آهنگ روی یک اسکن کلمه سی دی. انتخاب و کپی آهنگ ها در هارد. برای کار مورد نیاز است

مقاله قبلی من به قسمت های داخلی تراشه انویدیا و شاید به قسمت های داخلی هر پردازنده مدرن اختصاص داشت. در این مقاله به سراغ ابزارهای ذخیره سازی اطلاعات می رویم و به شما خواهم گفت که سی دی و هارد در سطح میکرو چیست.

سی دی

بیایید با سی دی شروع کنیم. موضوع آزمون ما یک CD-R ساده از Verbatim است. یک دیسک معمولی با اطلاعات ضبط شده (یا بهتر است بگوییم، چاپ شده) از 3 لایه اصلی تشکیل شده است. لایه A یک دیسک پلی کربنات است که چندین عملکرد را همزمان بر عهده دارد. اولین مورد پایه دیسک است که می تواند در برابر سرعت چرخش بسیار زیاد داخل درایو دیسک مقاومت کند.


بنابراین به طور کلی، می توانید ساختار یک دیسک سی دی را تصور کنید

دیسک پلی کربنات، همانطور که مشخص شد، علاوه بر این با یک لاک مخصوص پوشش داده شده است که از سطح بیرونی دیسک در برابر آسیب مکانیکی سبک محافظت می کند.


لایه لاک به رنگ قرمز برجسته شده است، در زیر آن پلی کربنات "شروع می شود"


در زیر پرتو میکروسکوپ الکترونی، لایه ای از لاک محافظ احساس خوبی ندارد.

دوم - روی پلی کربنات است، به معنای واقعی کلمه، که اطلاعات از ماتریس چاپ می شود - چه فیلم، موسیقی یا برنامه. همانطور که ویکی به ما می گوید، پایه پلی کربنات 1.2 میلی متر ضخامت دارد و تنها 15 تا 20 گرم وزن دارد.

به طور طبیعی، پلی کربنات و لاک در برابر تابش لیزر شفاف هستند، بنابراین اطلاعات "چاپ شده" برای لیزر باید "مشاهده" شود، که برای آن سطح با یک لایه نازک آلومینیومی (لایه B) پوشیده شده است. شایان ذکر است که CD-ROM با اطلاعات "چاپ شده"، CD-R و CD-RW تفاوت های جزئی دارند. در دو مورد آخر، یک لایه میانی بین پلی کربنات و آلومینیوم اضافه می شود که می تواند خواص آن را تحت تأثیر تابش لیزر با طول موج مشخص تغییر دهد و مسیرهای خالی روی پلی کربنات چاپ می شود. اینها می توانند در مورد CD-Rها (چیزی شبیه به مقاومت نوری) یا آلیاژهای فلزی در مورد CD-RWها باشند. به همین دلیل است که دیسک‌های قابل بازنویسی در معرض نور مستقیم خورشید و گرمای بیش از حد توصیه نمی‌شوند که می‌تواند باعث تغییر در خواص نوری نیز شود.

بیایید دیسک و لایه آلومینیومی که از آن جدا شده است را با هم مقایسه کنیم. مشاهده می شود که روی پلی کربنات "شیارها" (گودال) و برعکس، بر روی لایه آلومینیومی ارتفاعاتی وجود دارد که کاملاً با شیارها مطابقت دارد:


فرورفتگی های معمولی روی سطح پلی کربنات (تصویر ASM)


بر روی لایه محافظ آلومینیوم، گودال ها قابل مشاهده هستند - "برعکس": نه شیارها، بلکه برآمدگی ها (تصویر ASM)

در مرحله بعد، "پای" حاصل با یک لایه محافظ ویژه C پوشانده می شود که وظیفه اصلی آن محافظت از لایه بازتابنده آلومینیومی "ظریف" است. سپس می توانید روی این لایه چیزی بچسبانید، با یک نشانگر بنویسید، لایه های اضافی مخصوص چاپ را اعمال کنید و غیره. و غیره.

این ویدیو همه را نشان می دهد مراحل تکنولوژیکیتولید سی دی:

ضبط روی سی دی مانند ضبط روی صفحه وینیل است، یعنی. مسیر با اطلاعات به صورت مارپیچی می رود. از مرکز دیسک سرچشمه می گیرد و به لبه بیرونی ختم می شود. اما درست در وسط دیسک، بخش‌ها و تراک‌ها با اطلاعات ضبط شده «پیوستن» را خالی کنید:




یادداشتی بود، اما وجود نداشت. مقایسه مسیرهای خالی و مسیرها با اطلاعات ثبت شده (SEM micrographs)

هیچ تفاوت اساسی در سطح میکرو بین CD و DVD و احتمالاً Blu-Ray وجود ندارد. مگر اینکه چاله ها کوچکتر باشند. در مورد ما، ابعاد 1 حداقل شکاف 330 نانومتر عرض و 680 نانومتر طول دارد، در حالی که فاصله بین مسیرها ~930 نانومتر است.

