Program Magnetická a optická záznamová média optické mechaniky, jednorázový i opakovaný zápis popis CD DVD technologie DVD+ DVD- paremetry současných rekordérů a medií. Pevné disky, geometrie, formáty Technologie S.M.A.R.T., RAID
První krůčky v C Datové typy: void speciální typ nespecifikovaný/prázdný int, unsigned int, signed int = DWORD char (zase signed unsigned) = BYTE int * = Ukazatel na proměnou typu int int nazev[32] pole 32 hodnot typu int (paměť 4*32 byte) Funkce mají jeden návratový typ Deklarace: navratovytyp nazev (prametry); int main(void) { deklarace proměných tělo programu } P ROGRAM = algoritmus + data
Programové konstrukce rozhodování if (podmínka) { příkaz else příkaz } Iterace for (i=0;i<10;i++) { příkaz1; } iterace s podmínkou while (podmínka) { příkaz2; }
Výpisy na obrazovku funkce printf printf( retez %d %x, p1, p2); %d vypíše desítkově obsah proměnné p1 %x vypíše šestnáctkově obsah proměnné p2 %f vypíše desetinné číslo (typ float)
Pole v C deklarují se podobně jako proměnné int pole[10]; float vyska[20]; pole deseti 0 9 prvků typu int pole[0]
Ukazatele mají v deklaraci hvězdičku int *p; int i;... p=&i; i=6; *p= & operátor adresy. &i => dej mi adresu i
Magnetický záznam Používá materiál, jež je schopen si pamatovat změny mag. pole např. audio kazeta, VHS pro video apod. Záznam se čte čtecí hlavou cívečka s feritovým jádrem tvar U hlavička je vzdálena od záznamového média řádově nanometry magnetický záznam se posuvá, změny mag. pole indukují proud v cívečce (podobně jako rotující magnety v dynamu na kole) tento idukovaný proud se zpracuje a interptretuje se buď jako analogový záznam nebo se vhodně převede na digitální
Kódování záznamu http://www.storagereview.com/guide2000/ref/hdd/geom/datarequiremen Proč ne kódování 1:1? (Sever Jih 1, Jih-Server 0) neměří se mag. pole ale jeho tok. (tj změny mag. toku => reverzace) synchronizace je třeba vědět kde jeden bit končí a začíná další, když jsou stejné jde to těžko vlastnosti pole co kdybychom dali 1000 nul za sebou pole se nám příliš ZESÍLÍ Řešení: snaha zapisovat bity pomocí změn polarity (reverzací), nedopustit příliš stejných bitů vedle sebe -> volba vhodného kódování
FM kódování http://www.storagereview.com/guide2000/ref/hdd/geom/datafm.html Jedničku zakódujeme jako dvě reverzace Nulu jako jednu reverzaci a žádnou změnu Proč frekvenční nuly mají poloviční počet reverzací Nevýhody 2X více reverzací než je dat musejí se použít větší krabičky na 1 bit. (obdelníček) nahrazeno MFM s příchodem PC
MFM kódování http://www.storagereview.com/guide2000/ref/hdd/geom/datamfm.html Modifikovaná frekvenční modulace redukuje počet reverzací záznamu Místo vkládání reverzace na začátek každého bitu, se reverzace vloží jen mezi dva sousední nulové bity Dojnásobná hustota záznamu oproti FM má poloviční počet reverzací vztaženo na jeden bit double density disky obejvuje se na disketách a prvních hardiscích
RLL kódování http://www.storagereview.com/guide2000/ref/hdd/geom/datarll.html Run Length Limited run length mimální vzdálenost mezi reverzacemi RNNN RNNRNN 2x N mezi 2ma R run limit maximální vzdálenost mezi reverzacemi RNNN NNNNRNNN max 7N mezi 2ma R rodina kódovacích technik nekóduje po jednotlivých bitech po skupinách RLL (x, y) 2,7 tj určitě přežijeme místa kde není 7x reverzace 11 RNNN 10 NRNN 011 NNRNNN 010 RNNRNN 000 NNNRNN 0010 NNRNNRNN 0011 NNNNRNNN 10001111 -> 10-0011-11 -> NRNN-NNNNRNNN-RNNN
PRML, EPRML http://www.storagereview.com/guide2000/ref/hdd/geom/dataprml.html Pravděpodobnostní Metody pro detekci reverzací Standartně se detekují vrcholy (tam jsou změny toku) Co ale dělat pokud má signál velký šum a reverzace jsou moc blízko? Digitalizací signálu hledáme skupiny reverzací místo po jedné PRML Partial Response, Maximum Likelihood (PRML)
