O novo subsistema de disquete¶
Introdução¶
O novo subsistema de disquete visa emular o comportamento de disquetes e controladores de disquetes em nível baixo o suficiente a ponto de fazer com que as proteções também funcionem de forma transparente. O objetivo é alcançado ao seguir a configuração de um hardware real:
uma classe de imagem de disquete que mantém na memória o estado magnético da superfície flexível e as suas características físicas.
uma classe manipuladora de imagem fala com a classe de imagem de disquete visando simular o drive de disquete, fornecendo todos os sinais existentes num conector de disquete.
dispositivos controladores que conversam com o manipulador de imagem e fornecem as interfaces de registo para o host que todos nós conhecemos e amamos.
nas classes de manipulação de formato, lhes são dadas a tarefa de converter a origem e destino de forma neutra de uma imagem de disco físico para um estado de formato magnético do disco na memória, de forma que a classe gerenciadora do disquete possa geri-la.
O armazenamento de disquete para leigos¶
O disquete¶
O disquete é um disco que armazena as orientações magnéticas em sua superfície, dispostas numa série de círculos concêntricos chamado de faixas ou cilindros [1]. As suas principais características são o seu tamanho que vai de um diâmetro em torno de 2.8 polegadas (63.5 milímetros) até 8 polegadas (200 milímetros), seu número de lados graváveis (1 ou 2) e sua resistividade magnética. A resistividade magnética indica o quão perto uma mudança na orientação magnética pode ocorrer e a informação mantida. Isso é um terço do que define o termo "densidade" que é usado com tanta frequência para disquetes (os outros dois são o tamanho da cabeça do drive de disquetes e a codificação a nível de bit (bit-level encoding no Inglês).
As orientações magnéticas são sempre binárias, elas sempre apontam para um lado ou para o outro, não há nenhum estado intermediário. A sua direção pode estar na tangente da pista, na mesma direção, oposta a rotação ou no caso de uma gravação no sentido perpendicular, a direção é perpendicular (por isso o nome). A gravação no sentido perpendicular permite que os dados de gravação ocupem menos espaço permitindo uma maior densidade de gravação, porém chegou no final do tempo de vida da tecnologia. Os discos com 2.88 Mb e derivados dos disquetes como Zip Drives, etc; usavam gravação perpendicular. Para fins de emulação, a direção não importa, o que importa é o fato que duas orientações são possíveis. Além dessas orientações mais duas são possíveis: uma parte da trilha pode ser desmagnetizada (sem orientação) ou danificada (sem orientação ou não pode ser gravada).
Uma posição específica na rotação disco dispara um pulso de índice. Essa posição pode ser detectada através de um buraco na superfície (muito visível em disquetes 5.25 e 3 polegadas por exemplo) ou através de uma posição específica do centro de rotação (disquetes com 3.5 polegadas, talvez outros). Esse pulso de índice é usado para determinar o início da faixa, porém não é usado por todos os sistemas. Os disquetes mais antigos de 8 polegadas têm múltiplos buracos marcando o índice determinando o início dos setores (chamados de setor duro), no entanto um deles está numa posição diferente para ser reconhecido como um início de trilha, e os outros estão em posições fixas relativas à origem.
Unidade de Disquete¶
Uma unidade de disquete é o aparelho que lê e grava um disquete. Inclui um conjunto capaz de girar o disco a uma velocidade fixa e uma ou duas cabeças magnéticas ligadas a um motor de posicionamento para acessar as trilhas.
A largura da cabeça e o tamanho do passo do motor de posicionamento determinam quantas trilhas estão escritas no disquete. O número total de trilhas varia entre 32 até 84 de acordo com o disquete e o drive, a trilha 0 ficando mais ao externo (mais longo) dos círculos concêntricos, e o maior com o menor círculo interno. Como resultado, as faixas com os números mais baixos têm a menor densidade física de orientação magnética, portanto, uma melhor confiabilidade. É por isso que estruturas importantes e/ou frequentemente alteradas, como o bloco de inicialização ou a tabela de alocação FAT, estão na trilha 0. É também aí que vem a terminologia "stepping in" para aumentar o número da faixa e "stepping out" para diminuí-lo. O número de faixas disponíveis é a segunda parte do que geralmente está por trás do termo "densidade".
