Процессы и ситуации, происходящие при чтении дисков CD-RW (стр. 1 из 4)

СОДЕРЖАНИЕ

ЗАДАНИЕ

ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА

1. Постановка задачи

2. Теоретическая часть

ПОСТРОЕНИЕ МЕТАМОДЕЛИ «АП»

1. Процессы

2. Ситуации

3. Таблица векторов

4. Таблица результантов и инициаторов

5. Граф процесса

ОПЕРАЦИИ НАД ПРОЦЕССАМИ

1. Репозиция

2. Редукция

3. Композиция

ПРЕДМЕТНАЯ ИНТЕРПРЕТАЦИЯ АСИНХРОННОГО ПРОЦЕССА

1. Построение сети Петри

2. Графическое представление сети Петри

3. Граф разметок

4. Основные свойства сети Петри

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЗАДАНИЕ

1. Выбрать вычислительный процесс и на его примере:

- построить метамодель «асинхронный процесс» и определить свойства исходного процесса на основе анализа метамодели;

- выполнить операции над процессом: репозиция, редукция, композиция, и оценить полученные результаты с практической точки зрения;

- построить предметную интерпретацию метамодели на основе сети Петри и сделать вывод о динамических характеристиках исходного процесса.

2. Оформить отчет.

ОПИСАНИЕ ПРОЦЕССА

1. Постановка задачи

Предлагается рассмотреть процессы и ситуации происходящие при чтении дисков CD-RW.

2. Теоретическая часть

Очередной ступенью в эволюции CD стал диск, представляющий пользователям возможность вести запись данных поверх ранее записанных. Оригинальная технология, разработанная компанией Matsushita, основана на CD-R-технологии и измерении отражающих свойств поверхности диска при во воздействии луча лазера. Технология получила название PD (Phase-change Dual) - двойное изменение фазы вещества. Запись данных на диск осуществляется с помощью лазерного луча, который с высокой точностью расплавляет отдельные участки носителя данных; при охлождении они переходят либо в кристаллическое состояние (с более высокой отражательной способностью), либо в аморфное (с меньшей отражательной способностью). Информацию на таких дисках можно стирать и повторно записывать, следовательно, они пригодны для хранения и архивирования данных.

Технология получила имя – CD-RW (Re Writable)- перезаписываемых CD, называемая также CD-E (Erasable)- стираемых CD. Она обеспечивает весь спектр функциональных возможностей по записи и перезаписи дисков, пригодных для чтения на любом накопителе CD-ROM. Стандарт CD-E в настоящее время разрабатывает и поддерживает более 10 фирм, включая IBM, HP,Sony, Philips, Picoh и др. По заявлению разработчиков приводов CD-RW, новое устройство расчитано, по крайней мере, на выполнение 1000-кратной перезаписи.

Технология чтения дисков CD-RW

В диске CD-RW имеется чувствительный слой из вещества, которое в твердом состоянии может иметь два типа внутренней структуры - кристаллический и аморфный, причем в первом случае эта субстанция прозрачнее, чем во втором. Позади чувствительного слоя находится отражающий, так что при чтении лазерный луч отражается от кристаллических участков сильнее, чем от аморфных. При нагреве до определенной температуры и последующем охлаждении рабочее вещество кристаллизуется, однако если его нагреть до более высокой температуры, то, остывая, оно переходит в аморфное состояние. Области с кристаллической структурой, подобно металлизированному слою в лунках обычного CD или CD-R, отражают луч лазера, а не кристаллизованные области поглощают луч.

Для чтения, записи и перезаписи данных на диск в устройствах CD-RW используются три различных уровня мощности лазера.

Уровень записи (write power) - самый высокий уровень, который применяется для перевода слоя записи в аморфное (поглощающее) состояние.

Уровень стирания (erase power) - средний уровень мощности, который позволяет расплавить слой записи и превратить его в отражающую кристаллическую структуру.

Уровень чтения (read power) - наименьший уровень мощности, который не изменяет состояния слоя записи и поэтому может применяться для неразрушающего считывания данных.

Кроме возможности действительно перезаписывать данные, устройства CD-RW способны также производить запись на диски CD-R и читать обычные CD-ROM, сочетая в одном накопителе возможности трех технологий. Производители заявляют о 1000-кратной возможности циклов записи-перезаписи.

Считывание данных с дисков CD-RW осуществляется так же, как и с CD-ROM.

В приводе компакт-дисков можно выделить несколько базовых элементов: лазерный диод, сервомотор, оптическую систему (включающую в себя расщепляющую призму) и фотодетектор.

И так, считывание информации с компакт-диска, так же как и запись, происходит при помощи лазерного луча, но, разумеется, меньшей мощности. Сервомотор по команде внутреннего микропроцессора привода перемещает отражающее зеркало. Это позволяет точно позиционировать лазерный луч на конкретную дорожку. Такой луч, попадая на отражающий свет островок, через расщепляющую линзу отклоняется на фотодетектор, который интерпретирует это как двоичную единицу. Луч лазера, попадающий во впадину, рассеивается и поглощается - фотодетектор фиксирует двоичный ноль (цифровая информация представляется чередованием впадин (неотражающих пятен) и отражающих свет островков).

В данной работе рассматривается только технология чтения, запись и стирание рассматриваться не будет.

ПОСТРОЕНИЕ МЕТАМОДЕЛИ «АП»

Поставим нашему асинхронному процессу в соответствие четвёрку

в которой:

— непустое множество ситуаций;

— отношение непосредственного следования ситуаций, определённое на множестве

;

— множество инициаторов;

— множество результантов.

1. Процессы

Рассматривая процессы, будем считать, что диск уже вставлен в дисковод.

Выделим следующие компоненты процесса:

1. M – внутренний микропроцессор.

M=1 контролирует процесс чтения.

M=0 не контролирует.

2. S – сервомотор.

S=1 Перемещает отражающее зеркало.

S=0 Не перемещает отражающее зеркало.

3. L – лазер.

L=1 Лазер работает.

L=0 Лазер не работает.

4. O – оптическая система.

O=1 отклоняет отраженный луч.

O=0 Луча нет. Не отражает.

5. P – «впадина».

P=1 Луч лазера попал на не отражающую «впадину».

P=0 Луч лазера не попал на не отражающую «впадину».

6. I- «островок».

I=1 Луч лазера попал на отражающий «островок».

I=0 Луч лазера не попал на отражающий «островок».

7. F – фотодетектор.

F=1 Фотодетектор интерпретирует либо двоичную единицу, либо двоичный ноль.

F=0 Фотодетектор не работает.

8. B – буфер.

B=1 буфер заполняется.

B=0 буфер не заполняется.

9. С – интерфейсная карта.

С=1 передает считанную информацию в компьютер.

С=0 не передает считанную информацию.

10. К – микроконтроллер.

К=1 контролирует заполнение буфера.

К=0 не контролирует.

2. Ситуации

- Подготовка к чтению, перемещение сервомотором отражающего зеркала на нужную позицию.

- Чтение, луч лазера попал на отражающий «островок».

- Чтение, луч лазера попал на не отражающую «впадину».

- Диск поврежден.

- Окончание чтения.

3. Таблица векторов

Ситуации представляют собой двоичные вектора

Ситуации	M	S	L	O	P	I	F	B	С	К
	1	1	0	0	0	0	0	0	0	0
	1	1	1	1	0	1	1	1	1	1
	1	1	1	0	1	0	1	1	1	1
	1	1	1	0	0	0	0	0	0	1
	1	0	0	0	0	0	0	0	0	0

4. Таблица результантов и инициаторов.

Ситуации	S	{S1 S2 S3 S4 S5}
Инициаторы	I	{S1}
Результанты	R	{S5}

Ситуация

выбрана инициатором, т.к. именно с нее начинается процесс чтения.

Ситуация

выбрана результантом, т.к. она является завершением всех действий.

5. Граф процесса

Все допустимые траектории процесса:

-> -> -> -траектория, описывающая обращение к неповрежденному диску (или части диска) и считывание информации.