Pevné disky parametry a vývoj http://en.wikipedia.org/wiki/early_ibm_disk_storage Parametry: přenosová rychlost, rychlost rotace, doba vystavení hlavičky(seek time) Vyvinuty v IBM v šedesátých letech rotující buben s magnetickou vrstvou data se zazmenávají jako změny místní polarizace mag. materiálu (malé magnetky utvořené uvnitř mag. materiálu) patrametry typick0ho disku z 196x Average seek time was 85 ms. Data transfer rate was 156 K bytes/sec Diskety vyvinuty IBM v 1971 pro nahrávání mikrokódu do procesoru osmipalcové diskety nepoužívali se pro uchování dat ale uplatnili se s rozvojem osoních počítačů
Pevné disky - struktura http://www.pcguide.com/ref/hdd/op/index.htm
Plotny místo na které je nanesena magnetická vrstvička může jich v HDD být více musí být pěkně rovné http://www.pcguide.com/ref/hdd/op/media.htm hliník versus sklo, v mikrometrech
Hlavičky Létají nad povrchem hodně nízko skutečně létají nadnáší je bernouliho rovnice obtékání disky nejsou hermeticky uzavřeny (mají filter) nefungují dobře ve velehorách mezera mezi diskem a hlavičkou je řádu nanometrů zrnko prachu je kopací míč vlas je potrubí mezera je ucho jehly
Nízkoúrovňový formát Sektory, stopy(cylindry) soustředné kružnice jsou stopy obrázek diskety 20 stop každá stopa rozdělena do sektorů (16) disky mají různý počet sektorů v závislosti na vzdálenosti od středu Sektor mívá typicky 512 byte
Adresa místa disku CHS cylinder, head sector stopa, hlava, sektor POZOR: geometrie disku je odlišná od té skutečné Linear sektory jsou jednoduše číslován od nuly do konce Adresace kamenem úrazu na PC pokud velký disk velká čísla pro cylindry, nevešli se do registru :) viz HOWTO http://www.tldp.org/howto/large-disk-howto.html
Vysokoúrovňový formát rozdělení na partitions (oddíly) oddělení nakreslené křídou v každém z oddělení může být souborový systém (viz další přednáška) ten se stará o to kde jsou vaše data uložena
Parametry disků podrobněji http://en.wikipedia.org/wiki/hard_disk Přistupové rozhranní SATA PATA SCSI atp There are three primary factors that determine hard drive performance: seek time, latency and internal data transfer rate Seek time za jak dlouho se hlavička vystaví na stopu rotational latency - doba mezi hlavičkou nad stopou a skutečným čtením dat otáčky disku a rotační prodleva 8.4ms pro 7200 průměrná je je polovina doby rotace 5400 rpm drives 5.56 ms latency 7200 rpm drives, 4.17 ms; 10,000 rpm drives, 3.0 ms; 15,000 rpm drives have 2.0 ms latency. Like seek time, latency is a critical performance factor and is always measured in milliseconds
Marketing a velikost disků Používají *1000 místo *1024 disk se pak jeví větší než ve skutečnosti je It is important to note that hard drive manufacturers often use the decimal definition of a gigabyte or megabyte. As a result, after the drive is installed it appears that a few gigabytes or megabytes have disappeared. In reality computers operate based upon the binary numeral system. In the decimal number system a gigabyte is 7.5% smaller than in the binary number system. The term "1.44 MB" often used to describe 1440 KB floppies (actually 1.47 MB or 1.4 MiB) introduced an anomalous definition of "megabyte" as 1 x 10^3 x 2^10 bytes (1 KKiB).
Data a disky Většinou už je pozdě, data jsou pryč nicméně existují způsoby jak ztrátě dat předejít zálohy RAID diagnostika disku
technologie SMART http://en.wikipedia.org/wiki/self-monitoring%2c_analysis_and_reporting Self-Monitoring, Analysis, and Reporting Technology selhání predikovatelné mění se stářím, jako kotrolka oleje mohou varovat... náhlé upadne hlavička, shoří io... SMART umí detekovat a předpovědět cca 60% příčin selhání Programy: smartmontools (knoppix) viz cvičení activesmart (windows prog)
Servisní programy výrobců download ze stránek výrobce