N.B.اگر سی دی خراشیده ای دارید که در هیچ درایوی پخش نمی شود، آن را پولیش کنید. تقریباً هر پولیش شفاف برای این کار کار می کند. شکاف هایی را که در خواندن اطلاعات اختلال ایجاد می کنند پر می کند و حداقل می توانید اطلاعات را از دیسک کپی کنید.

با این وجود، چگونه یک لایه آلومینیوم گاهی اوقات به طرز عجیبی خم می شود (عملاً یک اثر هنری - سیاه و سفید):


راه راه های سیاه و سفید زندگی ما. سی دی (میکروگراف SEM)

و در نهایت، چند تصویر دیگر از سی دی به دست آمده با میکروسکوپ نوری:


میکروسکوپ نوری: چپ - لایه بازتابنده آلومینیوم، سمت راست - لایه Al (منطقه روشن تر) روی یک دیسک پلی کربنات (ناحیه تیره تر)

HDD

بیایید به سراغ هارد دیسک برویم. همیشه برای من یک راز باقی مانده است، از زمان فلاپی دیسک و VHS، به هر حال حافظه مغناطیسی چگونه مرتب شده است؟ قبل از نوشتن مقاله، سعی کردم حداقل برخی از مطالب ویدئویی و رسانه ای پیدا کنم که مانند ویدیوی قبلی، مراحل اصلی تولید دیسک های سخت را نشان دهد، و ویکی به طرز ناخوشایندی خوشحال شد: "هر دو صفحه از صفحات، مانند یک نوار، با بهترین گرد و غبار فرومغناطیسی - اکسیدهای آهن، منگنز و سایر فلزات پوشیده شده است. ترکیب دقیق و فناوری کاربرد یک راز تجاری است. مجبور شدم آن را تحمل کنم و به دنبال حقیقت از تولید کنندگان HDD نباشم (مگر اینکه سیگیت کمی اسرار آن را فاش کند)، به خصوص که با ظهور عصر SSD، رقابت در بازار بیش از پیش تشدید شده است.

خود صفحات از آلیاژهای فلزی غیر مغناطیسی ساخته شده اند. این آلیاژها بر پایه آلومینیوم و منیزیم به عنوان سبک ترین مواد ساختاری ساخته شده اند. در مرحله بعد، یک لایه نازک، دوباره طبق Wiki، 10 تا 20 نانومتر از لایه مغناطیسی - در اینجا، شاید کلمه نانو کریستالی مناسب باشد - روی آنها اعمال می شود، که سپس برای محافظت با یک لایه کوچک کربن پوشانده می شود. از آنجایی که دیسک NoName است و مطابق با فناوری قدیمی ضبط موازی اطلاعات ساخته شده است، به خودم اجازه می دهم در اینجا ترکیب مواد را مطابق داده های EDX (ریز آنالیز طیفی اشعه ایکس) ارائه دهم: Co - 1.1% اتمی ، Y - 1.53 در. % Cr - 2.38 در. ٪، Ni - 45.81 در. ٪. محتوای کربن 36.54٪. Si و P از جایی آمده اند که محتوای آن 0.46 در است. درصد و 12.25 در. ٪، به ترتیب. منشا سیلیکون - ظاهراً پس از کار میکروتوم و پولیش من به مقدار کمی روی سطح باقی مانده است و فسفر - فقط نمونه را آغشته کرده است.
راستش من سعی کردم لایه ای از مواد مغناطیسی با ضخامت "10-20 نانومتر" پیدا کنم، اما موفق نشدم. بر اساس آنچه من دیدم، لایه سطحی حدود 12 میکرومتر ضخامت دارد:


لایه بسیار نازکی که اطلاعات را در هارد دیسک های ما ذخیره می کند

البته می توانید در نظرات اصلاح کنید اما:
1. دیسک کاملا قدیمی است (یعنی تاریخ ساخت آن مربوط به آغاز دهه گذشته است).
2. ویژگی های EDX به گونه ای است که عمق سیگنال خروجی در محدوده 1 تا 10 میکرون است.
بنابراین، به نظر من این 12 میکرومتر لایه مغناطیسی است که در بالا با نازک ترین لایه کربن (50-100 نانومتر) پوشیده شده است، که ممکن است روی برش قابل مشاهده نباشد.

سطح دیسک به خودی خود بسیار بسیار صاف است، اختلاف ارتفاع در 10 نانومتر است که با زبری سطح سیلیکون تک کریستالی قابل مقایسه است. و در اینجا تصاویر در حالت کنتراست فاز هستند که با توزیع دامنه های مغناطیسی روی سطح مطابقت دارند، یعنی. ما در واقع بیت های جداگانه ای از اطلاعات را می بینیم:


تصاویر AFM از سطح هارد دیسک. در سمت راست تصاویر در کنتراست فاز هستند.

کمی در مورد کنتراست فاز: ابتدا سوزن میکروسکوپ AFM تسکین را "احساس" می کند، سپس با دانستن برجستگی و تکرار شکل آن، سوزن در فاصله 100 نانومتری از نمونه عبور دوم را انجام می دهد تا "بی صدا" شود. تأثیر نیروهای واندروالس و «برجسته کردن» اثر نیروهای مغناطیسی. یک درایو فلش در مورد نحوه وقوع این اتفاق قابل مشاهده است.

راستی، آیا دقت کرده اید که تک حوزه های مغناطیسی در امتداد صفحه دیسک و موازی با آن کشیده شده اند؟! بگذارید چند کلمه در مورد روش های ضبط بگویم. در حال حاضر، دیسک‌هایی با روش عمودی برای ثبت اطلاعات (یعنی آنهایی که دارای حوزه‌های مغناطیسی عمود بر صفحه دیسک هستند)، که در سال 2005 ظاهر شدند، تقریباً به طور کامل جایگزین دیسک‌هایی با ضبط موازی شده‌اند. مزیت ضبط عمود بر واضح است - چگالی ضبط بالاتر است، اما یک نکته ظریف در ارتباط با داده های ویکی در مورد ضخامت لایه مغناطیسی وجود دارد. این تفاوت جزئی حد فوق پارامغناطیس نامیده می شود. آن ها اندازه ذرات بحرانی خاصی وجود دارد که پس از آن فرومغناطیس در دمای اتاق به حالت پارامغناطیس می رود. آن ها انرژی حرارتی کافی برای چرخش وجود دارد، یک آهنربای کوچک را تغییر جهت دهید. در مورد ضبط مغناطیسی، اغلب به صورت زیر عمل می شود: یکی از ابعاد "آهنربای" بزرگتر از دو بعدی دیگر است (این به وضوح در تصویر با توزیع دامنه های مغناطیسی دیده می شود)، سپس ممان مغناطیسی است. در این جهت بزرگتر حفظ شده است. بنابراین، اگر در مورد ضبط موازی، من هنوز هم می توانم باور کنم که لایه مغناطیسی ده ها نانومتر با اندازه 1 بیت چند میکرومتر است، پس در مورد ضبط عمودی، این به سادگی نمی تواند باشد. ضخامت چنین منطقه مغناطیسی در حداقل اندازه هادر صفحه دیسک، به سادگی باید حداقل چند میکرومتر باشد. پس شاید ویکی کمی شک دارد. یا آهنربایی را به شکل نانوذرات با قطر 10 تا 20 نانومتر اعمال می‌کنند و تنها پس از آن به روشی «حیله‌گرانه» دیسک را به مناطقی می‌شکنند که مسئول ذخیره اطلاعات هستند. متأسفانه کنجکاوی خود را کاملاً ارضا نکردم و به سؤالات مربوط به ضبط مغناطیسی اطلاعات پاسخ دادم، شاید کسی بتواند کمک کند؟!


مقایسه روش های موازی و عمودی ثبت اطلاعات روی هارد

شاید کسی ویدیوی انگلیسی سیگیت را دوست داشته باشد:

آخرین مورد در مورد چگونگی تغییر هزینه 1 مگابایت از سال 1995 درایو HDDو چند دیسک منتشر شد:

همانطور که قول داده بودم، یک ویدیو در مورد نحوه انجام تیراندازی در دستگاه های مختلف ارسال می کنم (فراموش نکنید که توضیحات مربوط به ویدیو را در YouTube بخوانید و نظرات خود را بنویسید). برای آمار: تصویربرداری 4 روز طول کشید (اگرچه همه چیز را می توان در 2 قرار داد)، مدت زمان ویدیویی که ویرایش شد حدود 3 ساعت بود، در نتیجه یک ویدیوی 15 دقیقه ای دریافت کردیم. امیدوارم در آینده ای نزدیک زیرنویس انگلیسی برای این ویدیو وجود داشته باشد.

P.S.:این مقاله در آستانه جشنواره علم منتشر شده است که از 7 تا 9 اکتبر 2011 در مسکو برگزار می شود (در واقع دسترسی رایگانفقط 8 و 9 اکتبر خواهد بود)، و من می خواهم از همه دعوت کنم تا از نمایشگاه ما "زیبایی مواد" که در طبقه دوم کتابخانه بنیادی در قلمرو دانشگاه دولتی مسکو برگزار می شود، بازدید کنند.

P.P.S.:با Anton Voitsekhovsky، چندین یادداشت ویدیویی در مورد نحوه چیدمان برخی از اشیاء بیولوژیکی آماده می کنیم (به عنوان مثال، یک گل رز به سادگی زیبا به نظر می رسد). من فکر می کنم که آنها در Habré ظاهر نخواهند شد (باید موافق باشید، ضمیمه کردن میکروعکس تیغ یا سر کبریت به IT دشوار است)، اما به محض آماده شدن ویدیوها، بلافاصله در کانال من در یوتیوب ظاهر می شوند. و rutube، و قطعا در وب سایت Nanometr.ru.

برای باز کردن تراشه Nvidia 8600M GT، مقاله مفصل تری در اینجا آورده شده است:

مسیر یک "حلقه" داده در یک طرف دیسک است. یک آهنگ ضبط روی دیسک برای استفاده به عنوان یک واحد ذخیره سازی بسیار بزرگ است. در بسیاری از درایوها، ظرفیت آن بیش از 100 هزار بایت است و تخصیص چنین بلوکی برای ذخیره یک فایل کوچک بسیار بیهوده است. بنابراین، آهنگ های روی دیسک به بخش های شماره گذاری شده تقسیم می شوند که نامیده می شوند بخش ها .

تعداد بخش ها ممکن است بسته به تراکم مسیرها و نوع درایو متفاوت باشد. به عنوان مثال، یک آهنگ فلاپی می تواند شامل 8 تا 36 بخش و یک آهنگ فلاپی باشد هارد دیسک- از 380 تا 700. بخش های ایجاد شده با استفاده از برنامه های استانداردقالب بندی، ظرفیت 512 بایت دارد، اما ممکن است این مقدار در آینده تغییر کند. یک واقعیت مهم باید ذکر شود: برای سازگاری با BIOS های قدیمی، صرف نظر از تعداد واقعی بخش ها در هر مسیر، دستگاه باید به 63 بخش در هر مسیر که در آدرس دهی CHS اتخاذ شده است، ترجمه شود.

شماره‌گذاری بخش‌ها در مسیر از یک شروع می‌شود، برخلاف هدها و سیلندرها که از صفر شمارش می‌شوند. به عنوان مثال، یک فلاپی دیسک 1.44 مگابایتی شامل 80 سیلندر با شماره 0 تا 79 است، درایو دارای دو سر (با شماره 0 و 1) است و هر مسیر سیلندر به 18 بخش تقسیم می شود (1-18).

هنگام فرمت کردن یک دیسک، قسمت های اضافی در ابتدا و انتهای هر بخش ایجاد می شود تا اعداد آنها و همچنین سایر بخش ها ثبت شود. اطلاعات خدمات، به لطف آن کنترل کننده ابتدا و انتهای بخش را مشخص می کند. این به شما امکان می دهد بین ظرفیت دیسک فرمت نشده و فرمت شده تمایز قائل شوید. پس از قالب‌بندی، ظرفیت دیسک کاهش می‌یابد و باید با آن کنار آمد، زیرا برای اطمینان از عملکرد عادی درایو، باید مقداری فضای روی دیسک برای اطلاعات سرویس در نظر گرفته شود. با این حال، شایان ذکر است که دیسک های جدید از قالب بندی بدون شناسه استفاده می کنند. علائم شروع و پایان هر یک از بخش ها قرار داده نمی شود. این اجازه می دهد تا از فضای کمی بیشتر برای ذخیره داده های واقعی استفاده شود.

در ابتدای هر بخش، هدر (یا پیشوند) آن نوشته می شود که ابتدا و شماره بخش را تعیین می کند و در پایان - نتیجه (یا پسوند) که شامل جمع بندی لازم برای بررسی یکپارچگی داده ها است. در سیستم آدرس دهی فوق بدون شناسه، شروع و پایان هر یک از سکتورها بر اساس پالس های ساعت تعیین می شود.

علاوه بر مناطق اطلاعات خدمات مشخص شده، هر بخش دارای یک ناحیه داده با ظرفیت 512 بایت است. با قالب‌بندی سطح پایین (فیزیکی)، به تمام بایت‌های داده مقداری مانند F6h اختصاص داده می‌شود. مدارهای الکترونیکیدرایوها برای رمزگذاری و رمزگشایی برخی از الگوها مشکل دارند زیرا این الگوها فقط در آزمایش سازنده درایوها در طول فرآیند قالب‌بندی اولیه استفاده می‌شوند. با استفاده از الگوهای آزمایشی خاص، می توانید خطاهایی را که با استفاده از الگوهای داده معمولی شناسایی نمی شوند، شناسایی کنید.

توجه داشته باشید!

قالب بندی سطح پایین در ادامه مورد بحث قرار می گیرد. آن را با قالب بندی سطح بالا اشتباه نگیرید که با آن انجام می شود برنامه های FORMATدر داس و ویندوز

سرصفحه ها و پسوندهای بخش مستقل از عامل و سیستم های فایلو همچنین از فایل های ذخیره شده روی هارد دیسک. علاوه بر این عناصر، شکاف های زیادی در بخش ها، بین بخش ها در هر مسیر و بین مسیرها وجود دارد، اما هیچ یک از این شکاف ها نمی توانند برای ثبت داده ها استفاده شوند. شکاف ها در طول قالب بندی سطح پایین (فیزیکی) ایجاد می شوند که تمام داده های نوشته شده را حذف می کند. در یک هارد دیسک، شکاف ها دقیقاً همان عملکردی را انجام می دهند که روی نوار کاست انجام می دهند، جایی که برای جدا کردن ضبط های موسیقی استفاده می شود. فضاهای پیشرو، دنباله دار و میانی دقیقاً همان فضایی هستند که تفاوت بین ظرفیت دیسک فرمت شده و فرمت نشده را مشخص می کنند. به عنوان مثال، ظرفیت یک فلاپی دیسک 4 مگابایتی (3.5 اینچی) پس از قالب بندی (ظرفیت فرمت شده) به 2.88 مگابایت کاهش می یابد. یک فلاپی دیسک 2 مگابایتی (قبل از قالب بندی) دارای ظرفیت فرمت شده 1.44 مگابایت است. هارد دیسک Seagate ST-4038 که دارای ظرفیت فرمت نشده 38 مگابایت است، پس از قالب بندی به 32 مگابایت (ظرفیت فرمت شده) کاهش می یابد.