Um sensor detecta quando a cabeça está na faixa 0 e o controlador não deve passar por ela. Além disso, bloqueios físicos impedem que a cabeça saia do alcance correto da pista. Alguns sistemas (Apple II, alguns C64) não levam em conta o sensor da trilha 0 fazendo com que a cabeça vá contra o limite físico do bloco, fazendo um ruído de impacto bem conhecido e eventualmente danificando o alinhamento da cabeça.
Além disso, alguns sistemas (Apple II e C64) têm acesso direto às fases do motor de posicionamento da cabeça, permitindo que a cabeça se posicione entre as pistas, no meio ou mesmo em posições intermediárias. Isso não era útil para escrever mais faixas, uma vez que a largura da cabeça não mudava, mas como a leitura confiável só era possível com a posição correta, ela era usada como proteção contra cópia por alguns sistemas.
O disco gira a uma velocidade fixa para uma determinada faixa. A velocidade mais comum é de 300 RPM para cada faixa, com 360 rpm encontrado para os disquetes de alta densidade com 5.25 polegadas e a maioria dos disquetes com 8 polegadas. A velocidade dos primeiros disquetes giravam em torno de 90 RPM ou até mesmo 150 RPM para um disquete de alta densidade num Amiga. Ter uma velocidade rotacional fixa para todo o disco é chamada de Velocidade Angular Constante (CAV em inglês) usada por quase todos ou Velocidade Angular Constante Zoneada (ZCAV em inglês, usado no C64), dependendo se a taxa de bits de leitura/gravação é constante ou depende da faixa. Alguns sistemas como Apple II e Mac variam a velocidade de rotação dependendo da faixa (algo como até 394 RPM) para terminar como uma Velocidade Linear Constante (Constant Linear Velocity ou CLV em Inglês). A ideia por trás do ZCAV/CLV é extrair mais bits da mídia mantendo o espaçamento mínimo entre transições de orientação magnética, oferecendo o melhor desempenho possível entre o espaço ocupado e a velocidade de transição da cabeça. Parece que a complexidade não foi considerada válida já que quase nenhum sistema faz.
Finalmente, após o disco girar e a cabeça estiver sob a posição adequada, a leitura correta da faixa acontece. A leitura é feita através de uma cabeça indutiva, que lhe dá a característica interessante de não ler a orientação magnética de forma direta, em vez disso, ser sensível o suficiente às inversões de orientação, chamadas de transições de fluxo. Esta detecção é fraca e pouco precisa, de modo que um amplificador com Ajuste de Ganho Automático (Automatic Gain Control ou AGC em Inglês) e um detector de pico são colocados de forma a trabalhar em conjunto com da cabeça para fornecer pulsos limpos. O AGC aumenta lentamente o nível de amplificação até que um sinal ultrapasse um limite pré determinado, em seguida ajusta seu ganho para que o dito sinal esteja estável num nível fixo dentro deste limite. Conforme a oscilação vai acontecendo o AGC entra em ação novamente. Isso faz com que o amplificador se calibre para os sinais lidos no disquete, desde que as transições de fluxo aconteçam com uma certa frequência. Numa zona muito longa, ocorre a captação de ruídos aleatórios do ambiente, fazendo com que a amplificação deste sinal ultrapasse o limite pré estabelecido, criando pulsos falsos onde não existem nenhum. Muito longa neste caso são aquelas que acontecem entre 16-20us sem nenhuma transição.
Isso significa que uma zona suficientemente longa com uma orientação magnética fixa ou nenhuma orientação (desmagnetizada ou danificada) será lida como uma série de pulsos aleatórios após um breve atraso. Isso é usado por proteções e é conhecido como "weak bits", que ao serem lidos os dados são diferente cada vez que são acessados.
