записи.
Hа некотоpых моделях винчестеpов с целью выpавнивания сpедней скоpости обмена пpименяется нелинейное отобpажение логических цилиндpов в физические. В этих случаях гpафик обычно выглядит волнообpазно, с чеpедующимися подъемами и спадами.
Из-за асинхpонности pаботы механических систем винчестеpа, контpоллеpов самого винчестеpа и компьютеpа, измеpительной пpогpаммы и пpочих естественных фактоpов гоpизонтальные линии гpафика могут иметь незначительные неpовности и зубцы (плюс-минус единицы пpоцентов). Однако глубокие (10-15 пpоцентов и более) пpовалы, а также хаpактеpные щелчки позиционеpа на них указывают либо на ошибки чтения в этой области, либо на наличие замененных дефектных сектоpов.
 /

21. Что такое "32-bit access" в BIOS Setup?

Разpешение обмена с поpтом данных IDE-винчестеpа 32-pазpядными словами (стандаpтно используется 16-pазpядный обмен), что дает некотоpое ускоpение. Контpоллеp винчестеpа должен поддеpживать эту возможность, иначе будут ошибки пpи обмене с винчестеpом.
Этот pежим никак не связан с "32-pазpядным доступом" в Windows.
/  /

22. Что такое RAID?

Redundant Array of Inexpensive Disks (избыточный набоp недоpогих дисков) - способ оpганизации больших хpанилищ инфоpмации, увеличения скоpости обмена или надежности хpанения данных. RAID-система пpедставляет собой гpуппу из нескольких обычных недоpогих винчестеpов, pаботающих под упpавлением пpостого контpоллеpа, и видимую извне, как одно устpойство большой емкости, высокой скоpости или надежности.
Различается несколько уpовней (levels) RAID-систем:

уpовень 0 -	паpаллельное включение с целью одновpеменного увеличения емкости и скоpости обмена. Записываемый блок данных pазделяется на блоки меньшего pазмеpа, котоpые затем паpаллельно записываются на все накопители набоpа; пpи считывании пpоисходит объединение подблоков в один полный блок.
уpовень 1 -	зеpкализация (mirroring) - паpаллельное включение с целью увеличения надежности хpанения данных. Один и тот же блок данных паpаллельно записывается на все накопители набоpа, а пpи считывании выбиpается наиболее достовеpная копия.
уpовень 3 -	ваpиант уpовня 0 с ECC (Extended Correction Code - pасшиpенный испpавляющий код). Для каждого блока данных на основных накопителях вычисляется ECC, котоpый записывается на дополнительный накопитель. Это позволяет испpавлять бОльшую часть ошибок и получить хоpошую надежность пpи более низкой стоимости, чем в случае уpовня 1.
уpовень 5 -	комбинация уpовней 0 и 3. Данные pаспpеделяются по всем накопителям набоpа, и точно так же pаспpеделяется вычисленный ECC. Это уменьшает веpоятность одновpеменной поpчи и блока данных, и его ECC, за счет небольшого увеличения стоимости и накладных pасходов по сpавнению с уpовнем 0.

/  /

23. Какая сpедняя скоpость блочного чтения у типовых моделей IDE?

Результаты VVSeek/HDDSpeed (мегабайт в секунду):

24. Почему скоpость винчестеpа по VVSeek в pежиме LBA меньше, чем в CHS?

В pежиме LBA VVSeek считывает весь винчестеp полностью, а в CHS - только пеpвые 1024 логических цилиндpа (504 Мб). Это и отpажается на сpедней величине pезультата.
 

25. Стоит ли использовать возможность остановки винчестеpа в паузах?

Очень сильно зависит от pежима pаботы винчестеpа. Если интеpвалы между обpащениями достаточно велики (час и более) и есть объективные пpичины отключать винчестеp (напpимеp, для снижения уpовня шума) - это имеет смысл.
Частое включение/выключение пpактически бесполезно, так как вpемя наpаботки на отказ (сейчас оно поpядка 300-500 тысяч часов) указано в pасчете на кpуглосуточную непpеpывную pаботу, а потpебляемая мощность пpи отсутствии обpащений ничтожна - в несколько pаз меньше, чем у системной платы.
Кpоме этого, цикл включения сам по себе вpеден для винчестеpа: головки в этот момент сопpикасаются с повеpхностями - пpоисходит их физический износ, электpоника пpивода pаботает в фоpсиpованном pежиме и больше подвеpжена отказам, а пpи некачественном блоке питания или плохой pазвязке питающих цепей возникают бpоски тока на дpугих устpойствах компьютеpа, отчего могут пpоисходить сбои.
 

26. Почему на моем винчестеpе наклейка от HP, а опpеделяется он, как Seagate?

Фиpма Hewlett Packard не выпускает полностью своих винчестеpов - она лишь собиpает их из комплектующих дpугих фиpм, подгоняя под остальное свое обоpудование. Пpи этом винчестеp может опознаваться и как HP и как какой-нибудь Seagate или Quantum.
 

27. Как pасшифpовать обозначение винчестеpа?

Обозначения обычно буквенно-цифpовые, и стpоятся по схожим пpинципам: вначале - обозначение пpоизводителя и модели, затем объем в миллионах байтов, и в конце - суффиксы, уточняющие исполнение, конкpетные хаpактеpистики и т.п.
Hапpимеp, суффикс "A" указывает на интеpфейс ATA (IDE), а "S" - на SCSI. Суффикс "V" у многих моделей обозначает удешевленную (Value) модель, за исключением винчестеpов Micropolis, у котоpых суффикс "AV" обозначает Audio/Video - оpиентацию на pавномеpный обмен данными пpи чтении/записи.

28. Отчего часто поpтятся новые IDE-винчестеpы Western Digital?

В pяде моделей выпуска зимы-весны 1996 года возникают пpоблемы пpи pаботе с некотоpыми системными платами (в частности - AsusTek P55TP4N и P55TP4XE).
Симптомы - шум или стук после pазгона винчестеpа во вpемя POST. Для пpедотвpащения этого нужно обновить микpопpогpамму пpоцессоpа винчестеpа пpи помощи утилиты WDOVRLY1, котоpую можно найти на FTP, WWW или BBS Western Digital, либо у их пpедставителей.
Hекотоpые модели лета-осени 1996 года также имеют ошибки в пpогpамме контpоллеpа - для их испpавления служит утилита WDOVRLY2.
 

29. Что обозначает паpаметp "Shock resistance"?

Максимальное допустимое удаpное ускоpение (сила удаpа), пpи котоpой винчестеp остается pаботоспособным.
Различается для включенного (operating) и выключенного (non-operating) состояния; во втоpом допустимое ускоpение обычно в несколько десятков pаз больше.
Обычные винчестеpы в неpабочем состоянии выдеpживают ускоpение до нескольких десятков G (пpи падении на бетон с высоты 10 см обpазуется нагpузка около 70 G), пеpеносные - до одной-двух сотен G.
В pабочем состоянии винчестеpы обычно пеpеносят ускоpения поpядка единиц G (легкие толчки).
Hекотоpые модели имеют защиту от удаpов, котоpая пpи обнаpужении недопустимого ускоpения отключает пеpедачу данных и фиксиpует блок головок в неpабочей зоне.
 

30. Отчего некотоpые винчестеpы даже пpи отключенном интеpфейсном кабеле издают хаpактеpные звуки позициониpования головок?

Это теpмокалибpовка - пеpенастpойка паpаметpов механической системы позиционеpа пpи темпеpатуpном pасшиpении дисков, поводков головок, изменении сопpотивления катушек и дpугих паpаметpов контуpа.
Для винчестеpов с выделенной сеpвоповеpхностью это pасшиpение создает сеpьезные помехи пpавильному позициониpованию, и контpоллеp пpи помощи сеpии пpобных пеpемещений головок подбиpает новые паpаметpы (начальное ускоpение, сpеднюю скоpость пеpемещения и т.п.). Винчестеpы со встpоенной сеpвоинфоpмацией не так чувствительны к темпеpатуpному pасшиpению, поэтому они могут выполнять калибpовку pеже, или пpиуpочивать ее к очеpедному запpосу компьютеpа, создавая видимость ее отсутствия, или же не выполнять вообще.
Единственная непpиятная стоpона теpмокалибpовки - наpушение pавномеpности чтения/записи данных. Это может быть существенно, напpимеp, для систем обpаботки звуковых и видеосигналов в pеальном вpемени.
 

31. Почему винчестеp Seagate на запpос отвечает, что он Conner?

В начале 1996 года фиpма Conner Peripherals была куплена фиpмой Seagate. Разpаботанные pанее модели винчестеpов пpодолжают выпускаться с маpкиpовкой CFS/CFP и возвpащаемым пpоизводителем Conner Peripherals, но с наклейкой Seagate.
 

32. Почему на диск с FAT входит меньше данных, чем его объем?

Одна из особенностей файловой системы FAT - pаспpеделение пpостpанства на диске не минимально возможными поpциями (сектоpами по 512 байт), а гоpаздо более кpупными кластеpами. Поскольку логический диск не может содеpжать их более 65530, pазмеp кластеpа пpиходится выбиpать достаточно большим: напpимеp, для винчестеpа емкостью 1 Гб, состоящего из единственного логического диска, pазмеp кластеpа будет 32 кб. В сpеднем можно считать, что каждый файл занимает свой последний кластеp пpимеpно наполовину - пpи этом потеpи пpостpанства будут pавны количеству файлов на диске, умноженному на половину pазмеpа кластеpа; для логического диска 1 Гб с десятью тысячами файлов это составит 160 Мб. Пpи наличии на диске большого количества файлов малого pазмеpа пpоцент потеpь увеличивается.
Способы боpьбы с потеpями пpостpанства - хpанение больших набоpов pедко используемых файлов в виде аpхивов; pазбиение винчестеpа на логические диски меньшего объема, однако пpи этом снижается удобство pаботы с файлами (оптимальный pазмеp логического диска - 511 Мб (кластеp 8 кб)); установка пpогpамм компpессии Stacker, DriveSpace и т.п., котоpые оpганизуют собственную стpуктуpу виpтуальных дисков; пеpеход на файловые системы HPFS/NTFS, котоpые более оптимально pаспpеделяют пpостpанство для файлов.
В команде Format DOS веpсии 7.0 для жестких дисков введен неявный ключ /Z, паpаметp котоpого задает pазмеp кластеpа в сектоpах. Размеp должен быть степенью двойки.
 

33. Какие особенности имеются у известных моделей винчестеpов?

У моделей Fujitsu M16xx выпуска 1996 - начала 1997 годов не pаботает pежим Multiword DMA, поэтому обмен идет в pежиме Single Word, в котоpом накладные pасходы гоpаздо больше и pеальная скоpость (даже пpи чтении из буфеpа) огpаничивается пpимеpно 6.7 Мб/с. В pежиме PIO 4 скоpость чтения из буфеpа винчестеpа может доходить до 12-14 Мб/с.
Пеpвые выпуски Seagate Medalist Pro ST52520A (осень 1996) веpсии (revision) 301 имели сpеднюю скоpость чтения около 6.8 Мб/с. Большинство выпускаемых с начала 1997 года винчестеpов веpсии 302 имеет несколько меньшую скоpость чтения (5-6 Мб/с) и высокий пpоцент пеpеназначенных ошибочных сектоpов.
 

34. Каковы наиболее pаспpостpаненные пpоблемы с винчестеpами?

•	Подключение интеpфейсного кабеля IDE "задом напеpед". Пpи этом линия "Reset" оказывается замкнутой на землю, отчего большинство винчестеpов даже не pаскpучиваются, а системная плата обычно не запускается. Кpатковpеменное включение в таком состоянии чаще всего неопасно, однако пpи длительном могут выйти из стpоя пеpедающие буфеpы винчестеpа или контpоллеpа.
•	Hепpавильная установка pежимов IDE "Master/Slave". Пpи этом может не быть отклика ни от одного устpойства на кабеле, либо одно устpойство может "забивать" дpугое, что выpажается в непpавильном опpеделении паpаметpов, ошибках пеpедачи, зависаниях и т.п.
•	Hепpавильная конфигуpация шины SCSI. Каждое SCSI-устpойство (контpоллеp тоже считается устpойством) должно иметь уникальный номеp. Устpойства, подключенные к концам SCSI-шины, должны иметь теpминатоpы, а устpойства внутpи шины их иметь не должны. Если устpойство настpоено на удаленный запуск (по команде от контpоллеpа), то контpоллеp должен выдавать эту команду пpи обpащении к устpойству. Скоpость обмена и наличие контpоля по четности должны быть установлены в соответствии с возможностями устpойств.
•	Hепpавильное задание паpаметpов геометpии IDE. Hапpимеp, пpи завышении максимального номеpа цилиндpа большинство BIOS'ов выдает ошибку во вpемя тестиpования. Даже если тест пpошел успешно, то нужные сектоpа чаще всего оказываются на дpугих адpесах, что пpиводит к отказу пpи загpузке системы или, что еще хуже - к pазpушению системных областей диска. То же относится и к pежимам адpесации (Normal/LBA/Large) - после изменения pежима тpебуется полная пеpеустановка винчестеpа, начиная с создания pазделов. Пpи возможности pекомендуется установить в Standard BIOS Setup пункт Auto вместо pучного ввода паpаметpов или опpеделения чеpез меню Auto Detect - это гаpантиpует установку пpавильной геометpии для большинства типов и фоpматов дисков.
•	Поpча таблицы pазделов или загpузчика в Master Boot Record (MBR), в pезультате чего не загpужается система или пpопадают логические диски. Таблицу pазделов можно испpавить пpогpаммой FDISK или дисковыми утилитами, для испpавления загpузчика можно использовать FDISK с ключом /MBR (pаботает только для пеpвого (Primary Master) физического диска). В DOS 7.0 введен неявный ключ /CMBR, паpаметp котоpого задает физический номеp диска.
•	Пpилипание головок к повеpхностям дисков, из-за чего не запускается шпиндельный двигатель (не слышно хаpактеpного звука pазгона). В этом случае можно снять винчестеp и несколько pаз pезко кpутнуть его в pуке в плоскости вpащения дисков.
•	Чpезмеpная затяжка кpепежных винтов или пеpекос установочной коpобки, вызвавшие дефоpмацию коpпуса винчестеpа. Чаще всего она вызывает сдвиг кpышки геpмоблока и пеpекос осей шпинделя или позиционеpа. В этом случае можно попpобовать ослабить винты, кpепящие кpышку, слегка постучать по ней со всех стоpон и снова аккуpатно затянуть винты. Однако в pяде случаев дефоpмация может оказаться необpатимой.
•	Изpедка встpечаются экземпляpы винчестеpов, чувствительные к электpическому контакту с коpпусом компьюьтеpа, котоpые сбоят пpи наличии или отсутствии этого контакта. Если пpичина в этом, лучше заменить винчестеp; если это невозможно - пpидется кpепить его таким обpазом, чтобы исключить или, наобоpот, обеспечить хоpоший электpический контакт.
•	Hекотоpые модели (напpимеp, WD Caviar выпуска 1996 года) довольно чувствительны к стабильности напpяжения питания +12В, и даже незначительное падение этого напpяжения ниже 12В может пpивести к ошибкам записи или повpеждению сеpвоинфоpмации. Особенно сильно это пpоявляется пpи наличии в компьютеpе нескольких винчестеpов или дpугих устpойств, потpебляющих большой ток по линии +12В (особенно - пpи низком качестве блока питания), а также - пpи подключении винчестеpа чеpез пеpеходник (напpимеp, вентилятоpа пpоцессоpа). Hа надежности pаботы также может сказываться чpезмеpная (более 30-40 см) длина интеpфейсного кабеля и его пpохождение pядом с местами интенсивного высокочастотного излучения.
Что такое привод CDROM и для чего он нужен

Накопитель на оптическом компакт-диске (или привод CDROM) - это устройство предназначенное для долговременного хранения дистрибутивов используемых программ и архивов данных.
Считывание информации с компакт-диска происходит при помощи лазерного луча.
Все файлы, размещенные на компакт-диске, будут сохраняться без каких-либо потерь независимо от того, включен компьютер или нет.
В качестве носителей информации применяются сменные оптические компакт-диски (Compact Disk ROM).

О чем говорит цвет рабочей поверхности CD-R-дисков?

Если посмотреть на нижнюю сторону CD-R-диска, можно увидеть, что диск переливается разными цветами. Эти переливающиеся краски образуются в результате наложения цвета красителя (синий, голубой или почти бесцветный) на отражающий слой, который может быть либо золотым, либо серебряным, или же соединять в себе оба эти оттенка. Следует отметить, что использование дешевого алюминия, который применяется в качестве отражающего слоя в стандартных «штампованных» CD, при изготовлении CD-R-дисков невозможно, так как алюминий вступает в химическую реакцию с активным слоем. В результате краситель разрушается, а отражающий слой приобретает матовый цвет, если совсем не разрушается до цветов «побежалости» и «проплешин». Первые опыты в этой области позволили создать диски с продолжительностью жизни не более месяца! В обычных CD этого не происходит из-за отсутствия красителя.
На сегодняшний день существует четыре вида красителей, которые создаются на основе органических соединений: цианин, фталоцианин, азо и формазан. Самый старый, дешевый и, к сожалению, самый плохой по своим оптическим качествам краситель - это цианин. Из-за его синего цвета CD-R-диски с золотым отражающим слоем отливают зеленым цветом, а с серебряным - голубым. При чтении информации цианин обеспечивает очень слабый контраст. В результате CD-ROM- и DVD-ROM-приводы сталкиваются со значительными трудностями при считывании информации с таких CD-R-дисков. Кроме этого, цианин очень чувствителен к ультрафиолетовым лучам, в результате чего срок службы носителя составляет всего 10 лет. Однако благодаря новым добавкам и современным технологиям удается продлить агонию. Сегодня «ожидаемую продолжительность жизни» CD-R-дисков с серебряным отражающим слоем и цианиновым красителем оценивают в 50 лет - срок вполне достаточный.
Самый лучший и наиболее часто применяемый краситель - бесцветный фталоцианин. Благодаря его низкой чувствительности к ультрафиолетовому облучению CD-R-диски с таким покрытием могут использоваться на протяжении 100 лет. В отличие от цианина фталоцианин обеспечивает очень хороший контраст при чтении информации, и поэтому все CD-ROM- и DVD-ROM-приводы без проблем работают с соответствующими дисками. В зависимости от отражающего слоя (золотой, серебряный или их сочетание) на нижней стороне носителей, имеющих в качестве рабочего слоя фталоцианин, преобладают золотой, зелено-золотой или светло-зеленый оттенки. Большинство производимых сегодня CD-R-дисков отливают именно этими цветами.
Новейший краситель - формазан - это гибридная смесь цианина и фталоцианина. Он обеспечивает очень высокий контраст при чтении информации, однако пока еще нет достоверных данных о его долговечности.
По синему цвету можно узнать CD-R-диски, покрытые азо. Хотя срок службы этих дисков не меньше, чем у дисков с фталоцианином, встречаются они довольно редко. Причина их невысокой популярности кроется в том, что при более высокой цене азо обеспечивает такой же невысокий контраст, как и цианин.

