Wie Greaseweazle mit ''unlesbaren'' Disketten umgeht

Die Wiederherstellung verlief nicht ganz reibungslos: Einige der Disketten waren an ein paar Stellen etwas, an anderen sogar stark beschädigt. Werfen wir einen Blick auf zwei davon, wie sie von Greaseweazle gesehen und von der HxC-Floppy-Emulator-Software gerendert wurden:

  • Das Greaseweazle F7 Plus ist sehr stark im Auslesen von Disketten. Es kann aber nur das auslesen, was die Diskette ihm zur Verfügung stellt. (Bild: Chris Evans)
  • Eine Seite aus dem Handbuch des Laufwerks TEC FB-50x (Bild: Chris Evans)
  • Track 22 einer der Repton-3-Quellcode-Disketten (Bild: Chris Evans)
  • Diese Delle betrifft etwa zehn Spuren, einige davon stark. (Bild: Chris Evans)
  • Track 0 einer der Quellcode-Disketten von The Living Daylights (Bild: Chris Evans)
  • Mein TEC FB-502-Laufwerk ist mit Greaseweazle verbunden und an mein Siglent SDS 1104X-E-Oszilloskop angeschlossen. (Bild: Chris Evans)
  • Mitsubishi MF503 (Bild: Chris Evans)
  • Mitsubishi MF504C (Bild: Chris Evans)
  • TEAC FD-55FV (Bild: Chris Evans)
  • TEC FB-502 (Bild: Chris Evans)
  • Track 0 von Old McDonald's Farm (Bild: Chris Evans)
  • 0 und 1 drunter notiert (Bild: Chris Evans)
  • Das ist "00101100". (Bild: Chris Evans)
  • Eine Folie aus einer kürzlich gehaltenen Präsentation (Bild: Chris Evans)
  • Die wiederhergestellten Sektordaten aus The Living Daylights (Bild: Chris Evans)
  • Das ursprüngliche Signal ist oben zu sehen, die Korrekturen von Hand unten. (Bild: Chris Evans)
  • Hier kann man durchgucken. (Bild: Chris Evans)
  • Die gelöschten Bits haben eine Spur hinterlassen. (Bild: Chris Evans)
  • Das Signal auf den zerstörten Sektoren ist kaum auszumachen - zumindest nicht für Greaseweazle. Es ist eigentlich ein Wunder, dass die Bits noch da und wiederherstellbar sind. (Bild: Chris Evans)
  • Mr. Macdonald (Bild: Chris Evans)
Track 22 einer der Repton-3-Quellcode-Disketten (Bild: Chris Evans)
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Beim Blick auf diese Diskette sehen wir Probleme in der Mitte eines der Sektoren auf Spur 22. Die vertikalen grünen Balken sind die Sektoren. Offensichtlich gibt es bei dem roten Sektor ein Problem. Rot zeigt einen CRC-Fehler an, das heißt: Der CRC auf der Diskette stimmt nicht mit dem berechneten, erwarteten CRC überein.

Werfen wir nun einen Blick auf die horizontalen Streifen. Sie sind eigentlich keine Streifen, sondern Punktwolken, die die Zeitabstände zwischen den Impulsen darstellen, die vom Laufwerk zurückkommen. Je dichter diese Bänder sind, desto klarer ist das Signal und desto besser ist der Zustand der Oberfläche.

Die schwarzen Bänder oben sind im Großen und Ganzen in Ordnung - nur an einer Stelle werden sie zu einem fast zufälligen Rauschen. Das ist ein ernsthafter Lesefehler, weil die fehlerhaften Timings überall verteilt sind. Wir können diese Diskette neu einlesen, so viel wir wollen - Greaseweazle wird nur Rauschen sehen. Alle Daten in diesem Bereich sind für Greaseweazle verloren.

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Sehen wir mal nach, was mit der Diskette los ist. Schnell wird klar: Sie hat eine Delle!