قالب بندی مدرن سطح پایین دیسکهای سخت ATA / IDE و SCSI قبلاً در کارخانه نصب شده اند، بنابراین سازنده فقط ظرفیت قالب درایو را فهرست می کند. با این حال، تقریباً همه دیسک‌ها دارای مقداری فضای رزرو شده برای مدیریت داده‌هایی هستند که روی دیسک نوشته می‌شوند. همانطور که می بینید، گفتن اینکه اندازه هر بخش 512 بایت است، کاملاً صحیح نیست. در واقع، 512 بایت داده را می توان در هر بخش نوشت، اما ناحیه داده تنها بخشی از بخش است. هر بخش روی یک دیسک معمولاً 571 بایت را اشغال می کند که تنها 512 بایت آن برای داده ها اختصاص داده می شود. AT درایوهای مختلففضای اختصاص داده شده برای سرصفحه ها و پسوندها می تواند متفاوت باشد، اما اندازه یک بخش معمولاً 571 بایت است. همانطور که قبلا ذکر شد، بسیاری از دیسک های مدرن از طرح پارتیشن بندی بدون شناسه هدر بخش استفاده می کنند که فضای اضافی را برای داده ها آزاد می کند.

برای وضوح، تصور کنید که بخش ها صفحات یک کتاب هستند. هر صفحه حاوی متن است، اما کل فضای صفحه را پر نمی کند، زیرا دارای حاشیه است (بالا، پایین، راست و چپ). اطلاعات سرویس در حاشیه قرار می گیرد، به عنوان مثال، عناوین فصل ها (روی دیسک مربوط به اعداد مسیر و سیلندر است) و شماره صفحه (که مربوط به اعداد بخش است). نواحی روی دیسک، مشابه فیلدهای یک صفحه، در طول قالب بندی دیسک ایجاد می شوند. در عین حال اطلاعات سرویس در آنها ثبت می شود. همچنین، در طول قالب بندی دیسک، مناطق داده هر بخش با مقادیر ساختگی پر می شود. با فرمت کردن دیسک، می توانید اطلاعات را به روش معمول در ناحیه داده بنویسید. اطلاعات موجود در سرفصل‌ها و نتیجه‌گیری‌های بخش در طول عملیات نوشتن داده‌های معمولی تغییر نمی‌کند. فقط با فرمت مجدد دیسک می توانید آن را تغییر دهید.

جدول فرمت تراک و بخش یک هارد دیسک استاندارد با 17 سکتور در هر تراک را به عنوان مثال نشان می دهد. جدول نشان می دهد که حجم آهنگ "مفید" تقریباً 15٪ کمتر از حد ممکن است.

این تلفات برای اکثر درایوها معمول است، اما برای مدل های مختلف می تواند متفاوت باشد. داده های ارائه شده در جدول 1 به تفصیل در زیر تجزیه و تحلیل شده است. 9.2. فاصله پس از شاخص مورد نیاز است تا زمانی که هد به یک مسیر جدید حرکت می کند، گذرا (تنظیم) قبل از رسیدن به بخش اول پایان یابد. در این مورد، می توانید بلافاصله شروع به خواندن آن کنید، بدون اینکه منتظر بمانید تا دیسک یک چرخش اضافی را کامل کند.

فاصله پس از شاخص همیشه زمان کافی برای حرکت سر را فراهم نمی کند. در این حالت، درایو با جابجایی بخش‌ها در مسیرهای مختلف زمان بیشتری به دست می‌آورد که ظاهر اولین سکتور را به تاخیر می‌اندازد. به عبارت دیگر، فرآیند قالب‌بندی سطح پایین منجر به تغییر شماره‌گذاری بخش می‌شود و باعث می‌شود بخش‌هایی در مسیرهای مجاور که تعداد یکسانی دارند نسبت به یکدیگر جابجا شوند. به عنوان مثال، سکتور 9 یک مسیر در کنار سکتور 8 تراک بعدی قرار دارد که به نوبه خود در کنار سکتور 7 مسیر بعدی قرار دارد و غیره. مقدار بهینه جابجایی با نسبت سرعت چرخش دیسک و سرعت شعاعی سر تعیین می شود.

توجه داشته باشید!

پیش از این، پارامتر هد افست به صورت دستی توسط کاربر تنظیم می شد قالب بندی سطح پایین. امروزه این قالب بندی در محیط صنعتی انجام می شود و این تنظیمات قابل تغییر نیستند.

شناسه بخش (ID) شامل فیلدهایی برای ثبت اعداد سیلندر، سر و بخش و همچنین یک فیلد بررسی CRC برای بررسی صحت خواندن اطلاعات شناسه است.

در اکثر کنترل‌کننده‌ها، بیت هفتم فیلد شماره سر برای علامت‌گذاری بخش‌های بد در طول قالب‌بندی سطح پایین یا تحلیل سطح استفاده می‌شود. با این حال، این روش استاندارد نیست و در برخی از دستگاه‌ها بدسکتورها به طور متفاوتی علامت‌گذاری می‌شوند. اما، به عنوان یک قاعده، علامتی در یکی از فیلدهای شناسه بخش ایجاد می شود. فاصله نوشتن بلافاصله پس از بایت های CRC می آید. این اطمینان حاصل می کند که اطلاعات در ناحیه داده بعدی به درستی نوشته شده است. علاوه بر این، در خدمت تکمیل تجزیه و تحلیل است چک جمع(CRC) شناسه بخش.

512 بایت اطلاعات را می توان در فیلد داده نوشت. پشت آن یک فیلد CRC دیگر برای بررسی صحت ورود داده ها وجود دارد. اکثر درایوها دارای یک فیلد 2 بایتی هستند، اما برخی از کنترلرها می توانند فیلدهای کد تصحیح خطا (ECC) طولانی تری را مدیریت کنند. بایت کدهای تصحیح خطا نوشته شده در این فیلد، امکان شناسایی و تصحیح برخی از خطاها را در حین خواندن فراهم می کند. اثربخشی این عملیات به روش تصحیح انتخاب شده و ویژگی های کنترل کننده بستگی دارد. فاصله زمان نوشتن اجازه می دهد تا تجزیه و تحلیل بایت های ECC (CRC) کامل شود.

فاصله بین رکوردها برای اطمینان از پاک شدن تصادفی داده های بخش بعدی هنگام نوشتن در بخش قبلی ضروری است. اگر دیسک با سرعت کمی کندتر از عملیات نوشتن بعدی فرمت و چرخش می‌شود، این اتفاق می‌افتد. در این صورت، بخش، البته، هر بار کمی طولانی تر خواهد بود. بنابراین، برای اینکه از مرزهای تعیین شده در هنگام قالب بندی فراتر نرود، با معرفی فاصله ذکر شده کمی "کشیده" می شوند. اندازه واقعی آن بستگی به تفاوت بین سرعت چرخش دیسک هنگام فرمت شدن مسیر و هر بار به روز رسانی داده ها دارد.

فاصله پیش شاخص برای جبران چرخش ناهموار دیسک در طول کل مسیر ضروری است. اندازه این بازه به مقادیر احتمالی سرعت چرخش دیسک و سیگنال ساعت در هنگام قالب بندی و ضبط بستگی دارد.

اطلاعات ثبت شده در هدر سکتور از اهمیت بالایی برخوردار است زیرا حاوی اطلاعاتی در مورد شماره سیلندر، هد و سکتور است. تمام این اطلاعات (به استثنای فیلد داده، بایت‌های CRC و فاصله زمانی حذف) فقط در صورت فرمت‌بندی سطح پایین روی دیسک نوشته می‌شوند.

پس از دریافت اطلاعات دیسک و نوشتن به پایگاه داده، یک گفتگو در پنجره کار ظاهر می شود که آهنگ های دیسک را با نام آنها و سایر اطلاعات نشان می دهد (شکل 2.41). این گفتگو برای انتخاب آهنگ‌ها برای ذخیره و همچنین برای تنظیم پارامترهای این ذخیره در نظر گرفته شده است. قسمت بالای دیالوگ لیستی از تمام آهنگ های صوتی روی دیسک را نشان می دهد. می‌توانید آهنگ‌های مورد نیاز را برای ذخیره علامت‌گذاری کنید، در حالی که در زیر فیلد کل زمان و حجم آهنگ‌های انتخاب شده را مشاهده خواهید کرد.

برای انتخاب آهنگ، با ماوس روی آن کلیک کنید. برای انتخاب چند آهنگ، هنگام انتخاب، کلید را نگه دارید. با نگه داشتن کلید و کلیک بر روی اولین و آخرین آهنگ گروه می توان گروهی از آهنگ ها را انتخاب کرد.

برنج. 2.41. انتخاب آهنگ

می توانید با استفاده از یک پخش کننده ساده به آهنگ های انتخاب شده گوش دهید. در زیر لیست آهنگ ها یک نوار لغزنده وجود دارد که موقعیت پخش آهنگ فعلی را نشان می دهد و حتی در زیر دکمه های کنترل پخش وجود دارد. با فشار دادن دکمه ها می توانید یک آهنگ را پخش کنید، پخش را متوقف کنید، به آهنگ بعدی یا قبلی بروید و غیره. لیست کشویی قالب(Format) به شما امکان می دهد یکی از فرمت ها را برای ذخیره داده های صوتی روی دیسک انتخاب کنید. برای ضبط بیشتر دیسک های موسیقی، مورد PCM Wave را در این لیست انتخاب کنید. در قسمت ورودی مسیر(مسیر) باید نام پوشه ای که آهنگ های انتخاب شده در آن ذخیره می شوند را وارد کنید. و در قسمت ورودی روش تولید نام فایل(روش ایجاد نام فایل) نام تراک صوتی ذخیره شده را مشخص می کند.

شما می توانید از بین چندین گزینه برای ایجاد یک نام انتخاب کنید. برای انجام این کار، لیست را باز کنید روش تولید نام فایل(روش ایجاد نام فایل)، و یک گفتگوی انتخاب نام ظاهر می شود (شکل 2.42). با تنظیم سوئیچ، می‌توانید روش نام‌گذاری دستی را انتخاب کنید، جایی که برای هر آهنگ یک نام تعیین می‌کنید. اگر اطلاعات مربوط به دیسک برای برنامه شناخته شده باشد، موقعیت وسط سوئیچ در دسترس می شود. در این حالت، نام آهنگ به عنوان نام هنرمند و نام آهنگ با یک خط تیره از هم جدا می شود. اگر دیسک شناسایی نشود، نام به عنوان یک کلمه تشکیل می شود مسیرو شماره آهنگ موقعیت پایین سوئیچ نامیده می شود شخصی(تعریف شده توسط کاربر) و به شما امکان می دهد نام های دلخواه خود را ایجاد کنید. در این مورد، می توانید از هر کاراکتر و همچنین مجموعه کاراکترهای خاص استفاده کنید. بنابراین، ٪ولینشان دهنده نام هنرمند است، %N- شماره پیگیری %Eپسوند فایل است و %T- نام آهنگ پس از انتخاب روش نامگذاری آهنگ، دکمه را فشار دهید خوببرای تایید انتخاب

برنج. 2.42. گزینه های ایجاد نام

فشار دادن یک دکمه گزینه ها(گزینه ها)، کنترل های اضافی را باز خواهید کرد. اگر هنگام گوش دادن به آهنگ‌های ذخیره‌شده از سی‌دی، اعوجاج شنیدید، دوباره با بررسی کردن آهنگ، آهنگ را کپی کنید. تصحیح جیتر(تصحیح جیتر). همچنین، اگر می‌خواهید مکث بین آهنگ‌ها را حذف کنید، کادر را علامت بزنید مکث را بردارید(حذف سکوت).

هنگام کپی کردن آهنگ ها، برنامه می تواند به طور خودکار ایجاد کند لیست پخش(لیست پخش). فهرست شامل تراک‌ها به ترتیبی است که کپی شده‌اند. اگر می خواهید دیسک هایی حاوی موسیقی کدگذاری شده MP3 ایجاد کنید، استفاده از چنین فهرستی مفید است. بسیاری از دستگاه های خانگی و قابل حمل از لیست پخش در کار خود استفاده می کنند. اگر دستگاه با لیست کار می کند و روی دیسک یافت می شود، پخش به ترتیب مشخص شده در لیست ادامه می یابد. در غیر این صورت، پخش به ترتیبی که آهنگ ها روی دیسک ضبط می شوند، ادامه می یابد. اگر می‌خواهید در آینده از لیست پخش استفاده کنید، کادر مربوطه را علامت بزنید. پس از علامت گذاری آهنگ های مورد نظر و تنظیم گزینه های ذخیره، روی دکمه کلیک کنید صرفه جویی(صرفه جویی). فرآیند ذخیره آهنگ ها در هارد دیسک آغاز می شود، همراه با ظاهر یک گفتگو با نشانگر پیشرفت. در پایان فرآیند ذخیره آهنگ ها، یک گفتگو ظاهر می شود که نشان می دهد ذخیره موفقیت آمیز بوده است. روی دکمه کلیک کنید خوببرای بستن این گفتگو و برنامه برای کار بیشتر آماده است.

فرورفتگی ها (سکته ها) یک مسیر مارپیچ (در هر لایه) را با فاصله 0.74 میکرون بین پیچ ها تشکیل می دهند که مربوط به تراکم مسیر 1351 دور در میلی متر است. در مجموع این مقدار به 49324 پیچ می رسد و طول کل مسیر به 11.8 کیلومتر می رسد. مسیر به بخش هایی تقسیم می شود که هر کدام شامل 2048 بایت داده است.

دیسک به چهار قسمت اصلی تقسیم می شود.

    منطقه تثبیت دیسک (فرود).. نمایانگر قسمت مرکزی سی دی با سوراخی برای میل چرخان است. این منطقه حاوی هیچ اطلاعات یا داده ای نیست.

    منطقه شروع. شامل مناطق بافر، کد پیوند، و همچنین، عمدتا، یک منطقه داده خدمات حاوی اطلاعات مربوط به دیسک است. منطقه داده کمکی شامل 16 بخش است که 192 بار تکرار شده است و در مجموع 3072 بخش داده است. این بخش ها حاوی اطلاعاتی در مورد دیسک هستند، به ویژه، دسته دیسک و شماره نسخه، اندازه و ساختار دیسک، حداکثر سرعت، بیشینه سرعتانتقال داده، چگالی ضبط و تخصیص ناحیه داده. به طور کلی، منطقه اولیه تا 196607 (2FFFFh) بخش دیسک را اشغال می کند. ساختار اصلی تمام بخش های DVD، بر خلاف سی دی ها، یکسان است. بخش‌های ناحیه بافر ناحیه اولیه فقط شامل کاراکترهای 00h (صفرهای هگزا دسیمال) هستند.

    ناحیه داده. حاوی ویدئو، صدا یا نوع دیگری از داده است و با شماره بخش 196608 (30000h) شروع می شود. در مجموع، ناحیه داده یک دیسک تک لایه و یک طرفه می تواند تا 2292897 سکتور داشته باشد.