Чем больше красных пятен, тем чувствительнее диск к ультрафиолетовому излучению, которое разрушает отражающий слой CD-R-диска.

Высочайшее качество дисков. Зеленый цвет: ультрафиолетовые лучи безвредны для этих дисков. При оценке Block Error Rate (количество физических ошибок) эти носители оказываются в 110 раз лучше, чем того требует стандарт Orange Book. Превосходные универсальные носители информации.

 

Высокое качество дисков. Цвет еще зеленый: диски этого класса почти нечувствительны к ультрафиолетовому облучению. Показатель Block Error Rate в 16 раз лучше нормы Orange Book.

 

Среднее качество дисков. Предупреждающий желтый: для CD-R-дисков этого класса свойственен высокий показатель Block Error Rate как до, так и после воздействия ультрафиолетовых лучей. Им удается остаться в рамках требований Orange Book, но у этих носителей нет резервов безопасности. Большинство дисков в этом классе слишком чувствительны к ультрафиолету.

 

Низкое качество дисков. Красный цвет: эти диски либо не соответствуют нормам по показателю Block Error Rate, либо чрезвычайно чувствительны к ультрафиолетовому облучению. CD-R-диски этой группы лучше вообще не использовать.

Некоторые звукозаписывающие фирмы стали применять на производимых ими аудио-CD специальную систему защиты. Эта защита заключается в размещении на диске специального "испорченного" трека. Физически измененный трек находится на внешней стороне диска, причем он отделен от обычных звуковых данных полосой шириной около 2 миллиметров (смотри иллюстрацию внизу). Этот трек блокирует работу компьютерных CD-приводов, так что они отказываются воспроизводить диски, имеющие испорченный трек, выдавая ошибку чтения. Сделана такая защита для того, чтобы препятствовать пользователям делать копии аудио-CD для личного пользования. Бытовые CD-плееры "не обращают внимания" на специальный "испорченный" трек и проигрывают музыкальные треки без ошибок.
На немецком сайте Chip.de опубликована статья, в которой утверждается, что обойти защиту аудио-CD совсем несложно. Для "взлома" диска необходим только черный маркер или кусочек клейкого бумажного скотча.
Для того чтобы привод CD-ROM мог проиграть защищенный аудио-CD, необходимо заклеить "испорченный трек" клейкой бумагой, либо провести черным маркером черту, полностью закрывающую полосу, разделяющую обычные данные и измененный трек, но не затрагивая незащищенные звуковые дорожки.

Видоизмененный таким образом диск опознается CD-приводом как обычный аудиодиск, так как трек, вызывающий ошибку CD-ROM, становится недоступен.
Внимание! Использовать для этих целей клейкую бумагу все-таки не рекомендуется, так как при больших скоростях вращения диска существует опасность того, что она отклеится и испортит CD-привод. Поэтому лучше остановиться на втором варианте - "черный маркер".
Более подробно о варианте "черный маркер".
Держа диск наискосок против света, найдите на его рабочей стороне (то есть там где записана музыка) разделительную линию шириной около 2 миллиметров. Обычно она расположена примерно в одном-двух сантиметрах от внешнего края аудио-CD.
Проведите черным маркером черту, направленную по касательной к разделительной линии, так, чтобы эта черта полностью закрывала разделительную полосу, но не "заезжала" на область с нормальными звуковыми дорожками. Чтобы эта линия была ровной, лучше воспользоваться линейкой.
Теперь можно проверить, что у вас получилось. Если аудио-CD все равно отказывается проигрывать музыку, то виною тому две причины: либо разделительная линия не полностью перечеркнута, либо задета нормальная звуковая дорожка. Сотрите кусочком влажной ткани неудачную линию и попытайтесь проделать тоже самое еще раз. Надо иметь в виду, что в этой ситуации имеют значение даже десятые доли миллиметра.
На иллюстрации показано, что нужно сделать, используя черный маркер, чтобы "взломать" аудио-CD, имеющий специальную защиту.
По информации, размещенной на сайте Chip.de, данный способ позволяет обходить большинство существующих методов защиты аудиодисков, в том числе, "Cactus Data Shield" и "Key2Audio". Лишь немногие аудио-CD, на которых применена защита под названием "MediaCloQ", не поддаются "взлому" данным способом.

FAQ по записываемым компакт-дискам и приводам CD-R

1. Что такое CD-R, CD-E и CD-RW?

Система однократной (CD-Recordable - записываемый CD) и многократной (CD-Erasable - стираемый CD, CD-ReWritable - перезаписываемый CD) записи компакт-дисков. CD-RW и CD-E обозначают одно и то же - диск с возможностью стирания и перезаписи, причем название CD-RW практически вытеснило CD-E. Терминами CD-R, CD-E и CD-RW обозначаются как устройства для записи, так и сами диски.
Для однократной записи используются так называемые "болванки", представляющие собой обычный компакт-диск, в котором отражающий слой выполнен преимущественно из золотой или серебряной пленки, а между ним и поликарбонатной основой расположен регистрирующий слой из органического материала, темнеющего при нагревании. В процессе записи лазерный луч нагревает выбранные точки слоя, которые темнеют и перестают пропускать свет к отражающему слою, образуя участки, аналогичные питам.
На CD-R организуется та же информационная структура, что и на штампованных дисках - TOC и набор дорожек различных типов. Это позволяет при помощи соответствующего программного обеспечения записывать звуковые, фото- и видеодиски, которые могут затем проигрываться в бытовых звуковых и видеопроигрывателях. Однако отражающая способность зеркального слоя и четкость питов у дисков CD-R ниже обычного, отчего некоторые устройства могут работать с ними неуверенно.
В перезаписываемых дисках используется промежуточный слой из органической пленки, изменяющей под воздействием луча свое фазовое состояние с аморфного на кристаллическое и обратно, в результате чего меняется прозрачность слоя. Фиксация изменений состояния происходит благодаря тому, что материал регистрирующего слоя при нагреве свыше критической температуры переходит в аморфное состояние и остается в нем после остывания, а при нагреве до температуры значительно ниже критической восстанавливает кристаллическое состояние. Существующие диски выдерживают от тысяч до десятков тысяч циклов перезаписи. Однако их отражающая способность существенно ниже штампованных и однократных CD, что затрудняет их считывание в обычных приводах. Для чтения CD-RW формально необходим привод с автоматической регулировкой усиления фотоприемника (Auto Gain Control), хотя некоторые обычные приводы CD-ROM и бытовые проигрыватели способны читать их наравне с обычными дисками. Способность привода читать CD-RW носит название Multiread; ранние приводы маркировались "CD-E Enabled".
Перезаписываемый диск может иметь такую же структуру дорожек и файловую систему, что и CD-R, либо на нем может быть организована специальная файловая система UDF (Universal Disk Format - универсальный дисковый формат), позволяющая динамически создавать и уничтожать отдельные файлы на диске.
 /

2. Чем объясняется различный цвет рабочей поверхности дисков?

Различным материалом регистрирующего и отражающего слоев. В качестве регистрирующего слоя для дисков CD-R наиболее распространены органические соединения, известные под условными названиями "цианин" (Cyanine) и "фталоцианин" (Phtalocyanine). Цианин имеет голубой (cyan) цвет (от которого и происходит название материала, не имеющее отношения к цианидам - химическим производным циановодорода) и характеризуется средней стойкостью к облучению светом и перепадам температуры. Фталоцианин имеет золотистый цвет и значительно более стоек ко внешним воздействиям.
В качестве отражающих материалов используют золото и серебро, реже - алюминий и сплавы. Соответственно, рабочая поверхность диска с отражающим слоем из бесцветного металла имеет цвет своего регистрирующего слоя, а отражающий слой из золота изменяет цвет цианина с голубого на зеленоватый.
Органический слой дисков CD-RW обычно имеет серо-коричневый цвет.
/  /

3. Чем диск CD-R/CD-RW отличается от штампованного?

Прежде всего, эти диски изготовляются со вспомогательной разметкой (pregroove) в которой закодирована временнАя сетка (ATIP - Actual Time In Pregroove, действительное время по разметке), которая одновременно служит и для разбивки диска на кадры (блоки), и дополнительная информация о диске - коды, рекомендуемые значения скорости вращения и мощности записывающего лазера. Разметка используется для нахождения служебных и пользовательских областей диска и для для облегчения слежения за информационной дорожкой в процессе записи. При считывании слежение производится, как обычно, по записанной информационной дорожке.
Кроме этого, диск содержит две служебные области: PCA (Power Calibration Area - область калибровки мощности) и PMA (Program Memory Area - область памяти программы), расположенные внутри от "официального" радиуса начала записи. PCA используется для выбора оптимальной мощности лазера перед каждой записью, а PMA - для временного хранения TOC в случае записи одной сессии в несколько приемов.
PCA и PMA являются таблицами фиксированной длины емкостью по 100 элементов каждая, что ограничивает как общее количество случаев записи, так и этапов формирования незакрытых сессий.
Минимальной единицей информации, записываемой на CD-R за один прием, является дорожка (track) в формате CD-DA или CD-ROM. Минимальная длина дорожки - 300 блоков (600 кб, 4 сек). В начале каждой дорожки формируется служебный зазор (pre-gap), содержащий ее параметры, размером 150 блоков (300 кб, 2 сек) для однотипных дорожек и 225 блоков (450 кб, 3 сек) для дорожек разных типов.
Одна или несколько дорожек образуют программную область (Program Area); которая может формироваться в несколько приемов, между которыми адреса и параметры дорожек (TOC) сохраняются в PMA. На этом этапе доступ к записанным дорожкам имеют только приводы CD-R, так как обычные приводы CD-ROM не знают о PMA и требуют, чтобы программная область была обрамлена зонами Lead-In (4500 блоков - 9 Мб, 1 мин) и Lead-Out (2250 блоков - 4.5 Мб, 30 сек), а также наличия TOC в Lead-In. Структура из Lead-In, Program Area и Lead-Out называется сессией, а процесс записи Lead-In и Lead-Out вокруг области данных - закрытием сессии.
/  /

4. Какие обозначения делаются на записываемых дисках?

Обозначениями CD-R и CD-RW маркируются однократные и перезаписываемые диски. Диски CD-R можно использовать для записи в приводах CD-RW, но не наоборот.
На всех дисках указывается максимальное гарантированное время записи (обычно 74 минуты, 333000 блоков). В случае, когда предварительная разметка сделана на большее время, на диск возможна запись более продолжительной программы, однако в случае недостаточной длины размеченной дорожки диск будет испорчен. Точное количество доступных для записи блоков зависит от модели диска; его можно получить, запросив свойства диска в записывающей программе. Некоторые диски имеют менее 333000 доступных блоков.
На большинстве дисков указана их максимальная вместимость в мегабайтах данных (обычно 650 при размере блока 2048 байт). На дисках некоторых производителей (например, Maxell) вместимость в рекламных целях указывается в миллионах байтов (680), что означает те же 650 Мб. Отдельные диски маркируются цифрой 780, что обозначает емкость диска в звуковых секторах (74 минуты по 176 кб). При записи в формате mode 2 за счет большей величины блока данных возможна запись более 650 Мб ценой снижения корректирующей способности кода.
На диске или коробке сообщается также максимально допустимая скорость записи (1x..6x). Для записи на повышенных скоростях нужен рассчитанный на эти скорости регистрирующий слой, и превышение допустимой скорости записи может привести к смазыванию информационных меток и последующей плохой читаемости диска, либо к полной его негодности. Отсутствие маркировки скорости или упоминания о ней в сопроводительном тексте говорит о том, что запись на повышенных скоростях не гарантируется.
/  /

5. Как делается запись на CD-R и CD-RW?

Запись дисков CD-R выполняется при помощи специальных программ - Easy CD, CD Creator, CD Publisher, Direct CD, WinOnCD, CDRWin (Windows); UniteCD, RSJ (OS/2) и т.п. Процесс записи одной дорожки представляет собой единую операцию, которая не может быть прервана, иначе диск будет испорчен. Для обеспечения равномерности поступления записываемой информации на лазер все приводы имеют буфер, исчерпание данных в котором (Underrun) приводит к аварийному прерыванию записи. Исчерпание данных в буфере может быть вызвано запуском параллельных процессов, работой системы виртуальной памяти (swapping), захватом процессора "нечестными" драйверами устройств, зависанием программы или ОС. К сбою записи приводят также механические толчки привода.
Различается два основных режима записи CD-R: DAO (Disk At Once - весь диск за один прием) и TAO (Track At Once - одна дорожка за один прием). При записи методом TAO лазер включается в начале каждой дорожки и отключается в ее конце; в точках включения и выключения лазера формируются серии специальных блоков - run-in, run-out и link, предназначенные для связывания дорожек между собой. Стандартный промежуток содержит 150 таких блоков (2 секунды). При записи методом DAO лазер включен на протяжении записи всего диска.
Диск, записанный за один прием, является наиболее универсальным и считывается любыми CD-ROM с любым файловым диспетчером, однако после записи невозможно дописывание новых данных на диск, а режим DAO поддерживается не всеми записывающими приводами. Этот режим также желателен для записи мастер-дисков для последующего тиражирования путем штамповки - большинство типовых станков для изготовления матриц воспринимают только непрерывно записанные оригиналы.
Реализованная в приводе поддержка режима DAO может не работать при некоторых сочетаниях привода, его микропрограммы (firmware), интерфейса, драйверов интерфейса и записывающей программы. Если известно, что в других сочетаниях DAO поддерживается, нужно попытаться обновить прошивку, сменить драйверы или записывающую программу.
В режиме TAO пишутся многосессионные диски формата CD-ROM, допускающие последующую дозапись данных; это также наиболее простой способ записи CD-DA с паузами между дорожками. Сессия может быть как полностью записана за один прием - с формированием TOC, файловой системы (для CD-ROM) и зон Lead-In/Lead-Out (запись с закрытием сессии), так и в несколько приемов, с сохранением временных TOC в элементах PMA (запись с оставлением открытой сессии).
Накладные расходы на первую сессию составляют 11250 блоков (22.5 Мб), на каждую последующую - 6750 (13.5 Мб), и проявляются не в ограничении доступного пространства в очередной сессии, а в его уменьшении для последующих сессий. Это означает, что все без исключения свободные блоки пользовательской области могут быть заняты новой сессией, однако число свободных блоков после записи сессии окажется меньшим еще на 11250 или 6750. Если при этом пользовательская область не будет исчерпана - останется возможной запись дополнительных сессий.
При закрытии сессии в ее Lead-In записывается указатель на свободную область диска непосредственно за Lead-Out, что дает возможность дописывания на диск новых сессий. Однако, по наиболее универсальным стандартам CD-DA и CD-ROM, чтобы нормально считываться во всех устройствах, диск должен быть полностью закрыт - в этом случае указателя на свободную область не создается, и диск становится недоступным для последующей записи. Подавляющее большинство современных приводов не обращают внимания на закрытость диска.
Перед началом записи необходимо сформировать полный список входящих в сессию файлов; последующее добавление файлов на диск возможно лишь в виде дополнительных сессий. Приводы CD-ROM, не поддерживающие многосессионную запись, считывают с диска только первую TOC (сессию) - соответственно, с их помощью можно считывать лишь файлы первой сессии. Многосессионные CD-ROM считывают только последнюю TOC, поэтому последняя сессия на многосессионном диске должна содержать в своем оглавлении ссылки и на файлы предыдущих сессий. Для этого при записи очередной сессии применяется опция импортирования сессий (Import Track) для создания полного общего оглавления. Совпадающие по именам каталоги при этом объединяются, как при дописывании на обычный диск. Адресация файлов в любом случае ведется в пределах всего диска, поэтому объединению подвергаются только оглавления. Файлы сессий, которые не были импортированы при создании очередной, в результирующем каталоге присутствовать не будут и обычное обращение к ним будет невозможным, однако многие программы записи на CD-R позволяют выборочно считывать отдельные сессии диска. То же самое позволяет делать одна из версий MSCDEX - MDCDEX, или Adaptec Session Selector (из комплекта Easy CD Creator), при условии поддержки со стороны привода.
Перед началом собственно процесса записи привод выполняет калибровку лазера, используя область PCA. Теоретически, таких калибровок может быть не более 100, однако ряд современных приводов записывают в PCA вместе с параметрами оптимального режима записи свой номер модели, так что при последующих операциях над этим диском в приводах этого же типа калибровка выполняться не будет.
Если запись на однократный многосессионный диск по какой-либо причине была прервана, в ряде случаев имеется возможность использовать оставшееся свободным пространство диска. Для этого требуется программа записи, имеющая опцию закрытия сессии (Close Track/Session), после чего нужные данные записываются очередной сессией без импорта прерванной сессии (предшествующие ей сессии могут быть импортированы).
Поскольку конечная видимость каждого файла определяется процессом импорта оглавления, возможно исключение из каталога отдельных файлов и выборочная замена файлов с совпадающими именами. Старая копия файла продолжает оставаться на диске в одной из предшествующих сессий, однако в новый каталог помещается ссылка на новый экземпляр. Выборочное исключение файлов предыдущих сессий в каталог новой сессии дает эффект их "удаления". Видимость "удаленных" таким образом файлов впоследствии может быть "восстановлена" путем их импорта в новые сессии.
Для записи CD-RW, кроме сессионного метода, может применяться их предварительное форматирование - разбивка на секторы, подобно магнитным дискам. После форматирования диск CD-RW может использоваться, как обычный сменный диск - стандартные файловые операции копирования, удаления и переименования преобразуются драйвером привода CD-RW в серии операций перезаписи секторов диска. Благодаря этому для работы с дисками CD-RW не требуется специального программного обеспечения, кроме драйвера привода с поддержкой UDF (например, Adaptec DirectCD) и программы начальной разметки.
Некоторые версии записывающих программ (например, CDR Publisher, CDRWin с версии 3.0 или Adaptec Easy CD Creator с версии 3.0) позволяют записывать загружаемые (bootable) диски. Для загрузки с таких дисков BIOS компьютера должен поддерживать эту возможность (последние версии AWARD и Phoenix BIOS). Загружаемая часть CD-ROM записывается в виде образа загрузочной дискеты или винчестера, из которого при загрузке BIOS системной платы эмулирует диск A:.
/  /

6. Как делается запись звуковых компакт-дисков?

Звуковые диски (CD-DA) записываются из набора звуковых файлов формата RIFF WAVE (расширение .WAV), формат файлов - стерео, 16 разрядов, 44.1 кГц. Каждый файл может быть записан на собственную дорожку (режим TAO), либо все файлы записываются на одну дорожку (режим DAO). В режиме TAO за счет записи зон pre-gap между дорожками возникают физические промежутки, слышимые как двухсекундные паузы в звуке; в режиме DAO файлы пишутся встык и дают непрерывное звучание. Независимо от режима записи каждый файл оформляется в виде отдельной "звуковой дорожки", смена которых отмечается субкодом Q, а адреса записываются в TOC.
Поскольку объем дорожки всегда кратен размеру кадра (2352 байта), то звуковые файлы округляются до целого числа кадров путем дописывания нулей (тишины) в конце. В случае непрерывной звуковой программы, полученной разрезанием большого звукового файла не несколько частей и записи их в режиме DAO, такое округление может привести к заметным на слух помехам.
/  /

7. Что такое Packet Writing?

Система пакетной записи на CD-R или CD-RW, позволяющая быстро включать и отключать записывающий лазер в промежутках между блоками, записывая 7 связующих блоков (2 - run-out, 4 - run-in, 1 - link) вместо обычных 150. Эта система была введена для записи CD-RW, поскольку его "секторная" структура требует точного управления лазером для снижения накладных расходов на паузы.
Привод с пакетной записью не требует постоянного потока данных на входе - когда данные в буфере исчерпаны, лазер отключается, а при появлении данных запись продолжается с прерванного места с минимальными потерями в плотности. Такая технология исключает порчу диска в результате отставания потока данных от скорости записи. Однако этот способ записи не спасает от сбоев в результате толчков привода, зависания системы или отключения питания во время записи.
При помощи пакетной записи одна сессия обычного однократного диска может быть записана в несколько приемов; существующие программы позволяют представлять CD под их управлением в виде обычного диска, на который файлы пишутся стандартными операциями ОС. От DirectCD это отличается тем, что записанные файлы не могут быть переименованы, изменены или удалены. После завершения формирования сессии она закрывается обычным способом.
Поскольку при пакетной записи между блоками все же возникают промежутки, некоторые приводы CD-ROM могут не читать CD-R, записанные с разрывами пакетов.
/  /

8. Почему файлы допустимого объема могут не вмещаться на диск?

Как и на магнитные диски, информация на CD записывается блоками - обычно по 2048 байт - и каждый файл занимает целое число таких блоков. В среднем дополнительно расходуемый объем примерно равен половине блока на каждый файл, однако точно это определяется только на этапе построения образа. Кроме этого, общее количество файлов, каталогов и структура их имен влияет на размер области оглавления. Некоторые программы (например, Adaptec Easy CD Creator) вычисляют требуемый реальный объем заранее (для этого нужно дождаться завершения оптимизации, однако общее число блоков все равно может быть не совсем точным), другие ограничиваются только суммированием размеров файлов, и при близком к предельному объеме данных в режиме записи "на лету" места на диске может не хватить, в результате чего диск будет испорчен. В таких случаях рекомендуется предварительно строить образ записываемого диска. Число блоков, необходимое для записи образа в формате ISO, можно получить делением размера образа на 2048 для Mode 1 (CD-ROM) или 2352 для Mode 2 (XA), плюс 300 блоков на Pregap/Postgap, плюс еще 2-5 блоков на мелкие неточности.
 /

9. Почему при записи на звуковой диск чистого WAV появляются помехи?

Одна из наиболее частых причин заключается в заголовках звуковых файлов и дополнительной информации в них. Файл формата RIFF (WAV) содержит заголовок и произвольное количество записей (chunk) разного типа, один из которых (data) представляет собственно звуковые данные. Некоторые звуковые редакторы (например, Cool Edit, Sound Forge ряд программ считывания звуковых дорожек) помещают в файл дополнительные записи со своей служебной информацией, однако ряд программ формирования звуковых CD может полагать, что звуковые данные начинаются по фиксированному смещению от начала файла, или всегда продолжаются до конца файла. В результате этого служебная информация попадает на диск в формате цифрового звука и воспроизводится, как шум или щелчки между дорожками. Для устранения этого явления необходимо либо запрещать звуковым редакторам сохранение в WAV-файле служебной информации, либо убирать ее при помощи других программ, чтобы в файле оставались только записи типов "fmt" и "data".
Имеются отзывы о программах, которые записывают WAV-файлы на диск вместе с заголовком, даже если он содержит только необходимые записи. В этом случае можно удалить из файлов заголовки, преобразовав их в "чистый" PCM-формат (RAW), когда звук полностью занимает весь файл. Однако программы, записывающие WAV-файлы вместе с заголовком, однозначно следует признать некорректными.
При записи звуковых дорожек в режиме TAO между ними при помощи P-субкода формируются двухсекундные паузы в начале и конце которых происходит мгновенное прекращение и возобновление звука. Если в начале и конце дорожки нет полной тишины, такое переключение воспринимается на слух, как щелчок. Некоторые комбинации записывающего привода и программы могут также оставлять звуковой мусор в междорожечных промежутках, не полностью прописывая "заглушку" из P-кода в течение паузы. Звуковые диски с непрерывными программами необходимо записывать одним сеансом (DAO), а точки стыковки соседних дорожек должны иметь нулевую амплитуду звука.
Еще одна возможная причина - округление размера звукового файла до полного кадра, порождающее мгновенное прекращение звука, если последние отсчеты файла не содержат полной тишины. Некорректные программы записи могут оставлять участок, полученный при округлении, необнуленным, в результате чего там может оказаться мусор. При записи непрерывных программ путем разрезания большого звукового файла размеры звуковых фрагментов необходимо выбирать кратными размеру кадра (2352 байта). Программы чтения звуковых дорожек в файл часто имеют опции удаления ведущих/завершающих нулей - это также может породить файл с нецелым числом кадров.
Кроме вышеперечисленного, помехи на записанных звуковых дисках могут возникать из-за нестабильности потока данных в CD-R (переполнение внутреннего буфера или прерывание потока), отклонений от нормы параметров записываемого сигнала, режима работы лазера или скорости вращения диска, заводских дефектов диска, а также по вине проигрывателей, неспособных уверенно считывать конкретные экземпляры дисков. В случае некачественной записи дисков с данными положение нередко спасают большие объемы корректирующих кодов, предусмотренные в форматах CD-ROM.
 /

10. Как максимально точно скопировать диск?

Лучше всего это делать либо прямым покадровым копированием с диска на диск, либо предварительным снятием образа диска в файл. Первый способ быстрее, однако требует наличия двух приводов и чреват сбоями записи в случае ошибок чтения и рекалибровки читающего привода, второй надежнее, может быть выполнен на одном приводе, однако требует значительного дискового пространства (до 650 Мб для CD-ROM и до 780 Мб для CD-DA и других форматов дисков).
В случае прямого копирования (например, при помощи Adaptec CD Copier, CDRWin 3.5, Disk Juggler или других программ) дисков формата CD-DA или CD-ROM mode 2 вступают в действие факторы точности позиционирования (для CD-DA) и надежности исправления ошибок (для обоих форматов). Для точного копирования CD-DA подходят лишь приводы, способные к точному позиционированию и стыковке кадров.
Промежуточный образ диска в файле можно получить, например, программой SnapShot из пакета DAO. Adaptec CD Copier не позволяет "честным" путем создать образ, однако при использовании одного привода он формируется в заданном каталоге в виде .TMP-файла (формат ISO), откуда его можно переименовать после завершения фазы считывания диска.
Прямое копирование или копирование через образ позволяют копировать загрузочные диски, а также ряд дисков нестандартного формата. Однако не следует путать покадровое считывание образа диска с его построением заново, что делает, например, Adaptec Easy CD Creator по команде "Create Disk Image" - в этом случае происходит повторное формирование TOC и размещение файлов на диске, в результате чего диск-копия будет совпадать с оригиналом лишь по содержанию, но не по структуре и формату.
/  /

11. Как обеспечить достаточный запас быстродействия при записи?

Хотя запас быстродействия реально необходим только при работе с приводами, не поддерживающими пакетную запись, однако и при пакетной записи слишком частое переключение лазера приводит к повышению накладных расходов и ускоренному износу оптической системы.
Для проверки быстродействия в большинстве записывающих программ есть режимы тестирования - имитации полного процесса записи: либо с обходом обращения к CD-R, либо с переводом CD-R в специальный тестовый режим, в котором он, как и при записи, принимает данные, но не включает лазер на запись. Первый режим доступен с любым CD-R, однако не дает полной достоверности, второй требует поддержки со стороны привода и обеспечивает динамику, полностью аналогичную процессу записи (с точностью до записи служебных зон lead in и lead out, которая в тестовом режиме не имитируется). Узнать о поддержке тестового режима в CD-R можно, запросив его свойства в записывающей программе.
При поддержке приводом тестового режима лучше всего заранее провести серию тестов, загружая систему различными видами нагрузок до тех пор, пока запись не начнет прерываться - это даст примерное представление об имеющемся запасе быстродействия. Однако при замене компонент системы - как аппаратных, так и программных, и даже в различных режимах работы (например, с регистрацией в сети или без нее), поведение может существенно изменяться.
При записи "на лету" (on-the-fly) до включения записывающего лазера формируется только оглавление диска, а сами записываемые файлы открываются и считываются непосредственно в процессе записи. В случае устройств прямого доступа с медленным позиционированием (CD-ROM, магнитооптика, медленные винчестеры) и множества мелких файлов темп их открывания может оказаться недостаточным. В режиме записи "на лету" желательно иметь значительный (до двукратного и более) запас по средней скорости поступления исходных данных.
Если какие-то исходные файлы в режиме on-the-fly берутся с CD-ROM, нужно учитывать возможность его перехода в ждущий режим (sleep mode) при отсутствии обращений, после чего для запуска требуется несколько секунд. Например, между формированием оглавления и началом записи дорожки данных на диск в течение нескольких минут записывается вводная зона, во время чего штатных обращений к CD-ROM не производится. В режиме тестирования имитация записи вводной зоны может не выполняться, поэтому даже после успешного тестирования при записи может возникнуть сбой. Easy CD Creator, начиная с версии 3.01d, в процессе записи искусственно поддерживает активность CD-ROM, чтобы исключить его самопроизвольный переход в ждущий режим, а с версии 3.5a - имитирует запись вводной и выводной зоны в тестовом режиме.
Наиболее надежный режим записи - с предварительным построением образа диска (image), который формируется во временном файле до включения записи, а затем максимально равномерно и последовательно переносится на диск. В этом режиме, если нет других снижающих быстродействие причин, практически не требуется запаса по быстродействию.
Снижать быстродействие системы могут:

•	параллельно работающие приложения, в том числе системные процессы - например, оптимизаторы памяти или диска, серверы файлов, принтеров, баз данных или электронной почты, размещенные на записывающей машине, когда к ним происходит обращение по сети;
•	наличие пассивного подключения к сети, при котором принимаемые пакеты могут вызывать срабатывание системных процессов;
•	или программы защиты экрана (screen savers), автоматически активизируемые в паузах работы пользователя;
•	чрезмерная фрагментация исходных дисков, повышающая накладные расходы на позиционирование по диску;
•	недостаток оперативной памяти, вызывающий откачку (свопинг) на диск;
•	динамическое изменение системой объема файлового кэша; при наличии критичных к скорости приложений рекомендуется задавать постоянный объем (файл System.ini, секция [vcache], ключи MinFileCache/MaxFileCache, значения в килобайтах);
•	частое поступление системных прерываний - от модема, мыши, принтера и других устройств;
•	работа других приводов CD-ROM (в Windows 95 это - одна из наиболее неоптимальных подсистем) или флоппи-дисководов;
•	нахождение записывающего привода на одном кабеле с устройством, с которого в процессе записи поступают данные (файлы или образ);
•	неподходящий режим параллельного порта (SPP/Normal вместо EPP) для внешнего CD-R с соответствующим адаптером;
•	частая и долгая рекалибровка некоторых моделей винчестеров.

Если все перечисленные причины устранены, но быстродействия все равно не хватает - остается только снижать скорость записи.
Если статическое быстродействие системы достаточно для выбранной скорости записи, процесс все же может быть нарушен кратковременными задержками данных в результате "просадки" системы при запуске программ, опознании вставленных дискет и компакт-дисков, перечитывании сбойных участков на исходных носителях, при аварийном завершении параллельных программ и т.п. Запас надежности в этом случае можно приблизительно оценить по объему буфера CD-R, поделив его на скорость записи и получив время, на которое поток данных может изредка безболезненно прерываться.
/  /

12. Какова надежность дисков CD-R/RW в сравнении со штампованными?

Поскольку отражающий слой дисков CD-R/RW обычно делается из золота и серебра, менее подверженных окислению, чем алюминий в большинстве штампованных дисков, они тускнеют медленнее обычных. Однако материал регистрирующего слоя CD-R/RW более чувствителен к свету и также подвержен окислению и разложению. Кроме того, регистрирующая пленка находится в полужидком состоянии и потому чувствительна к ударам и деформациям диска - например, к его перегибу при извлечении из коробки. Наиболее оптимистичная оценка времени жизни дисков на основе фталоцинанина - около 100 лет, однако реальные цифры для большинства современных дисков (цианин и другие материалы) гораздо ниже. Примерная оценка долговечности среднего CD-R на основе массовой статистики - около двух-трех и более лет при аккуратном обращении и около года - при интенсивном использовании в сочетании с неаккуратным обращением (удары, перегибы, воздействие тепла, влажности, яркого света и т.п.). Для качественно изготовленных и записанных дисков при полном соблюдении условий хранения и эксплуатации время жизни оценивается минимум в 10 лет.
 /

13. Где найти программы, драйверы и информацию по CD-R?

Compact Disk Terminology, Jim Fricks, Disc Manufacturing, Inc. Распространяется в файле CD_Term.Doc.
CD-R FAQ, Andy McFadden, www.fadden.com/cdrfaq/
www.faqs.org - большое собрание FAQ
www.ahead.de/firmware.htm - подборка прошивок для приводов
www.cd-info.com, www.cd-recordable.com
Большая подборка материалов по CD-ROM имеется на www.cdrom-guide.com
Обширная информация по компьютерной аппаратуре на русском языке есть на www.ixbt.com.

FAQ по компакт-дискам и приводам CD-ROM

1. Как устроен компакт-диск?

Стандартный диск состоит из трех слоев: подложка из поликарбоната, на которой отштампован рельеф диска, напыленное на нее отражающее покрытие из алюминия, золота, серебра или какого-либо сплава, и более тонкий защитный слой поликарбоната или лака, на который наносятся надписи и рисунки. Некоторые диски "подпольных" производителей имеют очень тонкий защитный слой, либо не имеют его вовсе, отчего отражающее покрытие довольно легко повредить.
Информационный рельеф диска состоит из спиральной дорожки, идущей от центра к периферии, вдоль которой расположены углубления (питы). Информация кодируется чередованием питов и промежутков между ними.
 /

2. Какие форматы записи используются в CD-ROM?