  • Das Greaseweazle F7 Plus ist sehr stark im Auslesen von Disketten. Es kann aber nur das auslesen, was die Diskette ihm zur Verfügung stellt. (Bild: Chris Evans)
  • Eine Seite aus dem Handbuch des Laufwerks TEC FB-50x (Bild: Chris Evans)
  • Track 22 einer der Repton-3-Quellcode-Disketten (Bild: Chris Evans)
  • Diese Delle betrifft etwa zehn Spuren, einige davon stark. (Bild: Chris Evans)
  • Track 0 einer der Quellcode-Disketten von The Living Daylights (Bild: Chris Evans)
  • Mein TEC FB-502-Laufwerk ist mit Greaseweazle verbunden und an mein Siglent SDS 1104X-E-Oszilloskop angeschlossen. (Bild: Chris Evans)
  • Mitsubishi MF503 (Bild: Chris Evans)
  • Mitsubishi MF504C (Bild: Chris Evans)
  • TEAC FD-55FV (Bild: Chris Evans)
  • TEC FB-502 (Bild: Chris Evans)
  • Track 0 von Old McDonald's Farm (Bild: Chris Evans)
  • 0 und 1 drunter notiert (Bild: Chris Evans)
  • Das ist "00101100". (Bild: Chris Evans)
  • Eine Folie aus einer kürzlich gehaltenen Präsentation (Bild: Chris Evans)
  • Die wiederhergestellten Sektordaten aus The Living Daylights (Bild: Chris Evans)
  • Das ursprüngliche Signal ist oben zu sehen, die Korrekturen von Hand unten. (Bild: Chris Evans)
  • Hier kann man durchgucken. (Bild: Chris Evans)
  • Die gelöschten Bits haben eine Spur hinterlassen. (Bild: Chris Evans)
  • Das Signal auf den zerstörten Sektoren ist kaum auszumachen - zumindest nicht für Greaseweazle. Es ist eigentlich ein Wunder, dass die Bits noch da und wiederherstellbar sind. (Bild: Chris Evans)
  • Mr. Macdonald (Bild: Chris Evans)
Diese Delle betrifft etwa zehn Spuren, einige davon stark. (Bild: Chris Evans)

Die Diskettenoberfläche besteht aus ziemlich robustem und biegsamem Kunststoff, daher haben wir die Delle vorsichtig flachgedrückt, ohne etwas von der Oberfläche abzuschaben. Leider hat das die Signalqualität nicht verbessert. Möglicherweise wurde die Diskette beschrieben, als die Delle schon drin war.

  • Das Greaseweazle F7 Plus ist sehr stark im Auslesen von Disketten. Es kann aber nur das auslesen, was die Diskette ihm zur Verfügung stellt. (Bild: Chris Evans)
  • Eine Seite aus dem Handbuch des Laufwerks TEC FB-50x (Bild: Chris Evans)
  • Track 22 einer der Repton-3-Quellcode-Disketten (Bild: Chris Evans)
  • Diese Delle betrifft etwa zehn Spuren, einige davon stark. (Bild: Chris Evans)
  • Track 0 einer der Quellcode-Disketten von The Living Daylights (Bild: Chris Evans)
  • Mein TEC FB-502-Laufwerk ist mit Greaseweazle verbunden und an mein Siglent SDS 1104X-E-Oszilloskop angeschlossen. (Bild: Chris Evans)
  • Mitsubishi MF503 (Bild: Chris Evans)
  • Mitsubishi MF504C (Bild: Chris Evans)
  • TEAC FD-55FV (Bild: Chris Evans)
  • TEC FB-502 (Bild: Chris Evans)
  • Track 0 von Old McDonald's Farm (Bild: Chris Evans)
  • 0 und 1 drunter notiert (Bild: Chris Evans)
  • Das ist "00101100". (Bild: Chris Evans)
  • Eine Folie aus einer kürzlich gehaltenen Präsentation (Bild: Chris Evans)
  • Die wiederhergestellten Sektordaten aus The Living Daylights (Bild: Chris Evans)
  • Das ursprüngliche Signal ist oben zu sehen, die Korrekturen von Hand unten. (Bild: Chris Evans)
  • Hier kann man durchgucken. (Bild: Chris Evans)
  • Die gelöschten Bits haben eine Spur hinterlassen. (Bild: Chris Evans)
  • Das Signal auf den zerstörten Sektoren ist kaum auszumachen - zumindest nicht für Greaseweazle. Es ist eigentlich ein Wunder, dass die Bits noch da und wiederherstellbar sind. (Bild: Chris Evans)
  • