77691

Аппаратная реализация RLL-кодирования

Реферат

Информатика, кибернетика и программирование

Наибольшее распространение по крайней мере для жестких дисков PC получило так называемое кодирование с ограниченной длиной отрезка или RLLкодирование. Математики и инженеры считают способ 27 RLL разновидностью записи с групповым кодированием Groupoded Recording GCR. Обычная форма способа 27 RLL относится к кодированию GCR с переменной длиной.

Русский

2015-02-05

56.5 KB

3 чел.

Аппаратная реализация RLL-кодирования

Оказалось, что, несмотря на популярность и эффективность, MFM-кодирование не самый эффективный способ кодирования данных. В MFM-кодировании размер битовой ячейки уменьшается до минимальной длины магнитного триггера, но можно достичь лучшего результата при дальнейшем сокращении числа сигналов синхронизации. Степень сокращения зависит от постоянства скорости вращения диска и от точности выделения импульсов, поступающих от головки считывания. Разработчики дисковых систем проверили много способов снижения среднего числа импульсов синхронизации на бит данных и соответствующего повышения максимальной плотности битов на поверхности диска. Наибольшее распространение, по крайней мере, для жестких дисков PC, получило так называемое кодирование с ограниченной длиной отрезка или RLL-кодирование. В этом способе совершенно нет сигналов синхронизации! Это стало возможно при записи на диск наборов, которые отличаются от наборов сохраняемых данных. При правильном выборе записываемых наборов контроллер при считывании данных может "обратить" этот процесс. Математики и инженеры считают способ 2,7 RLL разновидностью записи с групповым кодированием (Group-oded Recording — GCR). Идея группового кодирования состоит в том, что группа битов данных заменяется большей группой записываемых битов. (Здесь у вас, конечно, появится вопрос: "Нужно ли расходовать поверхность, записывая больше битов, чем имеется в данных?" Минуточку терпения, и ответ будет очевиден.) Обычная форма способа 2,7 RLL относится к кодированию GCR с переменной длиной. Другими словами, размер групп заменяющих битов зависит от фактических битов данных. RLL-кодирование использует два ограничения на любой набор переходов магнитных полей, которые можно записать на поверхности диска. Во-первых, переходы магнитного поля не должны следовать чаще, чем минимальная длина магнитного триггера (этим предотвращается риск стирания предшествующего магнитного поля при записи нового). Во-вторых, промежутки без переходов не должны быть столь длинными, чтобы контроллер диска потерял текущую позицию на диске. Таким образом, для переходов магнитного поля имеются максимальная и минимальная допустимые частоты. (Другими словами, в терминах расстояний по дорожке между переходами магнитного поля имеются максимальная и минимальная допустимее длины промежутка или "отрезка" без переходов. Кодирование RLL и означает, что эти "отрезки" дорожки между переходами ограничены верхней и нижней величинами.)

Оказалось, что, несмотря на популярность и эффективность, MFM-кодирование не самый эффективный способ кодирования данных. В MFM-кодировании размер битовой ячейки уменьшается до минимальной длины магнитного триггера, но можно достичь лучшего результата при дальнейшем сокращении числа сигналов синхронизации. Степень сокращения зависит от постоянства скорости вращения диска и от точности выделения импульсов, поступающих от головки считывания. Разработчики дисковых систем проверили много способов снижения среднего числа импульсов синхронизации на бит данных и соответствующего повышения максимальной плотности битов на поверхности диска. Наибольшее распространение, по крайней мере, для жестких дисков PC, получило так называемое кодирование с ограниченной длиной отрезка или RLL-кодирование. В этом способе совершенно нет сигналов синхронизации! Это стало возможно при записи на диск наборов, которые отличаются от наборов сохраняемых данных. При правильном выборе записываемых наборов контроллер при считывании данных может "обратить" этот процесс. Математики и инженеры считают способ 2,7 RLL разновидностью записи с групповым кодированием (Group-oded Recording — GCR). Идея группового кодирования состоит в том, что группа битов данных заменяется большей группой записываемых битов. (Здесь у вас, конечно, появится вопрос: "Нужно ли расходовать поверхность, записывая больше битов, чем имеется в данных?" Минуточку терпения, и ответ будет очевиден.) Обычная форма способа 2,7 RLL относится к кодированию GCR с переменной длиной. Другими словами, размер групп заменяющих битов зависит от фактических битов данных. RLL-кодирование использует два ограничения на любой набор переходов магнитных полей, которые можно записать на поверхности диска. Во-первых, переходы магнитного поля не должны следовать чаще, чем минимальная длина магнитного триггера (этим предотвращается риск стирания предшествующего магнитного поля при записи нового). Во-вторых, промежутки без переходов не должны быть столь длинными, чтобы контроллер диска потерял текущую позицию на диске. Таким образом, для переходов магнитного поля имеются максимальная и минимальная допустимые частоты. (Другими словами, в терминах расстояний по дорожке между переходами магнитного поля имеются максимальная и минимальная допустимее длины промежутка или "отрезка" без переходов. Кодирование RLL и означает, что эти "отрезки" дорожки между переходами ограничены верхней и нижней величинами.)

Каждая последовательность Т и О имеет точно в два раза больше знаков, чем набор кодируемых единиц и нулей. Поскольку от О до Т минимум три знака, то в минимальную длину магнитного триггера можно поместить три знака. Поскольку два знака равны одному биту, размер битовой ячейки сокращается до двух третей длины триггера. Такой размер позволяет накопителю разместить в полтора раза (150%) больше битов на длине дорожки, чем в MFM-кодпровании, и в три рала больше битов, чем в FM-кодпровании. Таким образом, в RLL-кодировашш специальные наборы переходов заменяют фактические записываемые наборы данных. Наборы выбраны так, чтобы отношение максимального промежутка между переходами поля к минимальному было как 8 к 3 Применение такого способа позволяет в гом же пространстве сохранить на 50% больше данных. Большнниво жестких дисков вращаются с одинаковой скоростью, на запись и считывание одной и той же информации уходит только две трети времени. На рис. 2.7,д показано, как выглядит RLL-коднрованне одного и того же байта по сравнению с другими способами кодирования. Несмотря на возможность улучшения RLL-коднрованпя, этот процесс оказывается непростым и недостаточно надежным для большинства пользова!елей. Как всегда, на практике RLL-кодирова-ние встречает определенные ограничения. Поскольку в RLL-кодпроваиин переходы магнитного иоля оказываются не ближе, чем в MFM-кодированни, многие полагают, что можно применять MFM-накошпель как RLL-иакопитель, просто подключив к MFM-накогштелю RLL-контроллер. К сожалению, при первом появлении на рынке несколько лет назад для надежного применения RLL-кодирования пришлось усложнить электронику жестких дисков и контроллера. Накопители и контроллеры довольно часто и с драматическими последствиями отказывали С тех пор фирмы-производители RLL-контроллеров разработали лучшие методы, а производители накопителен стали более жестко тестировать своп изделия В ре зультате сейчас появились накопители, "сертифицированные для RLL-коднрования", а других пока нет. Объединение RLI-сертифицированного накопителя с RLL-KOHтроллером оказывается довольно надежным устройством.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

37009. Файлова система NTFS 1.45 MB
  Імя робочої групи домену в який входить компютер MSHOME Імя користувача dmin Характеристики компютера: Процесор 1.6GHz Оперативна пам'ять 512Mб Обєм жорсткого диска 80Gb Моделі мережевих пристроїв внутрішніх і зовнішніх Reltek RTL8139 810x Fmily Fst Ethernet NIC 10 100 mb s Наявність локальної мережі Ні Наявність глобальної мережі Так Операційна система Microsoft Windows XP Порядок виконання роботи: 1.txt рис1 Рис 1 1.
37010. Створення консольних додатків. Обробка розгалужених обчислювальних процесів на мові програмування C# 31.5 KB
  Індивідуальні завдання. Дано порядковий номер факультету вивести на екран його назву. Дан порядковый номер месяца вывести на экран количество месяцев оставшихся до конца года. Дан порядковый номер дня месяца вывести на экран количество дней оставшихся до конца месяца.
37011. Команди переходів 142 KB
  Теоретична частина Команди цієї групи дозволяють міняти послідовність виконання команд програми. Команди переходів і виклику підпрограм є однією із складових процесу прийняття рішень. Команди переходів і виклику підпрограм провіряють значення розрядів регістра ознак і визначають слідуючий крок виконання програми в залежності від результату провірки.
37012. Команди виклику підпрограм і повернення з підпрограм 194 KB
  Коли здійснюється звернення до підпрограми то на початку виконання вона реалізує запамятовування поточного значення лічильника команд точка повернення. Коли виконання підпрограми закінчується то за допомогою команди повернення мікропроцесору вказується що початкове значення лічильника команд потрібно взяти з памяті. Для запамятовування точки повернення використовується стек куди записується адреса команди слідуюча за адресою команди виклику підпрограми. Безумовний виклик підпрограми При виконанні даної команди виклик підпрограми...
37013. НЕПРЯМЕ ВИМІРЮВАННЯ ОПОРУ РЕЗИСТОРА З ВИКОРИСТАННЯМ АМПЕРМЕТРА І ВОЛЬТМЕТРА 54 KB
  Схема підключення амперметра і вольтметра при вимірюванні опору; а метод вольтметра б метод амперметра. Вимірювальний опір визначається із формули: Rx = U U Ix = U Ixr Ix 1 Таким чином чим більший опір амперметра тим більша похибка вимірювання. Точність вимірювання при цьому методі буде визначатись сумою похибок амперметра і вольтметра.
37014. Основи програмування на мові асемблер та знайомство з програмним забезпеченням для виконання лабораторних робіт 234 KB
  Таким чином відрізняють три головних сегмента програми яким відповідають сегментні регістри процесора типу INTEL 8086: CS code segment тобто сегмент інструкцій програми; DS dt segment тобто сегмент даних які визначені користувачем; SS stck segment тобто сегмент стеку. Регістривказівники РВ IP interrupt point адреса за якою на даний час припинено виконання програми або лічильник команд. Цей регістр безпосередньо зв'язаний з арифметикологічним пристроєм АЛП мікропроцесора який реалізує виконання команд програми на...
37016. Створення графічного інтерфейсу користувача 297 KB
  Згідно індивідуального завдання створити форму для введення даних та виведення розрахункових даних. На формі створити два перемикачі які визначають місце виведення результатів розрахунку. Створити процедури обробки подій форми. Згідно індивідуального завдання створити процедуру обробки одномірного масиву.
37017. Вивчення команд пересилки (переміщення) 246.5 KB
  В залежності від того які пристрої беруть участь в пересилці даних розрізняють слідуючі команди: загрузка пересилка і запис в память. Команди пересилки бувають однобайтовими двохбайтовими трьохбайтовими. Всі команди пересилки за виключенням команди POP PSW не міняють вмісту регістра ознак.