В CD-ROM используется та же технология, что и в обычной звуковой системе CD-DA, описанной в FAQ по звуковым дискам (файл CDDAFAQ.TXT). Первый стандарт серии CD-ROM, описывающий систему записи на компакт-диск произвольных цифровых данных, выпущен в 1984 году фирмами Philips и Sony под названием Yellow Book ("желтая книга"); последующие расширения известны под названиями Green Book ("зеленая книга"), Orange Book ("оранжевая книга"), White Book ("белая книга") и Blue Book ("синяя книга"). Все они дополняют основной стандарт CD-DA, описанный в Red Book ("красной книге").
Диск содержит вводную зону (Lead In), собственно данные (Program) и выводную зону (Lead Out). Вводная зона содержит оглавление диска (Table Of Contents - TOC), в котором перечислены адреса дорожек диска и их параметры. Выводная зона играет роль ограничителя записанной области диска и необходима для полной совместимости с Red Book, хотя все современные приводы CD-ROM и большинство бытовых проигрывателей не нуждаются в ее наличии.
Для записи данных используются отдельные "звуковые дорожки". Упомянутые стандарты относятся не к диску в целом, а только к формату отдельных дорожек, причем на одном диске могут сосуществовать дорожки различных форматов. Для их чтения необходим проигрыватель, поддерживающий либо все представленные на диске форматы, либо пропускающий неизвестные (многие проигрыватели и приводы CD-ROM не умеют пропускать дорожки неизвестных форматов).
Адресация дорожек ведется в формате MSF (Minute:Second:Frame - минута:секунда:кадр), где под кадром понимается стандартный кадр CD-DA (2352 байта, 1/75 сек). В интерфейсах приводов используется также абсолютная адресация номерами кадров. Первая дорожка по стандарту начинается по адресу 0:2:0 MSF.
Yellow Book определяет базовые форматы записи данных на диск: CD-ROM mode 1 и CD-ROM mode 2. В обоих форматах внутри каждого из кадров дорожки, объемом по 2352 байта, выделяется 12 байт синхронизации, 4 байта заголовка сектора и область размером 2336 байт для записи данных, которая называется сектором или блоком. Благодаря наличию байтов синхронизации и заголовка возможно точное нахождение нужного блока данных, которое в обычном звуковом диске требует слежения за каналом субкода Q.
В формате mode 1, используемом в большинстве CD-ROM, из области данных выделяется 288 байт для записи кодов EDC/ECC (Error Detection Code/Error Correction Code - коды обнаружения и исправления ошибок), благодаря которым диски с данными считываются гораздо надежнее, чем звуковые диски при том же качестве изготовления. Оставшиеся 2048 байт отводятся для хранения блока данных.
В формате mode 2 корректирующие коды не используются, и все 2336 байт данных сектора отводятся для записи информации. Предполагается, что записываемая информация либо уже содержит корректирующие коды, либо нечувствительна к незначительным ошибкам, оставшимся после коррекции низкоуровневым кодом Рида-Соломона. Этот формат предназначен в основном для записи сжатых звуковых сигналов и изображений.
Диск формата mode 1, на котором совмещены звуковые программы и данные, называется Mixed Mode Disk. При этом на первой дорожке записываются данные, а на всех последующих - звуковая информация. Некоторые бытовые проигрыватели, особенно прежних лет выпуска, не различают формат дорожек и при попадании на дорожку данных пытаются ее воспроизвести, что может привести к повреждению усилителей и акустических систем. Большинство современных проигрывателей либо игнорирует дорожки с данными, либо имитирует их "воспроизведение" без звука.
Формат mode 2 в чистом виде практически не применяется - на его основе разработаны форматы CD-ROM/XA (eXtended Architecture - расширенная архитектура) двух вариантов (Green Book). В первом варианте из блока данных объемом 2336 байт выделяется 8 байт подзаголовка, 4 байта EDC и 276 байт ECC, оставляя для данных 2048 байт, как и в формате "mode 1"; во втором варианте ECC не используется и для данных остается 2324 байт. На одной дорожке формата XA могут встречаться секторы как первого, так и второго вариантов. Достоинством такого подхода является возможность одновременного считывания в реальном времени данных и звуковой и/или видеоинформации, без лишних перемещений между дорожками.
Формат CD-I (CD-Interactive - интерактивный CD), описанный в Orange Book, предусматривает запись видеоизображения на дорожках формата XA и его воспроизведение при помощи специального проигрывателя CD-I на бытовом телевизоре параллельно с прослушиванием звуковой программы. Дорожки формата CD-I не включаются в оглавление диска (TOC), поэтому они не видны на аппаратуре, не поддерживающей этого формата.
Для совместимости со стандартными звуковыми проигрывателями был предложен формат CD-I Ready ("готовый к воспроизведению на проигрывателе CD-I"), в котором для записи изображения используется растянутая пауза перед первой звуковой дорожкой, игнорируемая большинством обычных проигрывателей.
Для совместимости с аппаратурой чтения дисков в формате XA был предложен формат CD-Bridge ("CD-мост"), представляющий собой включенные в общее оглавление диска дорожки формата CD-I, содержащие адресные метки обоих форматов - CD-I и XA.
Orange Book определяет также технологию и формат записываемых дисков CD-R (CD-Recordable), которые могут записываться в несколько приемов (сессий), а также иметь отштампованную при изготовлении начальную сессию (так называемый Hybrid Disk - гибридный диск). Каждая сессия содержит свои зоны Lead In, Program и Lead Out.
Третья часть (Part III) Orange Book описывает технологию и формат перезаписываемых дисков CD-RW (CD-ReWritable), позволяющих многократно записывать и стирать информацию на диске.
White Book описывает формат VideoCD, основанный на CD-Bridge и используемый для хранения движущихся изображений в кодировках AVI, MPEG и им подобных. Blue Book описывает формат CD-Xtra, состоящий из двух сеансов - звукового и сеанса данных.
Организацию файловой системы на CD-ROM описывает стандарт ISO 9660. Уровень (level) 1 этого стандарта включает форматы файловых систем MS-DOS и HFS (Apple Macintosh). Файлы записываются непрерывно, в виде последовательностей смежных секторов, вложенность каталогов MS-DOS не может превышать 8, длина имени - 8+3 символа. В именах и расширениях файлов допускаются только заглавные буквы A..Z, цифры 0..9 и знак "_". Уровень 2 описывает файловую систему с длинными именами без ограничений на набор символов и уровнем вложенности до 32. Уровень 3 дополнительно разрешает прерывистую запись файлов - например, в случае пакетной записи в несколько этапов. Файловое оглавление сессии (VTOC - Volume Table Of Contents) записывается в начале дорожки обычными блоками данных, в отличие от TOC диска, записываемого в субканале Q зоны Lead In.
Расширение Rock Ridge описывает формат файловой системы UNIX. Microsoft (Windows 95/NT) использует систему Joliet с поддержкой имен до 256 символов. Система частично совместима с ISO 9660 подобно VFAT для магнитных дисков - в ISO длинные имена выглядят своими начальными символами с добавлением порядкового номера в случае коллизий.
Частным случаем CD-R является формат Kodak Photo CD, используемый для многосеансовой записи коллекций фотографий. Photo CD использует формат CD-Bridge, оформленный в файловую систему ISO 9660. Диски Photo CD могут воспроизводиться специальными проигрывателями на бытовой телевизор или считываться компьютерными приводами CD-ROM.
Формат CD-Text подразумевает кодирование текстовой информации в битах субкодов R..W. Это может быть информация о названии, авторах и содержании диска, а также любая другая текстовая информация.
/  /

3. Как устроен привод CD-ROM?

Типовой привод состоит из платы электроники, шпиндельного двигателя, системы оптической считывающей головки и системы загрузки диска.
На плате электроники размещены все управляющие схемы привода, интерфейс с контроллером компьютера, разъемы интерфейса и выхода звукового сигнала. Большинство приводов использует одну плату электроники, однако в некоторых моделях отдельные схемы выносятся на вспомогательные небольшие платы.
Шпиндельный двигатель служит для приведения диска во вращение с постоянной линейной или угловой скоростью (CLV - Constant Linear Velocity, CAV - Constant Angular Velocity). Сохранение постоянной линейной скорости требует изменения угловой скорости диска в зависимости от положения оптической головки. При поиске фрагментов диск может вращаться с большей скоростью, нежели при считывании, поэтому от шпиндельного двигателя требуется хорошая динамическая характеристика; двигатель используется как для разгона, так и для торможения диска.
На оси шпиндельного двигателя закреплена подставка, к которой после загрузки прижимается диск. Поверхность подставки обычно покрыта резиной или мягким пластиком для устранения проскальзывания диска. Прижим диска к подставке осуществляется при помощи шайбы, расположенной с другой стороны диска; подставка и шайба содержат постоянные магниты, сила притяжения которых прижимает шайбу через диск к подставке.
Система оптической головки состоит из самой головки и системы ее перемещения. В головке размещены лазерный излучатель на основе инфракрасного лазерного светодиода с типовой длиной волны 780 нм и мощностью 0.2-0.5 мВт, система фокусировки, фотоприемник и предварительный усилитель. Система фокусировки представляет собой подвижную линзу, приводимую в движение электромагнитной системой voice coil (звуковая катушка), сделанной по аналогии с подвижной системой громкоговорителя. Изменение напряженности магнитного поля вызывают перемещение линзы и перефокусировку лазерного луча. Благодаря малой инерционности такая система эффективно отслеживает вертикальные биения диска даже при значительных скоростях вращения.
Система перемещения головки имеет собственный приводной двигатель, приводящий в движение каретку с оптической головкой при помощи зубчатой либо червячной передачи. Для исключения люфта используется соединение с начальным напряжением: при червячной передаче - подпружиненные шарики, при зубчатой - подпружиненные в разные стороны пары шестерней.
Система загрузки диска выполняется в трех вариантах: с использованием специального футляра для диска (caddy), вставляемого в приемное отверстие привода, с использованием выдвижного лотка (tray), на который кладется сам диск, и путем прямой вставки диска в приемную щель привода. Во всех случаях система содержит двигатель для втягивания/выдвигания лотка, футляра или самого диска, а также механизм перемещения рамы, на которой закреплена вся механическая система вместе со шпиндельным двигателем и приводом оптической головки, в рабочее положение, когда диск ложится на подставку шпиндельного двигателя. В некоторых приводах рама неподвижно установлена на амортизаторах, а диск опускается при помощи подвижной подставки, находящейся на лотке. В ряде приводов (например, Samsung 2432, 3231) привод лотка осуществляется системой перемещения головки, где для этого предусмотрено переключение передаточного механизма.
При использовании обычного лотка привод невозможно установить в иное положение, кроме горизонтального. В приводах, допускающих монтаж в вертикальном положении, конструкция лотка предусматривает фиксаторы, удерживающие диск при выдвинутом лотке.
На передней панели привода обычно расположены кнопка Eject для загрузки/выгрузки диска, индикатор обращения к приводу и гнездо для подключения наушников с электронным или механическим регулятором громкости. В ряде моделей добавлена кнопка Play/Next для запуска проигрывания звуковых дисков и перехода между звуковыми дорожками; кнопка Eject при этом обычно используется для остановки проигрывания без выбрасывания диска. На некоторых моделях с механическим регулятором громкости, выполненным в виде ручки, проигрывание и переход осуществляются при нажатии на торец регулятора.
Электронный регулятор громкости может поддерживать управление по интерфейсу. В Windows 95 для этого предусмотрен отдельный регулятор громкости выхода на наушники в свойствах привода (Control Panel -> Multimedia -> CD Music).
Большинство приводов также имеет на передней панели небольшое отверстие, предназначенное для аварийного извлечения диска в тех случаях, когда обычным способом это сделать невозможно - например, при выходе из строя привода лотка или всего CD-ROM, при пропадании питания и т.п. В отверстие нужно вставить шпильку или распрямленную скрепку и аккуратно нажать - при этом снимается блокировка лотка или дискового футляра, и его можно выдвинуть вручную.
/  /

4. Через какие интерфейсы работают CD-ROM?

SCSI, IDE - CD-ROM подключается непосредственно к магистрали SCSI или IDE (ATA) с заданием номера устройства для SCSI или Master/Slave - для IDE. IDE CD-ROM обычно работают в стандарте ATAPI (ATA Packet Interface - пакетный интерфейс ATA).
Sony, Mitsumi, Panasonic - три наиболее распространенных интерфейса, поддерживаемые многими звуковыми картами и отдельными адаптерами. Mitsumi и Panasonic используют 40-контактный соединительный кабель, как для IDE, а Sony - 34-контактный, как для дисководов гибких дисков.
Также бывают CD-ROM с так называемыми Proprietary Interface - собственным интерфейсом изготовителя, поставляемые в комплекте с адаптером и соединительным кабелем.
В настоящее время CD-ROM выпускаются только с интерфейсами SCSI и IDE.
/  /

5. Почему при работе CD-ROM диск вращается с разной скоростью?

Информация на компакт-диске записана с постоянной линейной плотностью, поэтому для достижения постоянной скорости считывания скорость вращения изменяется в зависимости от перемещения считывающей головки. Стандартная скорость вращения диска - 500 об/мин при чтении с внутренних зон и 200 об/мин - при чтении с внешних (информация записывается изнутри наружу).
/  /

6. Что означает "n-скоростной" CD-ROM?

При стандартной скорости вращения скорость передачи данных составляет около 150 кб/с. В двух- и более скоростных CD-ROM диск вращается с пропорционально большей скоростью, и пропорционально повышается скорость передачи (например, 1200 кб/с для 8-скоростного).
Из-за того, что физические параметры диска (неоднородность массы, эксцентриситет и т.п.) стандартизированы для основной скорости вращения, на скоростях, больших 4-6, уже возникают значительные колебания диска, и надежность считывания, особенно для дисков нелегального производства, может ухудшаться. Некоторые CD-ROM при ошибках чтения могут снижать скорость вращения диска, однако большинство из них после этого не могут возвращаться к максимальной скорости вплоть до смены диска.
На скоростях свыше 5000-6000 об/мин надежное считывание становится практически невозможным, поэтому последние модели 12- и более скоростных CD-ROM при чтении данных работают в режиме CAV (постоянная угловая скорость), вращая диск с максимально возможной скоростью. В этом режиме скорость поступления данных с диска меняется в зависимости от положения головки, увеличиваясь от начала к концу диска. Указанная в паспорте скорость (например, 24x) достигается только на внешних участках диска, а на внутренних она падает примерно до 1200-1500 кб/с.
/  /

7. Почему "нелегальные" диски часто читаются хуже "фирменных"?

Стандарт на компакт-диски определяет их физические и оптические параметры: толщину и отражающую способность алюминиевого слоя, глубину и форму питов (элементов записи), расстояние между дорожками, прозрачность защитного слоя, эксцентриситет и т.п. Ведущие фирмы, производящие компакт-диски, имеют отработанные технологии и надежное оборудование, позволяющие соблюсти эти параметры; аппаратура и технологии нелегальных производителей нередко этого не обеспечивают.
Механика и оптика различных моделей CD-ROM имеет разные допуски и возможности подстройки, из-за чего одни модели могут уверенно читать диски, практически не читаемые другими моделями. Также, в результате эксплуатационного износа, параметры привода со временем ухудшаются, что приводит к ухудшению чтения дисков, которые уверенно читались на новом приводе.
 /

8. Можно ли визуально определить качество диска?

Приблизительно - можно. Нужно внимательно рассмотреть рабочую поверхность диска - она должна быть ровной, и на ней не должно быть царапин, замутненных участков, выпуклостей или впадин, а также "разводов" на отражающем слое. Затем посмотреть диск на свет (рабочей стороной к себе) - он может быть слегка прозрачным, но без явных отверстий в отражающем слое. Чем прозрачнее диск - тем выше вероятность его неуверенного считывания.
Дешевые диски (особенно производства Китая) обычно не имеют с обратной стороны защитного лакового слоя - даже мелкая царапина на этой стороне может привести к полному отказу чтения соответствующей области диска.
/  /

9. Каково качество проигрывания звуковых дисков на CD-ROM?

Проигрывание звуковых дисков является побочной для CD-ROM функцией, и делается обычно "по остаточному принципу" - простейший (часто эквивалентный 12- или 14-разрядному) ЦАП и несложный выходной усилитель. Массовые CD-ROM значительно уступают стационарным проигрывателям Hi-Fi, отдельные модели приближаются к недорогим переносным проигрывателям. В любом случае, качество сигнала на выходе для наушников (передняя панель) хуже, чем на линейном выходе (задняя стенка) - за счет дополнительных искажений при усилении.
Кроме качества ЦАП, многие CD-ROM не выполняют ни передискретизации цифрового сигнала для улучшения соотношения сигнал/шум, ни интерполяции и маскирования - для сглаживания кривой и частичной компенсации неисправленных ошибок. Отсутствие интерполяции и маскирования приводит к заметным искажениям и щелчкам при ошибочном считывании дисков, в то время как на звуковом проигрывателе ошибки считывания не так заметны.
Многие современные CD-ROM имеют на задней стенке дополнительный выход звука в цифровом формате (S/PDIF - Sony/Philips Digital Interface Format - формат цифрового интерфейса Sony/Philips), который можно подключить к студийной или бытовой аппаратуре, имеющей вход S/PDIF или AES/EBU, что позволяет воспроизводить звук с диска практически без искажений (некоторые искажения могут вноситься декодером CD-ROM). Выход имеет вид двухконтактного разъема и чаще всего обозначается "Digital Audio".
Аппаратный цифровой выход, если он есть, работает всегда и не требует наличия каких-либо драйверов или программного включения.
/  /

10. Какова максимальная емкость компакт-диска?

Приблизительно 650 Мб (* 1024 * 1024 байт) - 74 минуты записи, поток данных - 153600 байт/c. Такая продолжительность записи определена стандартом, однако при более плотном расположении дорожек или самих питов на диске может быть получено большее время звучания или объем данных. Подобные диски с отклонениями от стандарта могут неустойчиво считываться некоторыми приводами, либо не считываться вовсе.
/  /

11. Можно ли использовать с IDE CD-ROM драйвер от другой модели?

В большинстве случаев - да, если CD-ROM работает в стандарте ATAPI. Однако некоторые драйверы могут неправильно работать с чужими моделями CD-ROM.
/  /

12. Можно ли считать со звукового диска "чистый" звук в цифровом виде?

Можно - для этого нужен CD-ROM, поддерживающий команду Read Long и способный находить звуковые сектора в режиме прямого доступа (например, многие из дисководов со SCSI-интерфейсом, большинство моделей Panasonic), и специальная программа - grabber или ripper - для считывания полных звуковых секторов, например, CDGRAB, CDDA, CDT, CD2HDD, CD2WAV - для DOS; WinDAC, CD Copy, CDDA32, CD Worx или Audio Catalyst - для Windows 95. WinDAC, помимо простого чтения звуковых дорожек, позволяет одновременно преобразовывать их в другие форматы посредством системы ACM (например - в MPEG-3 при установленном Fraunhofer IIS ACM Codec). CDDA32 может самостоятельно преобразовывать звук в формат ReadAudio.
Часто к таким программам прилагается список моделей CD-ROM, поддерживающих команду длинного чтения. Из-за небольших различий в интерфейсах некоторые дисководы не работают с одними из таких программ, но могут работать с другими.
Под DOS желательно иметь "родной" драйвер используемого CD-ROM, либо один из универсальных драйверов, поддерживающих Read Long - например, vide-cdd. Для контроллеров PIIX (системные платы на Intel Triton) можно рекомендовать универсальный драйвер TriCD.sys от Triones.
Под Windows 95, если используется контроллер PIIX и стандартный драйвер IDE ATAPI его распознает - это чаще всего мешает нормальному чтению звуковых дисков. В этом случае также нужно установить либо собственный драйвер CD-ROM под Win95, либо драйвер от Triones версии 3.22 или старше. Можно также попробовать установить драйвер MKEATAPI от серии CD-ROM Panasonic ATAPI.
Для Windows 95 существует переработанный драйвер CDFS.VXD неизвестного происхождения, представляющий дорожки на звуковом диске в виде обычных дисковых файлов с расширением WAV. Драйвер копируется в каталог SYSTEM\IOSUBSYS, заменяя собой стандартный драйвер CDFS.VXD (старый драйвер нужно либо удалить, либо переименовать, изменив расширение). При активном новом драйвере в оглавлении звукового диска, кроме файлов Track#.CDA, появляется дерево каталогов - Mono/Stereo, 8bit/16bit, 11025/22050/44100, в нижних уровнях которых находятся сами файлы в соответствующих форматах. По непонятной причине драйвер не может читать со многих дисков первую звуковую дорожку.
Обычные программы чтения для DOS чаще всего не работают в DOS-сеансе Windows - в этом случае нужно использовать "родные" программы - с GUI либо консольные (CDDA32).
Одна из основных проблем при считывании звуковых дисков - ошибки синхронизация между кадрами. Они возникают главным образом по той причине, что большинство приводов CD-ROM ориентировано на чтение дисков с данными (Data CD), а возможность чтения "сырых" звуковых кадров является побочной функцией. Благодаря тому, что в формате сектора Data CD всегда есть заголовок, содержащий его адрес и тип, привод может уверенно находить нужный сектор без точного слежения за информацией субканала Q, в которой записаны адреса кадров формата CD-DA. В результате привод, корректно позиционирующийся на сектор с данными, часто не в состоянии сделать это для кадра CD-DA; в ряде случаев причиной служит внутренний буфер, в который считанные кадры попадают уже без временнЫх меток, считанных из субканала Q. Программа, читающая кадры, получит в таком случае данные, смещенные вперед или назад - на несколько отсчетов или даже целых кадров.
Многие приводы, не умеющие корректно позиционироваться на звуковые кадры, тем не менее дают удовлетворительные результаты при аккуратном непрерывном чтении, когда программа успевает забирать данные из буфера примерно с той же скоростью, с которой они туда поступают. Нарушение этого баланса - медленный процессор, частое переключение задач, конкуренция устройств на одном интерфейсе, повторение чтения из-за сбоя и т.п. - приводит к перепозиционированию и ошибкам.
Для борьбы с ошибками синхронизации большинство программ имеет режим, в котором проверяется правильность стыковки соседних секторов путем их чтения с перекрытием (overlapping). При использовании CD-ROM с бОльшим объемом буфера вероятность ошибок снижается, а на приводах с корректно реализованным чтением их не возникает вообще.
При чтении звуковых дисков на различной аппаратуре, с помощью различных программ и даже при повторном чтении начало звуковых данных в файле может сдвигаться - за счет той же невозможности точного позиционирования на нужный сектор дорожки в большинстве приводов.
Нарушения синхронизации в результате позиционирования часто ошибочно называют "джиттер" (jitter). На самом деле термином jitter принято обозначать дрожание фазы цифрового сигнала из-за быстрых колебаний скорости потока, порожденных работой схем фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), нестабильностью генераторов, помехами, наводками и т.п. В некотором смысле нарушения синхронизации тоже являются фазовыми ошибками более высокого уровня, однако применение к ним термина jitter не совсем корректно.
/ 

13. Как работает режим цифрового воспроизведения в OS/2 и Windows?

В OS/2 "Merlin" и Windows 98 реализован режим Digital Transfer (Digital Audio), когда для проигрывания CD вместо "родного" для привода режима воспроизведения используется цифровое чтение, результат которого воспроизводится через Wave-канал звуковой карты. По сути, проигрыватель при этом работает подобно программе прямого чтения звуковых дорожек, а вся требуемая поддержка реализована на уровне ОС.
В отличие от классической схемы, когда сигнал преобразуется в аналоговую форму в ЦАП привода, после чего по соединительному кабелю поступает в микшер звуковой карты, откуда передается на ее выход, в этом режиме звуковая дорожка считывается непосредственно в цифровом виде, подается на ЦАП звуковой карты, откуда звук передается в микшер и далее на выход. Таким образом, заменяется ЦАП и исключается выходной усилитель привода.
В тех случаях, когда качество ЦАП и усилителя звуковой карты выше, чем в CD-ROM, это может дать заметное улучшение звука; однако параметры большинства простых звуковых карт гораздо хуже, чем в CD-ROM даже среднего класса. Сравнить звук можно, подав сигнал непосредственно с линейного выхода CD-ROM на внешний усилитель, а затем воспроизведя через звуковую карту ту же дорожку, считанную в файл.
Режим цифровой передачи включается только для тех приводов, которые способны считывать звуковые кадры в реальном времени, пусть и не совсем идеально. Windows использует только один из возможных способов чтения звуковых кадров, поэтому нередко для приводов, успешно работающих с программами прямого чтения, режим Digital Transfer оказывается недоступным.
В русской версии Windows термин Digital Audior, как и многие другие, переведен в корне неправильно - как "цифровой выход", отчего многие пользователи путают этот режим с использованием аппаратного выхода S/PDIF. На самом деле поддержка цифровой передачи и наличие/работа аппаратного цифрового выхода никак не связаны между собой.
Некоторые приводы, следуя соглашениям о защите авторских прав, при чтении звуковых секторов могут выдавать их содержимое в измененном виде (например, с применением сглаживающих полиномов); при однократном копировании эти различия практически незаметны на слух.
/  /

14. Как узнать способность привода аккуратно читать звуковые секторы?

В общем случае - только путем экспериментов, так как в спецификации приводов это никак не отражается. Поддержка Read Long есть в большинстве приводов, однако лишь некоторые способны точно позиционироваться на них в режиме прямого доступа (без программной синхронизации).
Проверка привода заключается в многократном (два-четыре раза) считывании без программной синхронизации одних и тех же звуковых дорожек (желательно длинных, по 10-15 минут) с начала и конца диска, желательно - с активной параллельной работой других программ и нагрузкой на винчестер, с последующим двоичным сравнением файлов. Если и длины файлов, и их содержимое из раза в раз совпадают - привод работает предельно аккуратно.
В ряде случаев начало дорожки в файле может иметь переменное смещение, но остальные части файлов полностью совпадают - такой привод тоже можно считать достаточно точным. Если же различаются и длина, и содержимое - можно попробовать сменить драйвер, установить MKEATAPI.MPD, сменить программу чтения (можно начать с DAC 2.3/DOS или WinDAC 1.33 by Chris Schmelnik). Если и это не приводит к успеху - помочь может только программная синхронизация, да и то не всегда, поскольку некоторые приводы могут выдавать по интерфейсу результаты работы интерполятора, которые на дисках низкого качества будут различаться от чтения к чтению.
В крайнем случае, когда даже с программной синхронизацией возникают щелчки и провалы - можно попробовать программу CD Worx, читающую дорожки в виртуальную память. За счет исключения параллельных обращений к винчестеру это может помочь достаточно чисто прочитать дорожку или ее часть, однако свободного объема ОЗУ должно хватать для размещения всего читаемого звука. В случае исчерпания физической памяти начинается откачка (свопинг) на винчестер, что снова вносит сбои в процесс чтения, и к тому же требует значительного (от десятков минут до нескольких часов) времени для переноса звука из файла подкачки в WAV-файл.
Даже если достигнута надежная повторяемость результатов чтения, необходимо подтвердить или исключить возможность намеренного искажения приводом считываемых данных. Для этого полученные файлы нужно сравнить с файлами, считанными на других приводах с доказанной повторяемостью, учтя при необходимости возможный разброс в начальном смещении и длинах файлов.
Для следующих приводов способность точно считывать звуковые секторы доказана экспериментально:
Acer: 620A (прошивка 201N и позднее), 624A.
Panasonic: CR-584, 585 и дальше; желателен суффикс "B".
Pioneer: DR-511 (A24X), не все прошивки; DR-502S (A02S).
Sony: CDU711, 811.
Samsung: SCR-2030, 2430.
Teac: 532.
Менее надежно (возможны сбои при паузах в процессе чтения и перечитывании блоков) работают следующие приводы:
Samsung: SCR-2432, 3231.
/  /

15. Почему звуковой диск, хорошо играющий в CD-ROM, плохо читается?

При воспроизведении звуковых дисков для неисправленных ошибок включается механизм подстановки соседних верных отсчетов сигнала или интерполяции, когда ошибочные отсчеты вычисляются по верным так, что образуют с ними плавную кривую. Это исключает щелчки и явные помехи, хотя и вносит в звук некоторые искажения, малозаметные или вовсе незаметные в устройствах такого качества, как CD-ROM. При чтении же диска большинство приводов отдает кадры непосредственно после декодера, минуя интерполятор, и неисправленные ошибки при этом проявляются в виде тресков и провалов в звуке. Интерфейс не предусматривает пометки отдельных ошибочных отсчетов в кадре - привод может пометить только весь кадр как верный либо как ошибочный. Ряд приводов всегда возвращает признак верного кадра, если при чтении не было сбоев синхронизации, независимо от наличия в кадре неисправленных ошибок.
/  /

16. Каково время жизни компакт-дисков?

Это время для дисков, изготовленных и используемых в полном соответствии с технологией, приблизительно оценивается в несколько десятков лет. Однако сравнительная молодость даже технологий CD-DA и CD-ROM, не говоря уже о CD-R и CD-RW, не позволяет учесть все возможные факторы (различные нарушения технологии изготовления и записи, помутнение поликарбонатного прозрачного слоя, окисление отражающей фольги в результате диффузии кислорода из органических слоев, проникновение кислорода воздуха и влаги через торцы диска и т.п.), поэтому реальная цифра оценивается примерно в 10-15 лет. В случае дисков невысокого качества наблюдается снижение надежности чтения штампованных дисков после 5-6 лет эксплуатации, а записываемых - после одного-двух лет.
/  /

17. Почему надежность работы многих приводов ухудшается со временем?

В основном это вызывается двумя причинами: загрязнением фокусирующей линзы и деградацией лазерного излучателя (светодиода).
Линза чаще всего загрязняется в результате попадания на нее пыли и табачного дыма. Для чистки линз можно использовать специальные чистящие диски, однако некоторые из них имеют жесткие кисточки, способные поцарапать пластмассу линзы. Более аккуратно линза очищается путем разборки привода и промывания тампоном из натуральной ваты, смоченным теплой водой с мылом, с последующей протиркой таким же сухим тампоном. Обращаться с линзой нужно предельно аккуратно, чтобы не повредить ее мягкую пластмассу и детали подвески.
Деградация (уменьшение светимости) лазерного излучателя возникает в тех случаях, когда в приводе использован светодиод низкого качества, либо он работает в предельном для него режиме. В ряде случаев положение можно улучшить, увеличив мощность излучения подстроечным резистором, который имеется на головках большинства приводов, однако через некоторое время мощность снова упадет ниже нормы. Чрезмерное увеличение мощности также снижает надежность считывания дисков, и к тому же ускоряет деградацию излучателя.
Еще одна возможная причина - износ механических частей привода и ухудшение точности позиционирования, однако такое происходит в основном лишь в очень простых и дешевых приводах, где не приняты меры для устранения люфтов передаточного механизма.
/  /

18. Почему могут не читаться видеодиски?

Для чтения видеодисков необходима поддержка со стороны самого дисковода и его драйвера, а также программы распаковки (проигрывателя) видеоформата. Некоторые комбинации из привода, контроллера, драйвера и программы распаковки друг с другом. Можно попробовать сменить драйвер или программу распаковки. Встречаются также случаи, когда при установке CD-ROM на один канал с HDD видеодиски воспроизводятся значительно медленнее.
/  /

19. Что такое DVD?

Первоначально Digital Video Disk - цифровой видеодиск, затем Digital Versatile Disk - цифровой многоцелевой диск. Система записи подобна CD, но имеет гораздо большую плотность записи, что дает емкость самого простого диска около 4.7 Гб.
DVD могут быть двухслойными, содержащими два различных информационных слоя, расположенных на разной глубине и считываемых независимо, а также двусторонними. Введение второго слоя сопряжено с некоторыми накладными расходами на независимую обработку слоев, и увеличивает емкость диска в 1.8 раза, а организация второй стороны удваивает емкость. Таким образом, двухслойный двусторонний диск имеет емкость 17 Гб.
В настоящее время DVD ориентированы в основном на запись видеофильмов со встроенной локализацией (звуковое сопровождение и субтитры на различных языках, из которых проигрывателем автоматически выбирается нужный язык). Диск минимальной емкости вмещает 133-минутный фильм в формате MPEG-2.
DVD с произвольными данными обозначаются DVD-ROM, записываемые - DVD-R, перезаписываемые - DVD-RAM. DVD-R имеют максимальную емкость около 3.9 Гб, DVD-RAM - 2.6 Гб.
Большинство приводов DVD может читать и обычные CD, однако для считывания слоев DVD используются лазеры с длиной волны 650 и 635 нм (видимый красный цвет), что может создать проблемы чтению обычных дисков в этих приводах.
/  /

20. В чем причины плохой работы приводов CD-ROM Samsung-631?

Помимо невысокого качества самого механизма и системы считывания, в этих приводах наблюдается недостаточный прижим диска к шпинделю, отчего диски проскальзывают при разгоне и торможении. Причиной слабого прижима является большой зазор между магнитом шпинделя и металлическим диском, который притягивается магнитом. Michael Svechkov (2:460/140@FidoNet) рекомендует приклеить к магниту стальную шайбу толщиной 1-2 мм, подобрав ее так, чтобы зазор между магнитом и металлическим диском был минимальным, однако при самых тонких дисках они не должны соприкасаться между собой, иначе будет нарушена работа системы выдвигания лотка.
/  /

21. Почему CD-ROM с надписью Creative определяется как MATSHITA?

MATSHITA - сокращенное до восьми символов (ограничение на размер идентификатора) название концерна Matsushita Electric Co., наиболее известными торговыми марками которого являются Panasonic, Technics и National. Компания Creative не выпускает собственных приводов CD-ROM, заказывая их у ряда производилелей; чаще всего под маркой Creative встречаются модели Panasonic и Samsung.
/  /

22. Где найти программы, драйверы и информацию по CD-ROM?

ftp.panasonic.co.jp - файл MKEATAPI.MPD
http://www.aha.ru/~alegr/ - CD2HDD
http://sunny.aha.ru/~gw/ - CD2WAV и CD2SB
http://members.aol.com/mbarth2193/ - CDCOPY
http://www.ncf.carleton.ca/~aa571/index.html - CDDA
http://www.tfh-berlin.de/_s570959/cdworx.html - CD Worx
http://members.aol.com/schmelnik/dac.html - WinDAC
http://www.faqs.org - большое собрание FAQ
http://www.cd-info.com
 

FAQ по звуковым компакт-дискам (CD-DA)

1. Как устроен компакт-диск?

Конструкция диска CD-DA (Compact Disk - Digital Audio, компакт-диск - цифровой звук) и способ записи звука на нем описывается стандартом предложивших его фирм Sony и Philips, изданным в 1980 году под названием Red Book (Красная Книга).
Стандартный компакт-диск (CD) состоит из трех слоев: основы, отражающего и защитного. Основа выполнена из прозрачного поликарбоната, на котором методом прессования сформирован информационный рельеф. Поверх рельефа напыляется металлический отражающий слой (алюминий, золото, серебро, другие металлы и сплавы). Отражающий слой покрывается сверху защитным слоем поликарбоната или нейтрального лака - так, чтобы вся металлическая поверхность была защищена от контакта со внешней средой. Общая толщина диска - 1.2 мм.
Информационный рельеф диска представляет собой непрерывную спиральную дорожку, начинающуюся от центра и состоящую из последовательности углублений - питов (pits). Промежутки между питами носят название lands. Чередованием питов и промежутков различной длины на диске записывается закодированный цифровой сигнал: переход от промежутка к питу и наоборот обозначает единицу, а длина пита или промежутка - длину серии нулей. Расстояние между витками дорожки выбирается от 1.4 до 2 мкм, стандарт определяет расстояние в 1.6 мкм.
/  /

2. Каким образом на диске представляется звуковой сигнал?

Исходный стереофонический звуковой сигнал подвергается оцифровке в 16-разрядные отсчеты (линейное квантование) с частотой дискретизации 44.1 кГц. Полученный цифровой сигнал носит название PCM (Pulse Code Modulation - импульсно-кодовая модуляция, ИКМ), так как каждый импульс исходного сигнала представляется отдельным кодовым словом. Каждые шесть отсчетов левого и правого каналов оформляются в первичные кадры, или микрокадры, размером 24 байта (192 бита), поступающие со скоростью 7350 в секунду, которые подвергаются кодированию при помощи двухуровневого кода CIRC (Cross Interleaved Reed-Solomon Code - избыточный код Рида-Соломона с перекрестным перемежением) по схеме: перемежение с задержкой на 1 байт, кодирование уровнем C2, перекрестное перемежение с переменной задержкой, кодирование уровнем C1, перемежение с задержкой на 2 байта. Уровень C1 предназначен для обнаружения и коррекции одиночных ошибок, C2 - групповых. В результате получается блок длиной 256 бит, данные в котором снабжены разрядами обнаружения и коррекции ошибок, и к тому же "размазаны" до блоку, что приводит к записи смежных звуковых данных в физически несмежных областях диска и снижает влияние ошибок на отдельные отсчеты.
Код Рида-Соломона имеет избыточность 25% и позволяет обнаруживать до четырех ошибочных байтов и корректировать до четырех потерянных или двух ошибочных байтов. Максимальная длина полностью исправляемого пакета ошибок - около 4000 бит (~2.5 мм длины дорожки), однако не любой пакет такой длины может быть полностью исправлен.
После второго перемежения к каждому полученному блоку добавляются разряды субкодов - P, Q, R, S, T, U, V, W; каждый блок получает восемь субкодных битов. Затем каждые 98 блоков с субкодами оформляются в один сверхкадр длительностью 1/75 сек (объем чистых звуковых данных - 2352 байта), называемый также сектором, в котором субкоды первых двух блоков служат признаком синхронизации, а оставшиеся 96 разрядов каждого субкода образуют P-слово, Q-слово и т.д. На протяжении всей дорожки последовательность субкодных слов называют также субкодными каналами.
Слова или каналы субкодов используются для управления форматом записи, индикации фрагментов фонограммы и т.п. - например, канал P служит для пометки звуковых дорожек и пауз между ними (0 - пауза, 1 - звук), а канал Q - для пометки формата дорожек и секторов, записи оглавления TOC (Table Of Contents - таблица содержимого) и временнЫх меток, по которым отслеживается время воспроизведения. Канал Q может использоваться также для записи информации в ISRC (International Standard Recording Code - международный стандартный код записи), предназначенном для представления сведений о производителе, времени выпуска и т.п., а также - для разделения дорожки на отдельные фрагменты (всего на звуковом диске может быть до 99 звуковых дорожек, каждая из которых может включать до 99 фрагментов).
В конце концов оформленные таким образом кадры подвергаются канальному кодированию в терминах "пит - промежуток" с использованием избыточного кода 8/14 (Eight to Fourteen Modulation - EFM), в котором исходные байты кодируются 14-битными словами, повышающими разборчивость сигнала. Между словами вставляется по три связующих бита для соблюдения ограничений на количество смежных нулей и единиц, что облегчает демодуляцию и уменьшает постоянную составляющую сигнала. В результате из каждого первичного микрокадра получается 588 канальных битов, и полученный битовый поток записываются на диск со скоростью 4.3218 (588 x 7350) Мбит/с. EFM-кодирование дает цифровой поток, в котором нулей больше, чем единиц - такой метод кодирования удобен для принятого в CD представления единиц границами пита и промежутка, а количества нулей между единицами - длиной пита или промежутка соответственно.
В начале диска располагается так называемая вводная (lead-in) зона, содержащая информацию о формате диска, структуре звуковых программ, адресах фрагментов, названиях произведений и т.п. В конце записывается выводная (lead-out) зона (дорожка с номером AA), выполняющая роль границы записанной области диска; бит P-кода в этой зоне изменяется с частотой 2 Гц. Ряд бытовых проигрывателей не может опознать диск без этой зоны, однако многие могут обходиться без нее. Между вводной и выводной зонами записывается программная область (Program Memory Area - PMA), содержащая собственно звуковые данные. Программная область отделена от вводной зоны участком из 150 пустых блоков (2 секунды), играющим роль зазора (pre-gap).
Общая длительность записи на компакт-диске - 74 минуты, однако при уменьшении стандартного шага дорожки и расстояния между питами можно достичь увеличения времени записи - за счет снижения надежности считывания в стандартном дисковом приводе.
/  /

3. Как записываются и изготавливаются компакт-диски?

Основной способ изготовления дисков - прессование с матрицы. Оригинал формируется с исходной цифровой мастер-ленты, содержащей уже подготовленный и закодированный цифровой сигнал, специальным высокоточным станком на стеклянном диске, покрытом слоем фоторезиста - материала, изменяющего свою растворимость под воздействием лазерного луча. При обработке записанного оригинала растворителем на стекле возникает требуемый рельеф, который методом гальванопластики переносится на никелевый оригинал (негатив), который может служить матрицей при мелкосерийном производстве, либо основой для снятия позитивных копий, с которых, в свою очередь, снимаются негативы для массового тиражирования.
Штамповка выполняется методом литья под давлением: с негативной матрицы прессуется поликарбонатная подложка с рельефом, сверху напыляется отражающий слой, который покрывается лаком. Поверх защитного слоя обычно наносятся информационные надписи и изображения.
Диски с возможностью записи (CD-R, "болванки") изготавливаются таким же методом, но между основой и отражающим слоем располагается слой органического вещества, темнеющего при нагревании. В исходном состоянии слой прозрачен, при воздействии лазерного луча образуются непрозрачные участки, эквивалентные питам. Для облегчения слежения за дорожкой при записи на диске в процессе изготовления формируется предварительный рельеф (разметка), дорожка которого содержит метки кадров и сигналы синхронизации, записанные со сниженной амплитудой и впоследствии перекрываемые записываемым сигналом.
Записываемые диски за счет наличия органического фиксирующего слоя имеют более низкий коэффициент отражения, чем штампованные, отчего некоторые проигрыватели (Compact Disk Player - CDP), рассчитанные на стандартные алюминиевые диски и не имеющие запаса по надежности чтения, могут воспроизводить диски CD-R менее надежно, чем обычные.
/  /

4. Как воспроизводятся компакт-диски?

При воспроизведении звуковой компакт-диск вращается с постоянной линейной скоростью (Constant Linear Velocuty - CLV), при которой скорость дорожки относительно воспроизводящей головки приблизительно равна 1.25 м/с. Система стабилизации скорости вращения поддерживает ее на таком уровне, чтобы обеспечить скорость считанного цифрового потока равной 4.3218 Мбит/с, поэтому в зависимости от длины питов и промежутков действительная скорость может изменяться. Угловая скорость диска при этом изменяется от 500 об/мин при чтении самых внутренних участков дорожки до 200 об/м на самых внешних.
Для считывания информации с диска используется полупроводниковый лазер с длиной волны около 780 нм (инфракрасный диапазон). Луч лазера, проходя через фокусирующую линзу, падает на отражающий слой, отраженный луч попадает в фотоприемник, где происходит определение питов и промежутков, а также проверка качества фокусировки пятна на дорожке и его ориентации по центру дорожки. При нарушении фокусировки происходит перемещение линзы, работающей по принципу диффузора громкоговорителя (voice coil - звуковая катушка), при отклонении от центра дорожки - перемещение всей головки по радиусу диска. В сущности, системы управления линзой, головкой и шпиндельным двигателем в приводе являются системами автоматической регулировки (САР) и находятся в режиме постоянного слежения за выбранной дорожкой.
Полученный от фотоприемника сигнал в коде 8/14 демодулируется, в результате чего восстанавливается результат кодирования по CIRC с добавленными субкодами. Затем производится отделение субкодных каналов, деперемежение и декодирование CIRC на двухступенчатом корректоре (C1 - для одиночных ошибок и C2 - для групповых), в результате чего обнаруживается и исправляется большая часть ошибок, внесенных нарушениями при штамповке, дефектами и неоднородностью материалов диска, царапинами на его поверхности, нечетким определением пита/промежутка в фотоприемнике и т.п. В итоге поток "чистых" звуковых отсчетов направляется на ЦАП для преобразования в аналоговую форму.
В звуковых проигрывателях после корректора имеется также интерполятор различной сложности, приближенно восстанавливающий ошибочные отсчеты, которые не удалось исправить в декодере. Интерполяция может быть линейной - в простейшем случае, полиномиальной или с использованием сложных гладких кривых.
Для выполнения деперемежения любое CD-читающее устройство имеет буферную память (стандартный объем - 2 кб), которая заодно используется для стабилизации скорости цифрового потока. Для декодирования может использоваться несколько различных стратегий, в которых вероятность обнаружения групповых ошибок обратно пропорциональна надежности их коррекции; выбор стратегии отдается на усмотрение разработчика декодера. Например, для CD-проигрывателя с мощным интерполятором может выбираться стратегия с упором на максимальное обнаружение, а для CDP с простым интерполятором или привода CD-ROM - на максимальную коррекцию.
/  /

5. Каковы параметры звукового сигнала на CD?

Стандартные параметры оцифровки - частота дискретизации 44.1 кГц и разрядность отсчета 16 - определяют следующие теоретически вычисленные характеристики сигнала:

Диапазон частот	- 0..22050 Гц
Динамический диапазон	- 98 дБ
Уровень шума	- -98 дБ
Коэффициент нелинейных искажений	- 0.0015% (на максимальном уровне сигнала)

В реальных устройствах записи и воспроизведения CD верхние частоты нередко обрезаются на уровне 20 кГц для создания запаса по крутизне АЧХ фильтра. Уровень шума может быть как выше -98 дБ в случае линейного ЦАП и шумного выходного усилителя, так и ниже - в случае передискретизации на более высокой частоте с использованием ЦАП типа Delta-Sigma, Bitstream или MASH и малошумящих усилителей. Коэффициент нелинейных искажений сильно зависит от применяемого ЦАП выходных цепей и качества источника питания.
Динамический диапазон в 98 дБ определяется для CD, исходя из разницы между минимальным и максимальным уровнем звукового сигнала, однако на малом сигнале значительно возрастает уровень нелинейных искажений, отчего реальный динамический диапазон, внутри которого сохраняется приемлемый уровень искажений, обычно не превышает 50-60 дБ.
Коэффициент детонации в системе "компакт-диск" лишен смысла, поскольку нестабильность скорости вращения диска напрямую никак не связана с нестабильностью выходного сигнала, которая практически целиком определяется задающими генераторами. Однако "тонкая" зависимость звука от работы механических и электронных систем CDP может проявляться благодаря распространению помех по цепям питания, наводкам между сигнальными линиями, микрофонному эффекту отдельных деталей и прочим паразитным воздействиям на звуковой тракт. В частности, помехи по питанию вызывают дрожание фазы (jitter) опорных генераторов, приводящее к такому же дрожанию фазы цифрового сигнала, поступающего на ЦАП, что в итоге нарушает фазовые характеристики звукового сигнала, ощущаемые на слух как "размывание" и потеря локализации источников звука в пространстве.
/  /

6. Что такое jitter?

Джиттер - быстрое по отношению к длительности периода дрожание фазы цифрового сигнала, когда нарушается строгая равномерность следования фронтов импульсов. Такое дрожание возникает из-за нестабильности тактовых генераторов, а также в местах выделения синхросигнала из комплексного сигнала методом PLL (Phase Locked Loop - петля с захватом фазы, или фазовая автоподстройка частоты - ФАПЧ). Такое выделение имеет место, например, в демодуляторе сигнала, считанного с диска, в результате чего образуется опорный синхросигнал, который путем коррекции скорости вращения диска "подгоняется" к эталонной частоте 4.3218 МГц. Частота синхросигнала, а следовательно - его фаза и фаза информационного сигнала - при этом непрерывно колеблются с различной частотой. Дополнительный вклад может вносить неравномерность расположения питов на диске, порожденная, например, некачественным прессованием или нестабильной записью.
Джиттер, имеющийся в тактовом сигнале АЦП или ЦАП, приводит к нарушению равномерности взятия или выдачи отсчетов аналогового сигнала, из-за чего сигнал менее точно квантуется в АЦП и восстанавливается в ЦАП. В общем случае джиттер приводит к увеличению шумов и искажениям фазы в области высоких частот, делая звук "грязным" и "размытым".
Авторы многих публикаций, посвященных проблеме джиттера, ошибочно считают весь цифровой тракт от фотоприемника до ЦАП непрерывным во времени, из чего делают столь же ошибочный вывод о неизбежности _прямого_ влияния фазовых дрожаний первичного сигнала (неравномерность питов, неровность диска, дрожания в PLL и т.п.) на оконечный цифровой сигнал, подаваемый на ЦАП. На самом же деле движение цифровой информации в CDP носит прерывистый, блочный характер, так как любое устройство воспроизведения CD-DA в обязательном порядке содержит промежуточный буфер. Без буфера невозможно декодирование CIRC, так как кодовые слова с диска поступают в декодер перемешанными, и их необходимо где-то хранить, чтобы восстановить исходный порядок слов. Технология предусматривает запись в этот буфер под управлением "первичных" тактовых импульсов, выделенных в PLL, а выборку декодированных отсчетов - под управлением кварцевого генератора, поэтому в правильно спроектированном CDP все нестабильности информации на диске и во входном сигнале уничтожаются буфером.
Тем не менее, любым генераторам тоже присуща определенная, хотя и гораздо меньшая, нестабильность. В частности, она может быть вызвана помехами по цепям питания, которые, в свою очередь, могут возникать в моменты срабатывания САР и коррекции скорости диска или положения головки/линзы. На дисках низкого качества эти коррекции происходят чаще, давая ряду экспертов повод напрямую связывать стабильность выходного сигнала с качеством диска, хотя на самом деле в большинстве случаев причиной является недостаточно хорошая развязка систем CDP.
/  /

7. Что означают аббревиатуры AAD, DDD, ADD?

Буквы этой аббревиатуры отражают формы звукового сигнала, использованные при создании диска: первая - при исходной записи, вторая - при обработке и сведении, третья - конечный мастер-сигнал, с которого формируется диск. "A" обозначает аналоговую (analog) форму, "D" - цифровую (digital). Мастер-сигнал для CD всегда существует только в цифровой форме, поэтому третья буква аббревиатуры всегда "D".
И аналоговая, и цифровая формы сигнала имеют свои достоинства и недостатки. При записи и обработке сигнала в аналоговой форме наиболее полно сохраняются его "тонкие элементы", в частности - высшие гармоники, однако возрастает уровень шума и искажаются амплитудно-частотная и фазо-частотная характеристики (АЧХ/ФЧХ). При обработке в цифровой форме высшие гармоники принудительно обрезаются на половине частоты дискретизации, а часто и еще ниже, однако все дальнейшие операции выполняются с предельно возможной для выбранного разрешения точностью. Сигнал, прошедший аналоговую обработку, ряд экспертов оценивает, как более "теплый" и "живой", однако многие современные методы обработки сигнала приемлемо реализуются только в цифровом варианте.
/  /

8. Могут ли два одинаковых диска звучать по-разному?

Прежде всего, необходимо убедиться, что диски действительно содержат идентичный цифровой звуковой сигнал. Полное двоичное совпадение двух дисков на уровне конфигурации питов и промежутков практически невозможно за счет мелких дефектов материала и искажений при обработке матриц и прессовании, однако благодаря избыточному кодированию подавляющее большинство этих ошибок исправляется при декодировании, обеспечивая один и тот же цифровой поток "высокого уровня".
Сравнить цифровое содержимое дисков можно путем чтения их в приводе CD-ROM, поддерживающем режим Read Long или Raw Read - считывания "длинных секторов", которые на самом деле являются сверхкадрами CD-DA объемом 2352 байта каждый. Подробнее об этом можно прочитать в FAQ по CD-ROM или в руководстве к программам считывания звука (CD-DA Grabbers/Rippers). Сравнить диски можно также на студийной аппаратуре, умеющей читать диски в цифровом виде на DAT-магнитофон.
Причин для возникновения цифровых различий между похожими на слух дисками может быть несколько. Некоторые приводы CD-ROM и другие аппараты цифрового чтения CD-DA могут в целях недопущения прямого копирования вносить в сигнал малозаметные на слух искажения (например, применяя сглаживающие полиномы), а большинство приводов, поддерживающих команды чтения полных кадров, делают это неаккуратно и неточно. При изготовлении копий (перепечаток) звуковых дисков, особенно пиратским способом, они нередко копируются с передискретизацией на другую частоту (например, 48 кГц в DAT) с последующей передискретизацией на исходную, либо вовсе через аналоговый тракт с двойным преобразованием цифра/аналог. Ряд версий записывающих программ для CD-R также намеренно или случайно искажает исходные данные, так что копия не совпадает с оригиналом.
Если цифровое содержимое двух дисков совпадает, они тем не менее тоже могут давать различное звучание на одном CDP. Возможными причинами этого могут быть:

•	Недостаточно надежная система считывания и декодирования во многих дорогих CDP, преднамеренно рассчитанная на столь же редкие и дорогие диски. Это косвенно подтверждается тем, что нередко диски низкого качества, успешно считываемые дешевыми CDP, крайне плохо воспроизводятся проигрывателями класса High End.
•	Применение в декодере CIRC стратегий, ориентированных на обнаружение ошибок, нежели на их исправление, в результате чего безошибочно считываются только очень качественные диски, а большая часть обычных порождает ошибки, маскируемые интерполятором.
•	Недостаточно полное подавление помех, создаваемых механической системой CDP, которая при плохом качестве сигнала с диска работает с большей нагрузкой и создает помехи большей интенсивности.
•	Различные коэффициенты отражения/преломления луча, глубина/форма питов, неровность дорожки, а также прочие особенности дисков, влияющие на интенсивность отраженного луча и форму сигнала, создаваемого им в фотоприемнике. Даже если восстановленный при декодировании цифровой сигнал в обоих случаях будет одинаковым, тем не менее электрические процессы, происходящие в CDP, в общем случае будут различны. Отголоски этих процессов в виде паразитных помех могут проникать в схему ЦАП и влиять на выдаваемый им звуковой сигнал.

Надо отметить, что даже если цифровое содержимое двух дисков совпало при их сравнении в некоторой системе (CD-ROM, специальные устройства для сравнения оригинала/копии и т.п.), это вовсе не означает, что на том или ином CDP с них также будут декодироваться идентичные цифровые сигналы. Поэтому наиболее надежным способом выяснения причины различий в звуке будет использование CDP с цифровым выходом, с которого во время прослушивания обоих дисков ведется запись на какое-либо устройство хранения. Последующее цифровое сравнение полученных сигналограмм покажет, в каком месте проигрывателя в сигнал вносятся слышимые ухом изменения.
Разумеется, перед сравнением оригинала и копии таким способом необходимо убедиться в повторяемости результатов многократного считывания одних и тех же дисков. Различные цифровые сигналограммы в этом случае могут свидетельствовать о ненадежном считывании диска или плохой работе цифровых интерфейсов (приемник, передатчик, кабель, разъемы). Идентичность цифровых данных при повторных воспроизведениях нескольких дисков можно считать достаточным признаком надежности как самих дисков, так и систем считывания, декодирования и межмодульной передачи.
Слуховое сравнение звучания дисков должно быть корректным - наиболее признанным является двойной слепой тест (double-blind test). Суть метода состоит в том, что эксперт (слушатель) не должен видеть манипуляций с аппаратурой и производящего их человека, а сам этот человек, произвольным образом меняющий диски, не должен знать особенностей их содержимого. Таким образом максимально исключаются любые влияния, в том числе "тонкие" и неизученные, людей на аппаратуру и друг на друга, а мнение эксперта считается предельно непредвзятым.
/  /

9. Что такое HDCD?

High Definition Compatible Digital - "сверх-система" кодирования звука на CD, использующая стандартный формат CD-DA. Звуковой сигнал с более высокой разрядностью и частотой дискретизации подвергается цифровой обработке, в результате которой из него выделяется основная часть, кодируемая, как обычно, методом PCM, а дополнительная информация, уточняющая мелкие детали, кодируется в младших битах отсчетов (LSB) и маскируемых спектральных областях. При проигрывании диска HDCD на обычном CDP используется только основная часть сигнала, а при использовании специального CDP со встроенным декодером и процессором HDCD из цифрового кода извлекается вся информация о сигнале.
/  /

10. Как обращаться с компакт-дисками?

Избегая механического повреждения любой из поверхностей, попадания на диск органических растворителей и прямого яркого света, ударов и перегибов диска. Надписи на записываемых дисках допускается делать только карандашами или специальными фломастерами, исключая нажим и использование шариковых или перьевых ручек.
При извлечении диска из коробки следует остерегаться его перегиба. Один из удобных и безопасных методов требует участия двух рук - большой палец левой руки слегка нажимает на фиксатор, ослабляя его, в то время как другая рука снимает диск с фиксатора. Метод с использованием одной руки, когда указательный палец ослабляет фиксатор, а большой и средний снимают диск, требует более точного согласования усилий, без которого легко перегнуть диск или сломать лепестки фиксатора.
Загрязненный диск можно мыть теплой водой с мылом или неагрессивным поверхностно-активным веществом (шампунь, стиральный порошок), либо специально выпускаемыми жидкостями. Неглубокие царапины на прозрачном слое можно заполировать - полирующими пастами, не содержащими органических растворителей и масел, или обычной зубной пастой.
/  /

11. Что такое "зеленый фломастер" и зачем он нужен?

Это фломастер, наполненный специальным составом, хорошо поглощающим инфракрасное излучение. Им закрашивается внешняя кромка диска с целью ослабить отражения луча от ее внутренней поверхности, и тем самым снизить помехи от паразитных отражений на основной луч.
Многие пользователи и эксперты утверждают, что обработанный таким образом диск дает более чистое звучание в аппаратах высокого класса, приписывая это более точному считыванию цифровой информации с диска, который в своем исходном виде якобы не может быть достоверно считан в большинстве приводов. Однако тщательно выполненная система (привод и декодер) в состоянии правильно считывать не только необработанные диски, но и диски среднего качества, и даже слегка загрязненные и поцарапанные, поэтому возможные причины улучшения звучания следует искать не в диске. Наиболее вероятными объяснениями этого феномена представляются те же факторы, которые создают различное звучание совпадающих по цифровому содержимому экземпляров дисков.
/ /

12. Где найти более подробную информацию по компакт-дискам?

П. Шкритек, Справочное руководство по звуковой схемотехнике. - М., "Мир", 1991.
Оптические дисковые системы. - М., "Радио и связь", 1991.
Compact Disk Terminology, Jim Fricks, Disc Manufacturing, Inc. Распространяется в файле CD_Term.Doc.
CD-R FAQ, Andy McFadden, www.fadden.com/cdrfaq/
www.cd-info.com
www.ee.washington.edu/conselec/CE/kuhn/cdmulti/cdhome.htm - структура и принцип работы CDP
www.physics.udel.edu/wwwusers/watson/scen103/ - курс лекций по электронике, цифровому звуку, CD-технологии и тому подобное.
а также с помощью поисковых систем по ключевым словам

Что такое стриммер и для чего он нужен

Стриммер (или накопитель на магнитной ленте) - это устройство, которое применяется для операций резервного копирования и архивирования данных с жестких дисков на магнитную ленту.
Накопители на магнитной ленте называют также устройствами внешней памяти последовательного доступа, так как удаленные фрагменты данных могут быть прочитаны только после считывания предшествующих им (менее удаленных) данных.
Все файлы, размещенные на сменной кассете, будут сохраняться без каких-либо потерь независимо от того, включен компьютер или нет.
В качестве носителей информации применяются сменные кассеты различного размера с магнитной лентой емкостью от 20 Мбайт до 2 Гбайт.

Как может случиться, что положенный объем данных не помещается на кассету?

Объем большинства нынешних кассет для кассетных накопителей объявляется из расчета сжатия записываемых данных в соотношении 2:1.
Если вы записываете на кассету уже предварительно ужатые файлы (например, с расширениями *.ZIP, *.ARJ, *.RAR, *.JPRG и так далее), то тогда собственная схема сжатия данных накопителя не будет работать эффективно, и реальный объем кассеты будет ближе к неужатому.

Как кассетный накопитель определяет конец ленты?

На магнитной ленте имеются технологические отверстия. В месте установки кассеты имеется небольшое зеркальце и два фотодатчика (инфракрасный излучатель и инфракрасный приемник). Датчик-излучатель посылает инфракрасный луч на это зеркальце, а датчик приемник принимает отраженный от зеркальца сигнал. Когда кассета вставлена в стриммер, полотно магнитной ленты перекрывает инфракрасный луч.
Вблизи конца ленты луч проходит через технологическое отверстие, отражается и попадает на приемник. Стриммер останавливает свою работу.
Если инфракрасный излучатель или приемник загрязнены, то стриммер по окончании ленты может не остановиться и тогда произойдет "слет" кассеты накопителя.

USB Drive – новая технология хранения данных

Общие сведения
Всем нам, и особенно тем для кого компьютеры являются своего рода «средствами производства», известны трудности связанные с подключением внутренних и внешних устройств, обусловленные распределением прерываний. Технология Plug&Play , как показывает опять же практика – выручает далеко не всегда. Результатом обычно бывают эпизодические «походы» к более квалифицированным специалистам по установке и настройке «железа», что зачастую ведет к необходимости замены уже существующих в компьютере комплектующих, переустановки ОС, «вынужденному» апгрейду системного блока и так далее.
Наряду со всеми перечисленными выше для стандартного пользователя проблемами, наблюдается стремительный рост общего ассортимента периферийных устройств широко известных мировых производителей. Это цифровые камеры, внешние CD-R и CD-RW приводы, принтеры, сканеры и так далее. Как же избежать все эти проблемы, связанные с быстрым и оперативным подключением всего этого многообразия к своему компьютеру. Подумав, об этом, умные головы в качестве выхода из сложившейся ситуации предложили Universal Serial Bus (новая последовательная шина), больше известная среди компьютерной братии как USB. Преимущества стандарта очевидны:

·                        Нет необходимости настраивать большое количество внешних устройств. Достаточно установить и настроить USB-концентратор, а дальше к нему можно подключать большое количество различных устройств (в теории – до 127), уже не требующих настройки.

·                        USB – порты уже есть во всех современных компьютерах с любой операционной системой. Теперь неважно, IBM у вас или MAC, настольный компьютер или ноутбук: одно и то же USB – устройство с легкостью будет работать на любой из этих машин.

·                        Все USB – устройства используют технологию «горячего» подключения. При включении такой железки компьютер сразу находит ее и просит драйвера. При этом нет необходимости выключать или перезагружать компьютер.

Особое место в ряду периферийных устройств занимают накопители информации. Значение их трудно переоценить. Для художников и дизайнеров – это возможность переносить свои творения из дома в офис, из офиса к заказчику. Для программистов – это возможность на любом рабочем месте доработать программу. Для деловых людей - это возможность сохранения конфиденциальной информации.
Попробуем взглянуть, что же предлагает нам рынок подобных устройств. Дискеты?! Морально устарели в силу своей маленькой емкости (проще переслать файл по e-mail) и ненадежности (серьезную коммерческую информацию дискете не доверишь). CD-R или CD-RW носители? Уже лучше, но процесс записи CD не так прост для среднего пользователя. К тому же, вы не можете всюду таскать с собой CD-recorder. ZIP или магнитооптика? К сожалению, эти стандарты так и не получили широкого распространения. Мы бы хотели обратить Ваше внимание на один очень интересный, и на наш взгляд многообещающий стандарт хранения данных – Flash Memory. У этого типа памяти есть много преимуществ:

·                        быстрое время доступа;

·                        высокая надежность (в силу отсутствия движущихся частей);

·                        компактность;

·                        долговечность.

До недавнего времени карты Flash-памяти использовались, в основном, только в карманных компьютерах и цифровых камерах. Соединение двух прогрессивных технологий: шины USB и Flash-памяти – позволило использовать устройства с Flash-памятью при работе на персональном компьютере.

Тестирование USB-накопителя
Тестовые испытания проходил USB-накопитель от компании J.M.Tek емкостью 32 мегабайта.
Вот характеристики устройства, заявленные производителем:
- Емкость диска - 32 Mb;
- Интерфейс - USB 1.1;
- Скорость чтения - 800 KB/sec;
- Скорость записи - 500 KB/sec;
- Рабочая температура - 0 - +45С;
- Влажность - 5-95%;
- Срок службы - 10 лет;
- Размеры - 54 х 20 х 10 миллиметров;
- Вес - 15 грамм.
USB-накопитель от компании J.M.Tek - это устройство небольшого размера (с зажигалку), USB-разъем которого закрывается защитной заглушкой с защелкой для закрепления в кармане.

С торца имеется микропереключатель для защиты диска от случайной записи и контрольный индикатор режима работы. В режиме записи он светится желтым светом, в режиме чтения – зеленым. Кроме самого устройства, в упаковочной коробке обнаружились:

·                        руководство по установке;

·                        3-дюймовый CD с драйверами и программным обеспечением;

·                        удлинитель USB-порта длиной 1м;

·                        шнур для ношения устройства на шее.

При тестировании USB-накопителя использовался компьютер следующей конфигурации:

·                        Процессор: Pentium-III 500 MHz;

·                        Чипсет: Intel 440 BX;

·                        Оперативная память: 64 Mb;

·                        Жесткий диск: 10 Gb, UDMA-33;

·                        USB-контроллер: Intel 82371, интегрирован на материнской плате;

·                        Операционная система: Windows 98 SE, русская версия.

Установка устройства не вызвала проблем. Правда производится она в нетипичном для USB-систем порядке: сначала устанавливаются драйвера с диска, а уже потом можно присоединять устройство (обычно бывает все наоборот). После установки драйверов и подключения, устройство появилось в реестре Windows, а в списке дисков появился еще один (Removable).

На рабочем столе и в панели задач появился значок запуска программы Flash Manager.

Эта программа позволяет уточнить тип драйва, его емкость и, в случае необходимости, произвести форматирование диска. Кроме того, Flash Manager позволяет произвести проверку физической структуры микросхемы памяти на предмет дефектов. В процессе использования устройства всплыла еще одна особенность применения драйва: на него нельзя записать больше 512 файлов. Видимо, это связано со стандартной организацией памяти в виде массива кластеров, которых на этом диске – 512. Но, в принципе, это не так уж и страшно, потому что, во-первых, таскать с собой полтыщи файлов мало кому надо и, во-вторых, всегда можно воспользоваться архиватором.

Результаты тестирования
Тестирование производилось с помощью программы SiSoft Sandra Millenium Edition. Размер тестового файла – 28 Mb. Результаты тестирования:
Removable Disk (G:)
Benchmark Results
This Drive : Drive Index: 312
JAZ 1GB: Drive Index: 2500
ZIP 100MB: Drive Index: 580
Floppy 1.44MB: Drive Index: 60
Floppy 1.2MB: Drive Index: 55
Multi-Processor Test: No
Dynamic MP Load Balance: No
Windows Disk Cache Used: No
Test File Size: 28MB
Buffered Read: 390 kB/s
Sequential Read: 390 kB/s
Random Read: 390 kB/s
Buffered Write: 327 kB/s
Sequential Write: 327 kB/s
Random Write: 292 kB/s

Drive Class: Removable
Drive Device: J.M.TEK USB Drive 5110 - 0 [G:]
Disk Controller: Flash Disk Port Driver - 0
Total Space: 31MB
Free Space: 31MB, 100%

Выводы
Таким образом, USB-накопитель - действительно прогрессивное устройство хранения информации. Легко устанавливается, простое в работе, надежное в хранении. Впечатление не испортили даже отличия реальных скоростных характеристик от заявленных. Устройство все равно читает/пишет данные со скоростью чуть медленнее 4-х скоростного CD-ROMа. С учетом того, что общее количество компьютеров у пользователей с USB портами растет день за днем, актуальность этого изобретения – очевидна.
В общем, USB-накопитель можно рекомендовать всем, кому нужен очень надежный носитель информации средней емкости и обладающий совместимостью с любыми современными компьютерами.

Плюсы:

·                        Надежность + Простота + Совместимость + Компактность + Защита информации = Максимальная эргономичность продукта.

·                        Не требуется перезагрузка системы после установки драйвера и физического подключения устройства к компьютеру.

Минусы:

·                        Нельзя использовать USB-накопитель на компьютере без предустановленного драйвера (не относится к операционным системам Windows 2000 и Windows XP).

·                        На сегодняшний день продукт укомплектован производителем устаревшей версией драйвера

Как использовать все возможности USB-накопителей?

 

1. Вступление
Загрузка с флэш-диска, шифрование данных, «переносное» рабочее место для редактирования текстов, работы с электронной почтой и Интернет-серфинга, вот лишь небольшой набор возможностей, которые не используются многими владельцами флэшек просто из-за незнания. Спешим внести свою лепту в ликвидацию этих пробелов.
«Брелки» с флэш-памятью или флэшки в последнее время все эффективнее вытесняют дискеты. Это обусловлено медленным, но уверенным понижением цен. Сейчас позволить себе такой «брелок с памятью» могут почти все. Это, вместе с поддержкой, встроенной в Windows XP, делает флэш-диски очень удобными.
Многие пользователи, даже долго использующие флэшки не знают обо всех возможностях этих устройств, здесь действует принцип, который обычно связывают с мобильными телефонами, говоря, что большинство их хозяев не использует и десятой части заложенных в своих телефонах функций. Иногда они просто не нужны, но может оказаться, что пользователь просто не знает о тех возможностях устройств, которые могут оказаться очень полезными.
Поэтому мы решили разобраться в основных возможностях и способах применения флэш-дисков.

 

2. Загрузка компьютера с USB-диска
До недавнего времени дискеты были основным средством аварийной загрузки компьютера при возникновении почти большинства проблем с основной операционной системой.
Если ваша материнская плата поддерживает загрузку с USB-устройств, то при правильной настройке флэш-диска, его можно использовать для загрузки системы как аварийную дискету.
Во-первых, нужно убедится, что BIOS поддерживает загрузку с USB-устройств. Перезагрузите компьютер, нажимая во время загрузки клавишу DEL. Появится экран BIOS. Сколько производителей материнских плат, столько различных вариантов меню BIOS можно увидеть. В большинстве версий, вам нужно будет выбрать пункт «advanced BIOS settings», и на появившемся экране найти что-то вроде «1st boot device». Среди опций может быть и возможность загрузки с USB-диска. Скорее всего, эти пункты будут называться USB RMD-FDD, USB ZIP или USB FLOPPY. Если вы нашли что-то подобное, оставьте эти установки, сохраните их и перезагрузите компьютер.
Возможно, указанных пунктов в вашем BIOS нет. В этом случае попробуйте найти что-то связанное с USB-устройствами в других пунктах меню. В зависимости от вашей версии BIOS, придется заглянуть в разные пункты, например, «feature settings» или «advanced setup». Если ничего подходящего найти не удалось, ваш BIOS может и не поддерживать загрузку с USB-устройств. Даже в этом случае все еще не потеряно, стоит зайти на сайт производителя вашей материнской платы и найти более новую версию BIOS. Вероятно, эта функция будет в новом варианте.
Будем считать, что все нормально, и в BIOS вы все установили правильно. Теперь время сделать флэш-диск загрузочным. Как это не иронично, но самый легкий способ сделать это с помощью дискеты. Вставьте чистую дискету, и отформатируйте ее с опцией «создание загрузочного диска MS-DOS».
Дальше лучше воспользоваться специальной утилитой HP USB disk storage tool. Переписать ее можно здесь. Хоть она и предназначена для сменных дисков от HP, опыт показывает, что она замечательно работает с устройствами от других производителей. Подключите флэш-диск и запустите утилиту.