Um segundo nível de filtragem ocorre após o detector de pico. Quando duas transições estão um pouco próximas (mas ainda acima do limiar da mídia), um efeito saltante acontece entre elas, dando dois pulsos muito próximos no meio, além dos dois pulsos normais. O drive de disquete consegue detectar quando os pulsos estão muito próximos e os elimina, deixando os pulsos normais novamente. Como resultado, se alguém escrever uma cadeia de pulsos de alta frequência para o disquete, eles serão lidos como um trem de pulsos muito próximos (fracos porque estão acima da tolerância da mídia, mas capturados pelo AGC de qualquer forma, apenas de forma pouco confiável) eles serão todos filtrados, dando uma grande quantidade de tempo sem qualquer pulso no sinal de saída. Isso é usado por algumas proteções uma vez que não é gravável usando o relógio normal do controlador.
A escrita é simétrica, com uma série de pulsos enviados que fazem a cabeça de gravação inverter a orientação do campo magnético cada vez que um pulso é recebido.
Então, para concluir, a unidade de disquete fornece insumos para disco de controle de rotação e a posição da cabeça (assim como a escolha quando é de dupla-face), os dados são enviados de duas maneiras como um trem de pulsos que representam inversões de orientação magnética. O valor absoluto da orientação em si nunca é conhecido.
Controlador de Disquete¶
A tarefa do controlador de disquete é transformar a comunicação da unidade de disquete em algo a CPU principal possa compreender. O nível de compatibilidade entre um controlador e outro varia aos extremos, vai de praticamente nada nos Apple II e C64, com alguma coisa no Amiga e para completar Circuitos Integrados da Western Digital, família uPD765). Funções comuns incluem a seleção da unidade, controle do motor, busca das trilhas e claro a leitura e gravação de dados. Destes somente os dois últimos precisam ser descritos pois o resto é óbvio.
Os dados são estruturados em dois níveis: como bits individuais (meio byte ou bytes) que são codificados na superfície e como estes são agrupados em setores endereçados individualmente. Existem dois padrões para eles chamados Frequency Modulation (sigla FM no inglês) e Modified Frequency Modulation (sigla MFM no inglês), além de uma série de outros sistemas e suas variantes. Além disso, alguns sistemas tais como o Amiga usa um padrão de codificação bit-level encoding (MFM) com uma organização de nível setorial local.
Codificação a nível de bit¶
Organização Celular¶
Todos os controladores de disquetes, até os mais esquisitos como o Apple II, começa dividindo a pista em células de igual tamanho. Eles são seções angulares no meio de onde uma inversão de orientação magnética pode estar presente. Do ponto de vista do hardware, as células são vistas como durações que combinada com a rotação do disquete determina a seção. Por exemplo o tamanho padrão de uma célula MFM para um disquete de dupla densidade com 3 polegadas é de 2us, também combinada com uma velocidade de rotação com 300 RPM, dá um tamanho angular de 1/100.000 por volta. Outra maneira de dizer a mesma coisa é que há 100K (cem mil) células numa pista de dupla densidade de um disquete de 3 polegadas.
Em cada célula pode ou não haver uma transição de orientação magnética, por exemplo, uma pulsação vindo de uma leitura ou ir para a escrita da unidade de disquete. Uma célula com um pulso é tradicionalmente conhecida como '1', e um sem '0'. Embora, duas restrições aplicam-se para o conteúdo da célula. Primeiro, os pulsos não devem ser muito juntos ou eles irão causar um borrão um ao outro, e/ou serão filtrados.
O limite é ligeiramente melhor do que 1/50.000 de uma volta para disquete com densidade simples e dupla, metade disso para disquetes de alta densidade e metade disso novamente para disquetes com densidade estendida (ED) com gravação perpendicular. Segundo, eles não devem ser muito longe um do outro, ou seja o AGC vai ficar instável e introduzir pulsos fantasmas ou o controlador vai perder sincronização e obter um sincronismo errado sobre as células durante a leitura. Para via de regra geral, é melhor não ter mais de 3 células '0' consecutivas.
