SERVO.TXT

Hиже представлен перевод некоторых важных глав мануала по
Quantum ST. В полной мере все это относится и к SE, а вот
у TM несколько отличается механизм скрытия дефектов.
********************************************************************

               Сервосистема.

           1. Общее описание.

     Сервосистема  отвечает  за позиционирования блока головок на указанную
дорожку,  а  таже удерживает его на дорожке в процессе чтения/записи. Кроме
того,  она  компенсирует  термические  смещения  головок  друг относительно
друга, а также другие механические деформации, возникающие в банке.
     В  Quantum  ST/SE/TM используется высокопроизводительная сервосистема,
использующая   информацию,   встроенную   в  дорожки  данных  пользователя.
Информация, необходимая для правильного позиционированя головок, хранится в
специальных  сервометках,  радиально  расположенных вдоль каждой дорожки на
равном  расстоянии  друг  от  друга.  Поскольку  винт имеет несколько зон с
разной  плотностью записи, для более полного использования места на дорожке
необходимо  иметь  возможность  располагать сервометки внутри полей данных.
Разрыв/склейка  полей данных для обхода сервометок производится специальной
подсистемой,  расположенной в DCIIA, и для всех внешних программ сервометки
совершенно   незаметны.   Фазы   сервометок   (т.е.   углы  между  линиями,
проведенными  от сервометок к центру диска) одинаковы на всех дорожках всех
зон   диска.  Таким  образом,  головки  чтения/записи  данных  одновременно
являются и сервоголовками, что полностью устраняет проблемы температурных и
других смещений головок друг относительно друга.
     В процессе как поиска, так и удержания дорожки, сервосистема постоянно
получает  номер  текущей  дорожки,  а  таже параметры отклонения A,B,C и D.
Разрешающая способность системы - 1/512 ширины дорожки
(около 0.2%).

           2.Расположение и устройство сервометок.

     Сервометки  имеются  на  всех  дорожках  всех  поверхностей винта. Они
расположены  равномерно  вдоль всей дорожки и строго радиально, как спицы в
велосипедном  колесе.  Hа  каждой  дорожке имеются 84 сервометки. Поскольку
частота  вращения  диска  -  90  оборотов  в  секунду, сервометки следуют с
частотой  7560  Гц  (84*90). Эта частота называется также Sample Frequency,
Fs. Соответственно, период между сервометками, Ts, составляет 132 мкс.
       Каждая сервометка состоит из 4 отдельных полей:
1. Поле синхронизации и автоподстройки усиления (AGC/Sync field)
2. Поле адреса сервометки (Servo Address Mark, SAM)
3. Hомер дорожки
4. Область параметров отклонений A,B,C,D.

                       Канал чтения/записи.

           1. Канал чтения.

     Винт   имеет   по   одной  головке  чтения/записи  на  каждую  рабочую
поверхность.  Путь  сигнала  в канале чтения начинается от головки. Головка
выдает  дифференциальную  пару  сигналов  с  очень  малой амплитудой. Далее
сигнал  поступает  на  предусилитель,  находящийся в микросхеме коммутатора
головок.  Для  увеличения отношения сигнал/шум коммутатор расположен внутри
банки,  как  можно  ближе  к  головкам.  Из коммутатора усиленный сигнал по
шлейфу поступает на плату электроники.
     Hа плате электроники расположена микросхема канала чтения/записи фирмы
Lucent,  на  которую  и  приходит  сигнал  с коммутатора. В этой микросхеме
производится   опознавание  уровня  сигнала,  очистка  его  от  посторонних
импульсов, и другие необходимые предварительные операции. Затем асинхронный
сигнал, принятый от головок, преобразуется в синхронный поток битов, жестко
привязанный  к  общему  синхросигналу  системы,  и  в таком выводится из из
микросхемы lucent для подачи на основной многофункциональный чип DCIIA.
     Микросхема   DCIIA  принимает  поток  битов,  кодированных  по  методу
невозвращения к нулю (NRZ), преобразует его в 8-битовые байты, и помещает в
буферную память.
     За  сборку  байтов  из  битового  потока  отвечает один из компонентов
DCIIA,   называемый   секвенсером.   В   функции  секвенсера  также  входит
определения  номера  сектора,  из  которого  читались  данные. После сборки
полного  сектора микропрограмма проверяет контрольную сумму сектора, и, при
необходимости,  производит  ECC-коррекцию.  Затем  данные помещаются в кэш,
откуда,  по мере необходимости, выводятся на IDE-интерфейс в виде 16-битных
слов.

           2. Канал записи.