Убедитесь в том, что она правильно определила USB-диск. Измените файловую систему на FAT и установите опции “create a DOS startup disk” и «using DOS system files located at». В качестве источника введите «a:\». После нажатия кнопки Start программа перенесет необходимые для загрузки файлы на флэш-диск.
Чтобы все проверить, достаточно перезагрузить компьютер. Теперь вы можете записать на загрузочный диск все нужные программы.
Если вдруг у вас нет дисковода для гибких дисков, комплекты системных файлов для USB-дисков можно найти в Интернет, например, здесь. Распакуйте архив с системными файлами в какую-то папку и укажите ее утилите HP как папку с загрузочными файлами.

 

3. Linux на USB-диске
Некоторые любители Linux умудряются поместить на загрузочный диск не просто компоненты операционной системы, а всю систему.
Для этого можно использовать один из пакетов Linux Live CD, предназначенных для загрузки с компакт-диска или других носителей, и работы без необходимости установки на компьютер. Преимущества такого способа загрузки очевидны, если приходится часто работать на разных компьютерах, можно всегда иметь под рукой свою рабочую среду с набором необходимых приложений.
Некоторые дистрибутивы Live Linux даже были переделаны энтузиастами для работы с USB-дисками. Это портативные операционные системы, которые полноценно используют флэш-диски вместо жестких дисков как хранилище для операционной системы и рабочих файлов. Возможность записи на флэшки делает их значительно более удобными, чем компакт-диски с дистрибутивами Linux.
Один из дистрибутивов, подходящих для нашей цели Puppy Linux. Изначально он был дистрибутивом Live CD Linux на компакт-диске, отличавшимся небольшим размером. На компьютерах с 128 МБ ОЗУ и более, все приложения загружаются в память, при этом отпадает необходимость использования загрузочного диска после загрузки.
Перед выполнением всех дальнейших инструкций убедитесь в том, что ваш флэш-диск использует файловую систему FAT, а не FAT32. Если это не так, отформатируйте его, указав файловую систему FAT, и не используйте быстрого форматирования.
Дальше заходим на сайт Puppy Linux, качаем последнюю версию операционной системы live puppy. Это будет файл образа .iso. Создайте на основе этого образа компакт-диск.
Как только вы получили компакт-диск с дистрибутивом Puppy Linux Live CD, загрузите с помощью него свой компьютер. Если при загрузке системы вас спросят, использовать ли ваш USB-диск как место для хранения личных данных, нажмите «no», так как мы будем его использовать для других целей.
После нескольких вопросов, касающихся мышки и разрешения, система должна загрузиться. Теперь нажимаем на кнопку «start» в привычном левом нижнем углу экрана. И переходим по меню к пункту «utilities\install puppy USB drive». Дальше появится очень простой мастер, который поможет вам установить систему на USB-диск. Имейте в виду, что для этого нужна флэшка объемом как минимум 64 МБ. Кстати, вам придется ввести адрес флэш-диска, если он у вас подключен только один, адрес должен выглядеть так «/dev/sda1».
Когда мастер закончит работу, на диск будут записаны все необходимые файлы. После этого останется перезагрузить компьютер, чтобы проверить, все ли работает. Теперь у вас будет полностью рабочая операционная система на флэш-диске, в составе которой будет еще и базовый набор приложений, например, браузер Firefox и текстовый процессор ABIWord. Останется научиться работать с Linux.

 

4. Дорожный набор часть первая: портативный браузер
Использование браузера вдали от домашнего или рабочего компьютера может вызывать массу неудобств. Во-первых, большая часть компьютеров использует Internet Explorer, а вы могли привыкнуть к какому-то альтернативному браузеру. Во-вторых, весь набор домашних ссылок, указанных в «родном» браузере остается дома.
Ситуацию можно исправить, взяв браузер с собой. Mozilla Firefox, по мнению многих пользователей, стал хорошей альтернативой для Internet Explorer. Кроме того, его можно использовать в качестве портативного браузера, перенося на своем флэш-диске. Еще одно его достоинство, не сомненно, являющееся большим плюсом – это небольшой размер.

Просто перепишите последнюю версию портативного варианта браузера отсюда, извлеките все файлы из архива в папку на вашем флэш-диске. Теперь для запуска браузера вам нужно будет запустить файл portablefirefox.exe. Все сохраненные ссылки будут на вашем диске.
Естественно, вы заметите, что создателям браузера, чтобы уменьшить его объем, пришлось пойти на несколько компромиссов. Портативный вариант не сохраняет сведений о посещенных страницах ни в «истории», ни в кэше. По этой причине возврат к ним будет происходить медленнее, чем в «стационарных» браузерах. Но это достаточно низкая цена, которую придется заплатить за комфортную работу.

 

5. Дорожный набор часть вторая: портативный почтовый клиент
Говоря о браузере, стоит сказать несколько слов о портативных почтовых клиентах. Все, что нужно для таких программ – подключение к Интернет, и вы сможете комфортно работать со своими почтовыми ящиками, и всегда иметь доступ к своей адресной книге.

Коль мы говорили о браузере от Mozilla, остановимся на их почтовом клиенте. У этой программы тоже есть портативная версия. Инструкция по установке очень проста: качаем отсюда последнюю версию, распаковываем на флэшку и запускаем portablethunderbird.exe.
Если до этого момента вы работали с Outlook Express или Outlook, Thunderbird покажется вам знакомым. Кроме того, все адреса, сохраненные в Outlook Express можно импортировать с помощью пунктов меню “tools\import”, где нужно будет выбрать «address books». Так же можно поступить и с вашими папками с электронной почтой. Если вы захотите, можете перенести всю вашу почтовую систему на флэш-диск. После нескольких дней работы я на собственном опыте убедился, как это удобно. Где бы ты ни находился, с любого компьютера можешь получить полный доступ ко всем своим почтовым ящикам, даже не имеющим web-интерфейса.

 

6. Дорожный набор часть третья: портативный текстовый процессор
В заключение этой «трилогии» о полезных портативных приложениях, остановимся на текстовом процессоре. Я выбрал AbiWord. Это редактор, реализованный для разных платформ, кроме того, без проблем работающий при установке на USB-диск, чего не скажешь о Microsoft Word и многих других текстовых процессорах.

Установка снова не представляет собой ничего сложного. Переписываем редактор отсюда и запускаем программу установки, указывая USB-диск в качестве целевого. Дополнительные модули, расширяющие функциональность редактора и улучшающие совместимость с остальными офисными приложениями, можно переписать здесь и здесь. Они тоже устанавливаются на флэш-диск.
Тройка описанных выше приложений (браузер, почтовый клиент и текстовый процессор) заняла на моей флэшке всего 40 МБ, так что, я не вижу причины не использовать их, например, журналистом, или любым другим человеком, которому приходится работать на разных компьютерах.

 

7. Шифрование электронной почты
Эта часть статьи посвящена пользователям, работающим с почтой на чужих компьютерах и желающим сохранить анонимность своей переписки.
В этом случае может помочь бесплатная программа для шифрования электронной почты CryptoAnywhere. Она позволяет отсылать и принимать зашифрованные сообщения.

Перепишите программу и запустите ее. Вам нужно будет «идентифицировать себя», указав адрес электронной почты и почтовый сервер. Нужно указать и пароль, который будет использоваться для расшифровки приходящих вам сообщений, так что его стоит запомнить. После этого, нажмите кнопку «create travel floppy» в меню в левой части окна.

Введите букву, соответствующую вашему USB-диску. Необходимые файлы будут скопированы, и вы сможете использовать CryptoAnywhere на любом компьютере, подключив к нему свой флэш-диск.
При отправлении письма программа его зашифрует и отправит как вложение, а вас попросит ввести пароль, который должен будет указать получатель, чтобы прочитать письмо.
Для отправки письма просто нажмите «new message», введите адрес, текст и укажите необходимые вложения. После чего, нажимаем «encipher and send».

 

8. Вместо заключения: плеер, который всегда с собой и набор игр, не требующих установки
Полезных применений для флэш-дисков можно найти еще много, это зависит от вашего рода работы. Стоит сказать несколько слов и о развлекательных приложениях. Многие владельцы USB-дисков используют их для временного хранения музыкальных файлов. Всегда под рукой можно иметь и привычный плеер для их воспроизведения. Даже некоторые версии WinAmp не записывали ничего в реестр, так что их можно использовать для этой цели. А вот ссылки еще на два плеера, которые без проблем работают на флэш-дисках: Zoom Player (видео и аудио) и XMPlay (только аудио). Их достаточно просто устанавливать: переписываем, распаковываем на USB-диск и начинаем пользоваться.
Когда уже не хочется работать, а за компьютером находиться, по какой-то причине еще нужно, многие находят утешение в «сапере», «косынке» и других простых и не очень простых играх. В таком случае тоже может пригодится флэш-диск, особенно когда находишься за чужим компьютером, где без особой необходимости лучше ничего не устанавливать. Например, на свой диск можно записать бесплатный эмулятор для аркадных игр AdvanceMame. Он работает с играми, записанными в ROM-файлах, распространение которых не совсем легально, но в Интернете таких игрушек можно найти сотни. Сама программа поставляется с тремя. Для установки AdvanceMAME, перепишите архив отсюда, распакуйте, и запустите пакетный файл makeusb. Программа сделает ваш флэш-диск загрузочным и запишет на него все необходимые для запуска игр файлы. Как вы уже заметили, единственное неудобство заключается в том, что для начала игры компьютер придется перезагрузить с USB-диска.

Как работать с USB-накопителями под DOS

Часто при подготовке компьютера к установке операционной системы или в ходе «аварийно-восстановительных работ» на винчестере возникает необходимость перенести достаточно большой объем данных на жесткий диск. Объема стандартной дискеты для этого категорически не хватает. Для подобных операций можно было бы использовать USB-флэш-диск или винчестер с USB-интерфейсом, но как это сделать, если поддержки USB-интерфейса в DOS не предусмотрено. Так есть ли возможность использовать USB-накопители в среде DOS?
Изначально поддержки USB-накопителей в операционной системе DOS действительно нет, но ее можно добавить самостоятельно. Для начала нужно создать обычную загрузочную дискету.
В Windows 98 это можно сделать, двигаясь следующим образом:
"Панель управления" -> "Установка и удаление программ" -> "Загрузочный диск".
В Windows XP создать загрузочную дискету еще проще: нужно просто отметить пункт "Копировать системные файлы" при форматировании дискеты.
На загрузочную дискету следует скопировать файлы USBASPI.SYS, USBCD.SYS, DI1000DD.SYS, MSCDEX.EXE и HIMEM.SYS. Скачать архив с этими файлами можно отсюда (размер файла 55 килобайт).
Драйвер USBASPI.SYS от компании Panasonic позволяет системе видеть подключенный к USB-порту USB-накопитель (винчестер, флэш-диск или привод CD-ROM) как устройство SCSI, поддерживает интерфейс USB 2.0 и корректно сканирует USB-контроллеры на компьютере, находя все устройства, к ним подключенные.
Драйвер DI1000DD.SYS от компании Novac поддерживает файловую систему FAT32, а также точно и правильно реагирует на ограничения ранних версий операционной системы DOS.
Драйвер USBCD.SYS от компании Panasonic позволяет системе видеть подключенный к USB-порту привод CD-ROM'а.
Драйвер MSCDEX.EXE от компании Microsoft обеспечивает работу системы с приводом CD-ROM.
Драйвер HIMEM.SYS от компании Microsoft поддерживает работу системы с расширенной памятью (XMS) компьютера.

Работа под DOS USB-флэш-диска и винчестера с интерфейсом USB
После того как на загрузочную дискету скопированы все указанные драйвера в файл CONFIG.SYS на загрузочном диске нужно добавить следующие строки:
DEVICE=HIMEM.SYS /TEST:OFF
DOS=HIGH
DEVICEHIGH=USBASPI.SYS /V /W
DEVICEHIGH=DI1000DD.SYS
Далее перезагружаем компьютер с дискеты. Драйвер USBASPI.SYS при загрузке предложит подключить к компьютеру USB-накопитель. Когда USB-накопитель будет обнаружен, для него будет выделен соответствующий логический том.
Вот что увидит пользователь на экране монитора в ходе загрузки компьютера, к USB-порту которого подключен USB-флэш-диск компании TwinMOS объемом 132 мегабайта:

Работа под DOS привода CDROM с интерфейсом USB
Работать под DOS можно не только с USB-флэш-диском или USB-винчестером, но и с подключенным к USB-порту внешним приводом CD-ROM с интерфейсом USB.
В этом случае в файл CONFIG.SYS на загрузочной дискете нужно добавить следующие строки:
DEVICE=HIMEM.SYS /TEST:OFF
DOS=HIGH
DEVICEHIGH=USBASPI.SYS /V /NORST
DEVICEHIGH=USBCD.SYS /D:USBCD001
А файл AUTOEXEC.BAT должен содержать строку:
LH MSCDEX.EXE /D:USBCD001

Фирмы-производители магнитных носителей (дискет)

Ampex Corporation BASF Sony

Фирмы-производители накопителей CD, CD-R, CD-RW

Acer Peripherals, Inc. (приводы CD, CD-R, CD-RW) Archos (приводы CD) Atlas Peripherals (приводы CD). Aztech (приводы CD) Behavior Tech Computer (BTC) (приводы CD) Boffin Limited (приводы CD, CD-R) Chinon (приводы CD) Creative Labs (приводы CD, CD-R) CyberDrive (приводы CD, CD-R) Delta (приводы CD) DunaTek (CD-ROM дубликаторы) Elms Systems Corporation (приводы CD, CD-R) EXP Computer, Inc. (приводы CD) Funai (приводы CD) H45 Technology (приводы CD, CD-R) Hewlett-Packard (приводы CD, CD-RW) Hi-Val (приводы CD, CD-R) Hitachi (приводы CD, CD-R) HOEI SANGYO CO., Ltd. (приводы CD, CD-R) Imes (приводы CD, CD-R) JVC Information Products Company of America (приводы CD, CD-R) KYE Systems (Genius) KYE Systems (Genius) (российский сайт компании) Kubik (приводы CD, CD-R) Lacie (приводы CD-ROM, CD-R) Laser Magnetic Storage Int'l. (приводы CD, CD-R) LG Electronics (приводы CD) LG Multimedia (приводы CD, CD-R) Microboards Technology, Inc. (приводы CD, CD-R) MicroNet Tech, Inc. (приводы CD, CD-R) Microsolutions (приводы CD, CD-R) MicroSynergy (приводы CD, CD-R) Mitsumi Electronics Corporation (приводы CD, CD-R, CD-RW) Momitsu Multi Media Technologies, Inc. (приводы CD, CD-R) Nakamichi America Corporation (приводы CD, CD-R) NSM America, Inc. (приводы CD, CD-R) OnSpec Electronics (приводы CD, CD-R) Optics Storage Pte Ltd. (приводы CD, CD-R) Optima Technology Corporation (приводы CD, CD-R) Panasonic (приводы CD, CD-R, CD-RW) Perisol (приводы CD, CD-R) Philips (приводы CD, CD-R, CD-RW) Pinnacle Micro, Inc. (приводы CD, CD-R, CD-RW) Pioneer (приводы CD, CD-R, CD-RW) Plasmon Data, Inc. (приводы CD, CD-R) Plextor USA (приводы CD, CD-R, CD-RW) Procom Technology (приводы CD, CD-R) Sanyo (приводы CD, CD-R) Sanyo-Verbatim (приводы CD, CD-R) Smart and Friendly (приводы CD, CD-R) Sony (приводы CD, CD-R, CD-RW) TEAC America, Inc. (приводы CD, CD-R) Toray (приводы CD, CD-R) Yamaha Corporation of America (приводы CD, CD-R, CD-RW)

Фирмы-производители винчестеров

Fujitsu Hitachi America, Inc. International Business Machines Corporation (IBM) Maxtor Corporation Quantum Corporation Seagate Technology, Inc. Storage Technology Corporation Western Digital Corporation

Boffin Limited Creative Labs Elms Systems Corporation EXP Computer, Inc. H45 Technology Hewlett-Packard Hi-Val Hitachi HOEI SANGYO CO., Ltd. Imes JVC Information Products Company of America Lacie Laser Magnetic Storage Int'l. LG Multimedia Microboards Technology, Inc. MicroNet Tech, Inc. Microsolutions MicroSynergy Mitsumi Electronics Corporation Momitsu Multi Media Technologies, Inc. Nakamichi America Corporation NSM America, Inc. OnSpec Electronics Optics Storage Pte Ltd. Optima Technology Corporation Panasonic Perisol Philips Pinnacle Micro, Inc. Pioneer Plasmon Data, Inc. Plextor USA Procom Technology Sanyo Sanyo-Verbatim Smart and Friendly Sony TEAC America, Inc. Yamaha Corporation of America

Фирмы-производители флоппи-дисководов

Atlas Peripherals Behavior Tech Computer (BTC) Chinon CyberDrive Funai Hitachi Imes JVC Information Products Company of America LG Electronics Mitsumi Electronics Corporation Optima Technology Corporation Panasonic Philips Sanyo Sony TEAC America, Inc.

Фирмы-производители приводов ZIP и JAZ

Iomega NEC

на главную