Certas proteções usam isso para tornar os formatos não reconhecíveis pelo controlador do sistema, quebrando a regra de três zeros ou brincar com as durações e tamanhos das células.
Bit encoding é a arte de transformar dados brutos numa célula de configuração 0/1 respeitando os dois limites.
Codificação FM¶
O primeiro método de codificação desenvolvido para disquetes é chamado de Frequência Modulada (Frequency Modulation ou FM), o tamanho da célula é definida um pouco além do limite físico, como 4us por exemplo. Isso significa que é possível ter '1' célula consecutiva de confiança. Cada bit é codificado em duas células:
a primeira célula, chamada o clock bit é '1'
a segunda célula, chamada de data bit, é o bit em si
Uma vez que todas as outras células seja pelo menos '1' não há nenhum risco de ir além de três zeros.
O nome Frequência Modulada simplesmente deriva do fato de que um 0 é codificado com um período de trem de pulsos em 125 Khz enquanto um 1 são dois períodos do trem de pulso em 250 Khz.
Codificação MFM¶
A codificação de FM foi substituída pela codificação Modified Frequency Modulation (MFM), que pode empilhar exatamente o dobro de dados na mesma superfície, daí seu outro nome de "dupla densidade". O tamanho da célula é definido com um pouco mais de metade do limite físico, 2us normalmente. A restrição significa que duas células '1' devem ser separadas por pelo menos uma célula '0'. Cada bit é novamente codificado em duas células:
a primeira célula, chamada de clock bit, é '1' se ambos os bits de dados anteriores e atuais forem 0, então será '0'
a segunda célula, chamada de data bit, é o bit em si
A regra de espaço mínimo é respeitada uma vez que um '1' de clock bit é, por definição, rodeado por dois '0' de data bits e um '1' data bit é rodeado por dois '0' clock bits. A maior cadeia de célula 0 possível é quando ao codificar 101 que retorna x10001, respeitando o limite máximo de três zeros.
Codificação GCR¶
As codificações Group Coded Recording, ou GCR, são uma classe de codificações onde cadeias de bits com pelo menos tamanho de meio byte ou 4 bit são codificadas num determinado fluxo de células dado por uma tabela. Ele foi usado particularmente pelo Apple II, o Mac e o C64, e cada sistema tem sua própria tabela ou tabelas.
Outras codificações¶
Existem outras codificações como o M2FM, mas elas são muito raras e específicas para um determinado sistema.
Lendo os dados codificados¶
Escrever dados codificados é fácil, basta de um relógio na frequência apropriada e enviar ou não uma cadeia de pulsos ao redor do relógio. A diversão está em ler esses dados. As células são uma construção lógica e não uma entidade física mensurável.
As velocidades rotacionais variam ao redor dos valores definidos (+/- 2% não é raro) e perturbações locais (turbulência do ar, distância da superfície...) no geral, tornam a velocidade instantânea muito variável. Portanto, para extrair o fluxo de valores da célula, o controlador deve sincronizar dinamicamente com o trem de pulso que a cabeça do disquete seleciona. O princípio é simples: uma janela de duração do tamanho da célula é construída dentro da qual a presença de pelo menos um pulso indica que a célula é um '1' e a ausência de qualquer um '0'. Depois de chegar ao final da janela, a hora de início é movida apropriadamente para tentar manter o pulso observado no meio exato dessa janela. Isso permite corrigir a fase em cada célula '1', fazendo a sincronização funcionar se a velocidade de rotação não estiver muito fora.
Gerações subsequentes de controladores usaram um Phase Locked Loop (PLL) que varia a duração da fase e da janela para se adaptar melhor as velocidades erradas de rotação, geralmente com uma tolerância de +/- 15%.
Depois que o fluxo de dados da célula é extraído, a decodificação depende da codificação. No caso de FM e MFM, a única questão é reconhecer os bits de dados dos bits de clock, enquanto no GCR a posição inicial do primeiro grupo deve ser encontrada. O segundo nível de sincronização é tratado num nível mais alto usando padrões não encontrados num fluxo normal.
