Mēs dzīvojam, kamēr lidojam
Северокорейский лидер Ким Чен Ир и вправду величайший в мире вождь! Согласен с ним по всем пунктам!
Курильщиков Ким Чен Ир называет "одними из трех типов дураков XXI века". Двумя другими он считает тех, кто ничего не знает о музыке и компьютерах.
Tikuši skaidrībā ar ģeopolitisko situāciju, pāriesim pie matemātiskās daļas. Ko nozīmē "laba" vai "slikta" kvalitāte? Atšķirībā no nesenajām diskusijām par Esperanto un Filmiņa vs Cipars, kurās es savas muļķības dēļ ielīdu, sagatavju vērtēšanā ir diezgan stingri kritēriji.
Sākumam - neliels piemērs no digitālās datu glabāšanas pasaules.
Pieņemsim, ka mums jāglabā astoņi skaitļi, no kuriem katrs ir vieninieks vai nulle (kā zināms, datoriem patīk vieninieki un nulles, tāds viņiem ir untums, ciest citus ciparus nevar). Ņemsim šādus: 0 0 1 0 1 0 1 1. Kā pārbaudīt, ka nolasot no diska, mēs izlasījām to, ko vajag, un nekļūdījāmies? Pievienot devīto, kurš kontrolēs iepriekšējo pareizību. Bet kā to izdarīt? Gaišās galvas izdomāja šādu fintu: ņemam visus iepriekšējos skaitļus, saskaitām, izdalām veselos skaitļos ar 2 un paņemam atlikumu. Šis atlikums arī būs devītais skaitlis, kas pārbauda iepriekšējo pareizību.
0+0+1+0+1+0+1+1=4
4 / 2= 2 un atlikumā 0
Kopā sanāks : 0 0 1 0 1 0 1 1 0
Tagad pieņemsim, ka viens no skaitļiem tika nolasīts no diska nepareizi, un, proti, pirmais.
1 0 1 0 1 0 1 1 0
Veiksim augstāk aprakstīto operāciju.
1+0+1+0+1+0+1+1=5
5 / 2 = 2 un atlikumā 1
Bet mūsu nolasītais kontroles skaitlis ir vienāds ar 0! Tātad vai nu devītais (kontroles) skaitlis, vai arī viens no astoņiem ir nolasīts nepareizi.
Tas, ko es minēju augstāk - ir primitīva datu integritātes pārbaudes shēma. Tā spēj atrast tikai atsevišķas kļūdas - ja izmainīsies uzreiz divi skaitļi no astoņiem, tā parādīs, ka viss ir kārtībā. Un tā nespēj labot kļūdas - tam nāksies mēģināt nolasīt datus vēlreiz.
Uz CD, un īpaši uz DVD, tiek izmantotas sarežģītas liekās kodēšanas shēmas, kas ļauj ne tikai atrast kļūdas, bet arī tās izlabot, ja to skaits atrodas saprāta robežās. Tas ir darīts tādēļ, lai devalvētu neizbēgamos matricu materiāla defektus, kļūdas DVD iekārtas mehānikā un lāzera darbībā. Ja nebūtu aprakstīto shēmu, DVD iekārtas un vispār datori maksātu milzīgu naudu, strādātu ārkārtīgi neuzticami un lēni, jo ražot ideālus tranzistorus, sagataves un lāzerus ir ārkārtīgi dārgi, bet reizēm vispār neiespējami. Un, protams, bez kļūdu kontroles un labošanas neiespējama kļūtu mūsu mīļā interneta parādīšanās.
Tātad, praksē DVD tiek pielietota šāda shēma
Tiek ierakstīts datu bloks, kura beigās atrodas informācija veseluma pārbaudei un kļūdu labošanai. Kļūdu, kas radusies šāda bloka iekšienē, sauc par PI. (Parity Inner) (Cipariem attēlā nav nozīmes, tie ir smukumam)
Dati
Informācija kļūdu labošanai bloka iekšienē
{1 0 0 1 0 0 1 0} {0 1 1 0}
Bet kas notiks, ja kļūdu blokā būs tik daudz, ka tās nav iespējams izlabot ar lieko datu palīdzību paša bloka beigās? Šādai situācijai pēc katriem 208 blokiem tiek ierakstīti papildu bloki ar liekajiem datiem jau veselu bojāto bloku labošanai, kurus nevarēja izlabot ar datiem bloka beigās. (Atvainojos par vārda "bloks" bezgalīgo atkārtošanu, toties es to mīlu kā dzejnieku)
Datu bloki
Informācija kļūdu labošanai bloka iekšienē
Kļūdaino bloku labošanas apgabals
{1 0 0 1 0 0 1 0} {0 1 1 0}
{1 0 1 0 0 0 1 0} {0 1 0 0}
{1 0 1 0 1 0 1 0} {0 1 0 1}
{1 0 1 0 0 1 1 1} {1 1 1 1} . . . . . u.t.t. 208 reizes
{1 0 1 0 0 1 1 1} {1 1 1 1}
{1 1 1 0 1 1 1 1} {1 0 0 1}
{1 0 1 1 1 1 1 1} {1 0 0 0}
Neizlabojama kļūda bloka iekšienē tiek saukta par PIF (Parity Inner Failure) vai PO (Parity Outer), un šāds bloks tiek izlabots pilnībā ar zilā krāsā atzīmēto datu palīdzību. Tomēr, ja kļūdaino bloku ir pārāk daudz, tos izlabot nav iespējams, un diskdzinis nevar nolasīt disku, izdodot paziņojumu CRC Error, kas vispār neatbilst patiesībai (optiskajiem diskiem). Tam vajadzētu teikt Unrecoverable PO errors. Mums pats interesantākais ir tas, ka Lite-On DVD diskdziņos ar programmu Nero CD-DVD speed vai K-Probe palīdzību var pārbaudīt kļūdu līmeni. Sony un dažu citu firmu diskdziņi - tie arī ir Lite-on). Nero CD-DVD Speed, kas gandrīz vienmēr ir iekļauta NERO pakotnē, no izvēlnes jāizvēlas "Diska kvalitātes pārbaude" un jāuzliek ātrums 4x, kādā pieņemts pārbaudīt kvalitāti.
Tātad, pie noteikta kļūdu skaita diskdziņa mikroshēma spēj tās izlabot un turpināt lasīšanu. Es te necitēšu precīzu aprēķinu un paskaidrojumus, pateikšu tikai to, ka mūsu mērķiem pietiek zināt, ka programmu attēlotais PI līmenis nedrīkst ilgu laiku pārsniegt 280, bet PO (PIF) - 32. Atsevišķas pīķa vērtības neskaitās - tie var būt nolasīšanas vai ierakstīšanas gļuki. Bet lūk vairāk vai mazāk gari posmi padarīs disku nenolasāmu, lai gan patiesībā daudz kas ir atkarīgs no lasošā diskdziņa. Protams, daudz kas ir atkarīgs arī no rakstošās ierīces. Kādreiz slavēti bija Plextor un Pioneer, tagad populārs ir lētais un kvalitatīvi rakstošais NEC. Diemžēl paruna "čukča nav lasītājs, čukča ir rakstnieks" šeit nostrādā par visiem simts - gadās, ka NEC diskdziņi pat nevar nolasīt diskus, kurus paši ir ierakstījuši (es domāju gadījumu ar briesmīgi zemas kvalitātes diskiem). Bet matricām ir izšķiroša nozīme - pat pašā sliktākajā diskdzinī TY visticamāk ierakstīsies ideāli un glabāsies ļoti ilgi (neapskatot diskdziņa un disku nesaderības gadījumus, kas mēdz notikt)