Escritos
B. Piropo
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20/07/1992

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Os primeiros discos rígidos pouco diferiam dos flexíveis. Muito maior capacidade, é bem verdade, meio magnético agregado a placas metálicas em vez de plástico flexível, e tudo isso protegido em caixa selada. Mas do ponto de vista de funcionamento eram fundamentalmente iguais aos flexíveis. E como funcionam os flexíveis?

Imagine um disco semelhante a um velho LP, com a diferença que os sulcos, ao invés de se desenvolverem em espiral contínua desde a borda até quase o centro, fossem circunferências concêntricas. Cada uma dessas circunferências seria uma trilha (das quais a mais importante é a externa, a Trilha Zero). Que seriam lidas uma a uma. O que geraria um problema: a "agulha" (uma cabeça de leitura/gravação, no caso dos discos magnéticos tanto rígidos como flexíveis) tem que "saltar" os espaços vazios entre trilhas.

Mas isso é fácil: imagine um motor elétrico cujo eixo, em vez de girar continuamente, como todo motor que se preza, move-se aos "pulos". Sempre "pulos" iguais e um "pulo" de cada vez. Isso se chama "motor de passo" (cada "pulo" é um passo) e pode ser construído com grande precisão, de modo que se você mandar que ele se movimente um certo número de passos, irá parar sempre exatamente na mesma posição. Pronto: acople esse eixo à cabeça magnética e faça com que cada passo leve a cabeça para cima de uma trilha, que seu problema está resolvido.

Resta a maneira de ler e gravar dados. Que, também nos primórdios, era igual para discos rígidos e flexíveis: um chip denominado "endec" (de "encoder/decoder", ou codificador/decodificador) recebe dados do micro sob a forma de um fluxo de bits e os codifica sob a forma de variação de fluxo magnético, enviando-os para serem gravados no disco. Depois, recebe de volta um fluxo magnético "lido" pela cabeça, "sente" as variações desse fluxo e as "decodifica", transformando-as em bits, que envia para o micro. Tudo muito simples: cada variação de fluxo corresponde a um bit. Esse sistema singelo, quase rudimentar, chama-se MFM (de "Modified Frequency Modulation", já que se baseia na modulação da freqüência do fluxo magnético). Leu isso e acha que conhece algo parecido? Pois conhece mesmo: o endec é absolutamente análogo a um modem. A diferença é que o modem converte bits em variações de freqüência elétrica para serem transmitidos por uma linha telefônica para outro modem, enquanto o endec os converte em variações de freqüência magnética para serem gravados diretamente no disco.

E qual é a configuração física dessa coisa? Bem, o endec é um chip que fica na placa controladora do disco rígido, espetada em um slot da placa mãe, e ligada ao drive por dois cabos chatos. Um deles transporta dados. E é longo. Não muito, é bem verdade: mede não mais que alguns decímetros. Mas isso, em eletrônica, é uma enorme distância, e essa, como você verá, é sua grande fraqueza.

Pois acontece que logo alguém descobriu que gravar dados em disco bit a bit era um desperdício de espaço. Deveria haver um meio de "comprimir" esses dados, de modo que uma série de bits iguais (todos "zero" ou todos "um") pudessem ocupar menos espaço. E inventaram um jeito, criando um novo esquema de codificação de dados. Denominaram-no de RLL (de "Run Length Limited") e ganharam 50% do espaço em disco: em um HD MFM onde se gravavam 20Mb poder-se-ia gravar 30Mb usando o RLL. Foi a primeira diferença básica entre HD e floppies, já que esses últimos ainda usam algo semelhante ao MFM. Note que só mudou o esquema de codificação de dados: a densidade magnética do disco não se alterou, nem mudou a interface (calma, já falo nela). A única diferença está no endec, o chip que codifica e decodifica dados, que por meio de um algorítmo de compressão simula uma densidade magnética maior, como se mais bits "coubessem" no mesmo espaço. Se você continua fazendo sua analogia com os modems e achou que a diferença entre MFM e RLL é a mesma que entre um modem comum e um que usa um esquema de compressão de dados tipo MNP5, no qual uma quantidade muito maior de informações são comprimidas de forma que uma transmissão nos mesmos 2400bps parece ocorrer a 9600bps, está, novamente, certo.

Bem, já que mencionei, logo ali atrás, a tal da interface, vamos a ela. Trata-se de um conjunto de circuitos eletrônicos cuja função é receber e transmitir dados e códigos de controle do drive para a placa mãe e vice-versa. Os dados são dirigidos para o endec para serem codificados, mas não são apenas eles que vão e vêm: há também ordens para posicionar a cabeça em tal trilha e ler tal setor. Tudo isso precisa ser feito usando sinais de controle que o drive "entenda", ou seja, precisa ser padronizado. Nos drives MFM e RLL, a interface, ou seja, os circuitos usados para controlar o fluxo dessas informações, fica na placa controladora (onde também fica o endec) e troca informações com os drives por meio dos mesmos cabos chatos que os ligam à interface.

O primeiro disco rígido foi fabricado em 1980 pela Seagate. Era um portento: um monstro de 5"1/4 e altura dupla onde cabiam, imaginem, 5Mb de dados! Chamava-se ST-506. Um ano mais tarde a mesma Seagate lançou outra maravilha da tecnologia, o ST-412, que por incrível que pareça conseguia armazenar o dobro de informações, para a época inacreditáveis 10Mb. Como foram os primeiros, tiveram suas interfaces especialmente desenvolvidas. E como houve pequenas modificações do ST-506 para o ST-412, elas foram incorporadas em uma mesma interface, que se denominou ST-506/412. Que, para os padrões da época, era excelente. Tanto assim que terminou por se tornar em um padrão de fato: já que havia uma coisa boa que funcionava tão bem, os demais fabricantes que passaram a produzir discos rígidos também a adotaram. Por isso, até hoje tanto os discos MFM como os RLL usam fundamentalmente a mesma interface, a boa e velha ST-506/412. Estranhou que a interface seja a mesma para os MFM e RLL ou percebeu logo que isso é lógico, já que a única diferença é o esquema de codificação e portanto basta usar o endec correto?

Nesse ponto já podemos resumir o que sabemos sobre os HD MFM e RLL: ambos usam a mesma interface, a ST-506/412. Ambos (ou, pelo menos, a imensa maioria dos que estão no mercado) usam motores de passo. A única diferença é a maneira como os dados são codificados pelos respectivos endec: o do RLL comprime informações, e por isso usa menos espaço em disco. Mas é menos seguro que o MFM.

Por que menos seguro? Vamos ver.

B. Piropo

 


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