Павел Дмитриев - Разбег в неизвестность
Схема с модемом так и стояла не разобранная после зимних экспериментов с передачей данных на ВЦ ТЭЦ. Так что оставалось лишь перекинуть этого динозавра с телефонной линии на устройство записи, подложить листик рентгенограммы, и запустить агрегат.
Через пару дней ситуация стала более-менее понятной. Протокол скорости 300 бод, "аналогичный" Bell 103J, как было написано в инструкции на чудо советской конструкторской мысли, записывался и воспроизводился на обычном электрофоне "Молодежный" вполне уверенно. Неудивительно, ведь проще даже придумать сложно, логический "0" — частота 1070 Гц, "1" — 1270 Гц. Вот только на 33-х оборотах в минуту для сбоя хватало даже едва заметной царапины. Несложный расчет показал, что один бит на дорожке занимает примерно 0,1 мм, или толщину волоса. Увеличение скорости записи до 78 оборотов сделало "виниловую дискету" почти неубиваемой, но резко сократило доступный объем.
Понятно, что более скоростной протокол Bell 212A, использующий несущую на 1200 Гц и фазовую модуляцию, оказался бессилен простив грубой реальности. Впрочем, 1200 бод БЭСМ-4 все равно обрабатывать не могла, это мы знали еще по передаче данных с моего ноутбука. А вот "на 600" теоретически все было нормально. Только с пластинками нужно было обращаться исключительно осторожно. Причем в данном варианте, точно так же как в предыдущем, модем не предусматривал какой-либо обработки ошибок. Технический примитивизм разнообразило лишь скремблирование, примененное для уменьшения помех, наводимых на соседние линии в многопарных кабелях.
\Фазовая модуляция — вид модуляции колебаний, при которой несущая частота управляется информационным сигналом.\
\Скремблирование — перемножение сигнала на псевдослучайную последовательность для выравнивания энергетического спектра, реже — примитивной шифрации.\
Достигнутый результат серьезно отличился от первоначальных прикидок. Резать "гиганты" на нашем станочке не удавалось, максимумом стали 7 минут на 78-ми оборотах, и то на самом пределе конструкции. Но около 60-ти килобайт на пластинку все же влезало, и этот результат был очень неплох. Оставалось лишь увеличить надежность хранения по примеру технологий будущего. В котором широко распространены алгоритмы, способные шутя восстановить несколько потерянных бит из байта. Этим путем идут, к примеру, разработчики оперативной памяти, ленточных накопителей, жестких и оптических дисков. Причем последние вполне доступны in reality!
Не долго раздумывая, я затер один из архивных CD-RW, и в одну сессию нарезал на матрице "эталонный" файл, состоящий из двух десятков повторяющихся единиц, затем нулей, букв "А", "B", "С". После этого затребовал приличный немецкий микроскоп, да набросал слесарям НИИ "Интел" простенькое приспособление для фиксации и медленного поворота диска. С помощью этой нехитрой оснастки я собирался быстренько переписать последовательность "питов" и "лендов" на лист бумаги.
\От английского "pit" — углубление и "land" — основание. Именно с их помощью информация записывается на CD-ROM. В CD-RW механизм заметно сложнее, появляются термины "pit marks pits" и "land marks pits". Но ГГ про это не знает.\
Как бы не так! Картина в окуляре прибора была очень мало похожа на записанный файл. Конечно, я предполагал трудности в виде служебных данных, заголовков, оглавлений. Но чтоб такой ужас-ужас-ужас! Во-первых, количество "питов" не поддавалось подсчету! Их были миллионы в самом прямом смысле этого слова! Во-вторых, эти самые "питы" имели неодинаковую протяженность, и различить их на глаз было весьма проблематично. В-третьих, мне не удалось найти никаких служебных меток и признаков форматирования, по которым можно было бы ориентироваться.
\Как правило, минимальной сессией записи является "дорожка" (track), минимальный размер которой 300 секторов. Итого чуть менее мегабайта не считая заголовков.\
\Служебные данные записаны на ATIP (Absolute Time in Pregroove), которая является заполненной красителем канавкой (groove), выдавленной на основе CD. Причем не чисто спиральной, а с вобуляцией, т. е. колеблющейся с частотой от 21,05 до 23,05 кГц и амплитудой 0,03 мкм. С помощью ATIP осуществляется отслеживание положения при записи, синхронизация времени, а также записана служебная информация. Но ГГ всего этого в оптический микроскоп видеть не может.\
Облом получился оглушительный. Сперва собирался задвинуть CD в самый дальний ящик, и не доставать его оттуда по меньшей мере лет пять. Да что там, я бы именно так и сделал, тем более, глаза от рассматривания "питов" болели так, что пришлось идти к врачу за каплями. Но неожиданно вмешалась Катя, которую я по неосмотрительности привлек к задаче. В порыве комсомольского энтузиазма жена сначала просто взывала к моей совести, а затем перешла на серьезные угрозы типа "тогда я сама во всем разберусь!"