    نهایی(یا متوسط) çîíà . پایان یک منطقه داده را مشخص می کند. بخش های ناحیه انتهایی فقط حاوی مقادیر 00h هستند. در صورتی که یک دیسک دارای دو لایه ضبط باشد و در حالت مسیر مخالف (OTP) ضبط شود، جایی که لایه دوم از سمت بیرونی دیسک شروع شده و در جهت مخالف لایه اول خوانده شود، این ناحیه تماس گرفت وسط.

سوراخ مرکزی دیسک دی وی دیدارای قطر 15 میلی متر ناحیه تثبیت دیسک (Hub Clump Area - HCA) از لبه سوراخ مرکزی شروع شده و در فاصله 16.5 میلی متری از مرکز دیسک به پایان می رسد. ناحیه اولیه (یا صفر) 22 میلی متر از مرکز دیسک شروع می شود. ناحیه داده از شعاع 24 میلی متر شروع می شود و به یک ناحیه نهایی (یا میانی) که در فاصله 58 میلی متری از مرکز دیسک قرار دارد، خاتمه می یابد. به طور رسمی، مسیر دیسک در فاصله 58.5 میلی متری از مرکز آن به پایان می رسد. به دنبال آن یک منطقه حائل به عرض 1.5 میلی متر. نواحی توصیف شده دیسک DVD، که در مقیاس نسبی ارائه شده است، در شکل نشان داده شده است. 6.

به عنوان یک قاعده، مسیر مارپیچ یک DVD استاندارد از ناحیه صفر شروع می شود و با منطقه انتهایی (وسط) که در فاصله 58.5 میلی متری از مرکز دیسک یا 1.5 میلی متر از لبه بیرونی آن قرار دارد، به پایان می رسد. طول یک مسیر مارپیچ به 11.84 کیلومتر می رسد. هنگام خواندن قسمت بیرونی مسیر با استفاده از یک درایو CAV 20x با سرعت زاویه ای ثابت (Constant Angular Velocity - CAV)، داده ها نسبت به لیزر با سرعت 251 کیلومتر در ساعت حرکت می کنند. و علیرغم چنین سرعت بالای حرکت داده ها، حسگر لیزری مقادیر بیت ها را به دقت می خواند (انتقال از فرود/زمین) که ابعاد آنها از 0.4 میکرون تجاوز نمی کند.

دیسک های DVD تک لایه و دو لایه و همچنین نسخه های یک طرفه و دو طرفه وجود دارد. دیسک های دو طرفه در اصل دو دیسک یک طرفه هستند که پشت به پشت چسبانده شده اند. تفاوت معنی داری بین نسخه دو لایه و تک لایه وجود دارد. طول فرورفتگی ها (سکته های) دیسک های دولایه کمی بیشتر است که منجر به کاهش جزئی ظرفیت دیسک می شود.

شکل. 6.مناطق یک دیسک DVD (نمای مقطعی)

مسیر مارپیچ به بخش هایی تقسیم می شود که فرکانس آن هنگام خواندن یا نوشتن 676 سکتور در ثانیه است. هر بخش شامل 2048 بایت داده است. بخش ها در قاب های داده حاوی 2064 بایت سازماندهی می شوند که 2048 بایت آن داده های رایج است، 4 بایت حاوی اطلاعات شناسایی، 2 بایت کد شناسایی خطای شناسه (IED)، 6 بایت داده های حق چاپ رسانه و 4 بایت نشان دهنده خطا هستند. کد تشخیص (EDC) برای قاب داده.

فریم های داده حاوی کد تصحیح خطا به فریم های ECC تبدیل می شوند. هر فریم ECC شامل یک قاب داده 2064 بایتی به اضافه 182 بایت برابری بالا (PO) و 120 بایت برابری کم (PI) است که در مجموع 2366 بایت در هر فریم ECC می باشد.

فریم های ECC در گروه های جداگانه 91 بایتی به بخش های دیسک فیزیکی تبدیل می شوند. برای این کار از روش مدولاسیون 16/8 استفاده می شود که در آن هر بایت به یک مقدار 16 بیتی خاص که از جدول انتخاب شده است تبدیل می شود. این مقادیر 16 بیتی به گونه ای طراحی شده اند که نمی توانند کمتر از 2 و بیش از 10 بیت به هم پیوسته با مقدار صفر (0) داشته باشند. این شکل از برنامه نویسی Run Length Limited (RLL) طرح RLL 2.10 نامیده می شود. پس از تکمیل تبدیل، 320 بیت (40 بایت) داده همگام سازی به هر فریم اضافه می شود. بنابراین پس از تبدیل فریم ECC به بخش فیزیکی، تعداد کل بایت های این سکتور به 4836 می رسد.

دیسک های دیجیتال همه کاره، بر خلاف سی دی های استاندارد، از کدهای فرعی استفاده نمی کنند. در عوض، هر فریم داده حاوی بایت های شناسایی (ID) است که برای ذخیره شماره بخش و سایر اطلاعات مربوط به بخش استفاده می شود.