Organização de nível no setor¶
Os disquetes foram concebidos para a leitura e gravação com acesso aleatório para blocos de dados de tamanhos razoáveis. Permite a seleção de faixas para um primeiro nível de acesso aleatório e dimensionamento, mas os 6 K de uma faixa de densidade dupla seria muito grande para ser lidado por um bloco. 256/512 bytes são considerados um valor mais apropriado. Para o efeito, dados numa faixa são organizados como uma série de (cabeçalho do setor, dados do setor) pares onde o cabeçalho do setor indicam informações importantes, como o número do setor, tamanho, e os dados do setor que contém os dados. Os setores tem que ser quebrados em duas partes, porque enquanto a leitura é fácil, é lido o cabeçalho, depois os dados sem assim for necessário, para escrever requer a leitura do cabeçalho para encontrar o lugar correto, para só então ligar a cabeça de escrita para os dados. A escrita inicial não é instantânea e a fase não está perfeitamente alinhada com a cabeça de leitura, portanto, um espaço para a sincronização é necessária entre o cabeçalho e dados.
Somando a isso, em algum lugar no setor do cabeçalho e no sector dos dados, geralmente são adicionados algum tipo de checksum para permitir a verificação da integridade destes dados.
O FM e o MFM (nem sempre utilizaram) métodos de layout padrão do setor.
Layout do setor de FM¶
O layout padrão em FM de trilha/setor para um "PC" é assim:
Uma quantidade de 0xff codificados em FM (40 geralmente)
6 0x00 codificados em FM (dando uma cadeia de pulso estável em 125 Khz)
Um fluxo 1111011101111010 com 16 células (f77a, clock 0xd7, data 0xfc)
Uma quantidade de 0xff codificados em FM (geralmente 26, muito volátil)
Então para cada setor: - 6 0x00 codificados em FM (dando uma cadeia de pulso estável em 125 Khz)
Um fluxo 1111010101111110 com 16 células (f57a, clock 0xc7, data 0xfe)
Cabeçalho do sector, faixa codificada em FM, cabeça, setor, código de tamanho e dois bytes de crc por exemplo
11 0xff codificados em FM
6 0x00 codificados em FM (dando uma cadeia de pulso estável em 125 Khz)
Um fluxo 1111010101101111 com 16 células (f56f, clock 0xc7, data 0xfb)
Dados do setor codificado em FM seguido por dois bytes CRC
Uma quantidade de 0xff codificados em FM (geralmente 48, muito volátil)
A trilha é terminada com um fluxo de células '1'.
Os trens de pulsos com 125 KHz são utilizados para travar o PLL ao sinal corretamente. Os fluxos específicos com 16 células permitem distinguir entre o clock e os data bits fornecendo um arranjo que não é comum ocorrer em dados codificados em FM. No cabeçalho do sector da trilha, os números começam em 0, cabeças são 0/1 dependendo do tamanho, os números do setor geralmente começam em 1 e o tamanho do código é 0 para 128 bytes, 1 para 256, 2 para 512, etc.
O CRC é uma verificação de redundância cíclica dos bits de dados, começando com uma marca logo após o trem de pulso usando o polinômio 0x11021.
Os controladores com base na Western Digital geralmente livram-se de tudo deixando alguns 0xff no primeiro setor e permitem um melhor uso do espaço como resultado.
Layout do setor de FM¶
O layout padrão de trilha/sector para MFM num "PC" é assim:
Uma quantidade de 0x4e codificados em MFM (80 geralmente)
12 0x00 codificados em FM (dando uma cadeia de pulso estável em 125 Khz)
Um fluxo 0101001000100100 com 16 células (5224, clock 0x14, data 0xc2)
O valor 0xfc codificado em MFM
Uma quantidade de 0x4e codificados em MFM (geralmente 50, muito volátil)
Então para cada setor:
12 0x00 codificados em FM (dando uma cadeia de pulso estável em 125 Khz)
Três vezes um fluxo 0100010010001001 com 16 células (5224, clock 0x14, data 0xc2)
Cabeçalho do sector, 0xfe codificado em MFM, trilha, cabeça, setor, código de tamanho e dois bytes de CRC por exemplo
22 0x4e codificado em MFM
12 0x00 codificados em MFM (dando uma cadeia de pulso estável em 125 Khz)
Três vezes um fluxo 0100010010001001 com 16 células (5224, clock 0x14, data 0xc2)
0xfb codificado em MFM, dados do setor seguido por dois bytes CRC
Uma quantidade de 0x4e codificados em MFM (geralmente 84, muito volátil)
A trilha é finalizada com um fluxo 0x4e codificado em MFM.
Os trens de pulsos com 125 KHz são utilizados para travar o PLL ao sinal de forma correta. A célula com o arranjo 4489 não aparece numa codificação de dados MFM normal e é usada para a separação de clock/dados.
Já para FM, os controladores com base Western Digital geralmente livrarm-se de tudo menos alguns 0x4e antes do primeiro setor e permite um melhor uso do espaço como resultado.
Formatação e escrita¶
Para ser utilizável, um disquete deve ter os cabeçalhos do setor e os dados padrão escritos em cada trilha. O controlador começa a escrita em um determinado lugar, muitas vezes pelo pulso de índice, mas em alguns sistemas sempre que o comando é enviado ele grava até que seja feita uma volta completa. Isso é conhecido como formatação de disquete. No ponto onde a escrita termina, há uma perda de sincronização uma vez que não há nenhuma chance do relógio de fluxo da célula terminar a escrita de forma correta. Esta mudança de fase brutal é chamada uma gravação da tala, especificamente a faixa escrever da tala. É o ponto onde a escrita deve começar caso queira uma cópia raw da faixa para um novo disquete.
Igualmente duas junções de gravação são criadas quando um setor é escrito no início e no final da parte do bloco de dados. Não deveria acontecer num disco masterizado, mesmo que haja algumas raras exceções.
A nova implementação¶
Representação do disquete¶
O conteúdo do disquete é representado pela classe floppy_image. Contém informações do tipo de mídia e uma representação do estado magnético da superfície.
O tipo de mídia é dividido em duas partes. A primeira metade indica o fator de forma física, ou seja, todas as mídias com esse fator podem ser fisicamente inseridas num leitor que puder manuseá-lo. A segunda metade indicam as variantes que são geralmente detectáveis pelo leitor, tais como a densidade e o número de lados.
A trilha de dados consiste numa série valores lsb primários em 32-bits representando as células magnéticas. Os bits 0-27 indicam a posição absoluta do início da célula (não o tamanho) e os bits 28-31 indicam os tipos. Os tipos podem ser:
0, MG_A -> Orientação Magnética A
1, MG_B -> Orientação Magnética B
2, MG_N -> Zona não magnetizada (neutra)
3, MG_D -> Zona danificada, lê como neutra mas não pode ser alterada por escrita
A posição está em unidades angulares de 1/200,000,000 de uma volta. Corresponde a um nanossegundo quando a unidade gira a 300 RPM.
A última posição implícita da célula é 200,000,000.
As trilhas não formatadas são codificadas com um tamanho zero.
A informação de "junção de trilha" indica onde começar a escrever caso tente reescrever um disco físico com dados. Alguns formatos de preservação codificam essa informação, ela é adivinhada para os outros. A função de gravação da trilha do fdcs deve configurá-la. A representação é a posição angular relativa ao índice.
Convertendo de e para uma representação interna¶
Classe e interface¶
Precisamos ser capazes de converter para a representação interna os formatos de dados contidos no disquete. Isso é feito através de classes derivadas de floppy_image_format_t. A interface a ser implementada deve conter:
name() fornece um nome abreviado ao formato no disco
description() fornece uma breve descrição do formato
extensions() fornece uma lista separada por vírgula das extensões dos nomes de arquivos encontrados para esse formato
supports_save() retorna verdadeiro se houver compatibilidade com o formato externo
identify(file, form factor) retorna uma pontuação entre 0-100 para o arquivo que for daquele formato:
0 = esse formato não
100 = provavelmente esse formato
50 = formato identificado apenas pelo tamanho do arquivo
load(file, form factor, floppy_image) carrega uma imagem e a converte para a representação interna
save(file, floppy_image) (se implementado) convertido da representação interna e salva numa imagem
Todos estes métodos são previstos para serem sem estado.
Métodos auxiliares de conversão¶
Vários métodos são fornecidos para simplificar a gravação das classes do conversor.
Métodos de conversão orientados à leitura¶
Obtém um fluxo de tipos de células (0/1), primeiro o MSB, converte-o para o formato interno e armazena-o na devida trilha e cabeça de uma determinada imagem.
Pega uma variante do formato interno onde cada valor representa uma célula, a parte da posição dos valores é o tamanho da célula e a parte do nível é MG_0, MG_1 para os tipos de células normais, MG_N, MG_D para as células não formatadas ou danificadas e MG_W para os bits mais fracos no estilo Dungeon-Master. Converte para o formato interno. Os tamanhos são normalizados para que eles tenham uma volta completa no total.
Pega um buffer de formato interno onde a parte da posição representa o ângulo até a próxima mudança e o transforma num fluxo normal de posição, primeiro garantindo que o tamanho total seja normalizado para uma volta completa.
Métodos de conversão orientados a gravação¶
Extrai um fluxo da célula 0/1 do formato interno usando uma configuração PPL com um tamanho de célula inicial definida para 'base cell size' e uma tolerância de +/- 25%.
Extrai os setores padrão MFM ou FM de um fluxo de células regeneradas. Os setores devem apontar para uma matriz com 256 ofdesc_xs.
Um setor existente é reconhecível por ter -> dados não nulos. Os dados do setor são escritos em sectdata até os bytes sectdata_size.
Extrai a geometria (cabeças, trilhas, setores) de uma imagem de disquete tipo pc, verificando a trilha 20.
Extrai o que seria obtido ao ler na ordem dos setores 'sector size' do número 1 para o contador do setor e registra o resultado no setor de dados.
Unidade de Disquete¶
A classe floppy_image_interface simula a unidade de disquete. Isso inclui uma série de sinais de controle, leitura e escrita. Os sinais de controle de alterações devem ser sincronizadas, disparo do temporizador para assegurar que a hora atual seja a mesma para todos os dispositivos, por exemplo.
Sinais de controle¶
Devido à maneira de como estão ligados na CPUs (diretamente numa porta I/O por exemplo), o controlador de sinais trabalha com valores físicos em vez de lógicos. Em geral, o 0 significa ativo e 1 inativo. Alguns sinais têm também um retorno de chamada associado a eles quando mudam.
mon_w(state) / mon_r()
Sinal para ligar o motor, gira no 0
idx_r() / setup_index_pulse_cb(cb)
Sinal de indexação, vai a 0 no início da pista por aproximadamente 2ms. O retorno de chamada é sincronizado. Só acontece quando um disco está em funcionamento e o motor está funcionando.
ready_r() / setup_ready_cb(cb)
Sinal de pronto (Ready), vai a 1 quando o disco é removido ou o motor é parado. Vai a 0 depois de dois pulsos indexados.
wpt_r() / setup_wpt_cb(cb)
Sinal de proteção contra gravação (1 = somente leitura). O retorno de chamada não é sincronizado.
dskchg_r()
Sinal de mudança de disco, vai a 1 quando um disco é alterado, vai a 0 para a mudança de trilha.
dir_w(dir)
Seleciona a direção do passo da trilha (1 = fora = diminui o número da trilha).
stp_w(state)
Sinal de passo, move-se por uma trilha na transição 1->0.
trk00_r()
Sensor de trilha 0, retorna 0 quando estiver na trilha 0
ss_w(ss) / ss_r()
Seleciona um lado
Interface de leitura e gravação¶
A interface de leitura e gravação é projetada para trabalhar de forma assíncrona, de maneira independentemente da hora atual, por exemplo.