Пришлось думать. Первым делом напряг память, и вспомнил, что перед пользовательскими данными должен быть не просто заголовок, а отдельный раздел. Проверка показала, что на экспериментальном CD-RW его можно обнаружить только в микроскоп, а вот на старых аудио-дисках он виден невооруженным взглядом. Более того, всего областей три, условно я их назвал стартовая (ближе к центру), основная и финишная (вдоль края). Причем объем первой и последней огромен, по прикидкам — не менее десяти мегабайт. Не знаю, зачем создателям потребовалось столько места, но одной проблемой стало меньше.
\Стартовая область, она же в реальности Lead-in Area — кольцо шириной 4 мм, до 4500 секторов, 1 минута, 9 MB. Финишная область, она же Lead-out Area — кольцо шириной в 1 мм, 6750 секторов, 1.5 минуты, 13.5 MB. В самом начале есть еще Power Calibration Area и Program Memory Area, но их ГГ пока не нашел.\
Неделю мы с Катей изучали "область данных" в затребованный мощный микроскоп с пристроенным фотоаппаратом. Записывали, стирали, снова записывали разные куски всякими замысловатыми способами. Определенный прогресс был, в пакетном режиме количество появляющихся за сессию данных уменьшалось почти на порядок. Но при этом все равно оставалось невообразимо большим для ручной обработки. Дошло до того, что мне вместо успокаивающей эротики начали сниться черточки, точки, и целые поля, заполненные этими проклятыми символами прогресса! И это притом, что последнее время секс у нас в семье был исключительно с диском и микроскопом!
\В этом случае перед пакетом должен идти один связующий (link) сектор и 4 вводных (run-in). После должны быть записаны 2 выводных сектора (run-out). Всего на сессию получится чуть менее полумиллиона "питов".\
Наконец терпение супруги подошло к концу, я уже предвкушал заслуженные выходные. Но удача явно была на стороне Кати, когда она добралась до режима "Format CD". Ранее я уже пробовал этот вариант, и отбросил его как непригодный, когда после нескольких минут работы "Nero" диск практический весь покрылся записанными кусками. Моя жена пошла немного дальше — она выяснила, что с обработанным таким образом CD-RW можно работать как с обычным жестким диском, то есть записывать на него файлы быстро и без всяких сессий. Очевидное на первый взгляд знание — но в будущем мне ни разу не приходилось использовать CD подобным образом.
\Предварительным форматированием можно организовать CD-RW как устройство прямого доступа. При этом вспомогательные сектора занимают около 120MB. Nero — популярная программа для записи CD.\
Дальше было мое самобичевание собственной тупости, снисходительно-победная улыбка супруги, и отупляющие поиски куска, который изменился в результате записи. Нельзя сказать, что найти его было просто, скорее, нам наконец-то повезло… Если, конечно, это можно так назвать, ведь файл в несколько сотен байт при записи каким-то загадочным образом умудрился превратиться в много десятков тысяч "питов"!
\Длина "сырой" емкости сектора CD — ровно 2352 байта, не больше и не меньше. Однако в силу раскрытых ниже по тексту особенностей он "вырастает" после записи почти в три раза.\
Отступать было поздно, пришлось вспомнить времена "Аватара". По моему техзаданию на базе микроскопа и кинокамеры был собран специальный "комбайн", обеспечивающий покадровую съемку. Отдельной задачей был плавный механизм поворота диска на несколько десятых миллиметра за раз, если смотреть на край. Так, чтоб в захват объектива влезала каждый раз новая порция из двух-трех десятков "питов". С помощью этой техники за пару недель удалось превратить физические дорожки в слое пластика во вполне разборчивые кадры.
Впрочем, на все терпения не хватило. Справедливо рассудив, что чудес не бывает, я предположил, что нужное для расшифровки хранится в начале или конце найденного куска, поэтому мы ограничились пятьюстами кадрами или десятком тысяч бит с обоих сторон. Результатом работы стала здоровенная катушка пленки, которая поехала к шифровальщикам КГБ вместе с распечаткой эталонного файла и моими смутными догадками о способах и особенностях записи.