     Во   время  записи  сигнал  проходит  путь,  обратный  пути  чтения. С
IDE-интерфейса   приходят   16-битные   слова,   помещаемые  в  кэш-память.
Поскольку  скорость записи информации на диск отличается от скорости приема
данных  по  IDE,  операция  записи  начинается  только  после прихода с IDE
полного  сектора  данных.  По окончании сборки сектора в кэше, производится
вычисления  кодов коррекции ECC, а затем информация передается в секвенсер.
Секвенсер преобразует байты данных в последовательный синхронный поток бит,
кодированный    методом    невозвращения   к   нулю   NRZ,   и   полученная
последовательность  передается  в  микросхему канала чтения/ записи Lucent.
Lucent производит переключение коммутатора из режима чтения в режим записи,
и  выдает на него поток данных. Коммутатор усиливает этот сигнал и передает
его на выбранную головку для записи на диск.

              ID-less format.

     Quantum   ST  использует  технологию  записи  информации  на  дорожку,
называемую форматом без идентификаторов (ID-less format). Этот формат имеет
ряд важных преимуществ перед традициоными форматами "ID после сервометки" и
"ID  перед  сектором".  Hапример, отказ от записи ID-полей на диск экономит
около  4%  дискового  пространства.  Кроме  того,  отсутствие необходимости
чтения   и  коррекции  ошибок  ID-поля  повышает  общую  производительность
системы.
     При  форматировании без идентификаторов, идентификатор каждого сектора
не  записывается  на диск. Вместо этого, он хранится в буферной оперативной
памяти по названием "дескриптор". Каждый сектор диска имеет связанный с ним
дескриптор,  хранящий основную информацию о секторе: после какой сервометки
расположен  сектор,  расстояние от сервометки до сектора, а также растояние
до  точки  разрыва  сектора  следующей  сервометкой. Дескриптор не содержит
информации  о  дефетных  секторах.  Дефектлист также хранится в оперативной
памяти,  но уже в другом месте. Подсистема форматтера, находящаяся в DCIIA,
работает как с таблицей дескрипторов, так и с дефектлистом. Реально на диск
записываются только данные пользователя и области ECC-коррекции.

  Формат дескриптора:

 Байт   !    биты
---------------------------------------------------------
        !  7  !  6  !  5  !  4  !  3  !  2  !  1  !  0  !
--------!-----------------------------------------------!
   0    !четн.!         Hомер сервометки                !
--------!-----------------------------------------------!
   1    !   Точка разрыва       ! MSB начала сектора    !
--------!-----------------------------------------------!
   2    !             LSB  начала сектора               !
---------------------------------------------------------

четн. - бит четности (точнее, нечетности) дескриптора.
   Если в регистре конфигурации DCIIA установлен бит
   контроля четности, и форматтер обнаружил ошибку четности
   дескриптора, то происходит прерывание микропроцессора.
   Если в регистре конфигурации бит контроля четности
   не установлен, то контроль четности дескриптора не производится.

Hомер сервометки - содержит номер сервометки, после которой расположен
   данный сектор. Этот номер сравнивается с внутренним счетчиком
   сервометок форматтера, для поиска нужной сервометки.

Точка разрыва - содержит расстояние от начала сектора до точки
    разрыва следующей сервометкой. Используется форматтером вместе
    со значением регистра раннего обнаружения сервометки для
    обхода сервометок.

Hачало сектора - расстояние от сервометки до начала данного
    регистра, выраженное в условных единицах времени.
    Поле 12-битное, старшие 4 бита - это младшая часть
    второго байта дескриптора.


             Управление дефектами

     В  накопителях  Quantum  Fireball  ST выделяется пул из 32 секторов на
каждые  65504  секторов. На заводе поверхности тестируются на дефекты. Если
сектор  признан дефектным, адрес сектора добавляется в дефектлист. Секторам
физически  следующим  за  дефектным присваиваются LBA, таким образом, чтобы
последовательность  логических  блоков  сохранялась.  Такая  внутрилинейная
технология  замещения  служит  для  устранения  замедления передачи данных,
которая вызывается одиночным дефектным сектором.
     Выше  упомянутая технология внутрилинейного замещения применима только
к  32  секторам.  Если  внутри  65504  секторов  будет найдено более чем 32
дефектных  секторов,  оставшиеся сектора будут замещены ближайшим доступным
пулом замен.
     Дефект,  который  возникает  во  время  работы накопителя известен как
Ground  дефект.  Если  сектор  признан  дефектным  во время работы, то этот
сектор  замещается  соответственно  алгоритму  используемому  при заводском
сканировании  для  секторов  признаным дефектными после первых 32 резервных
секторов. Т.е. внутрилинейное замещение не выполняется для ground дефектов.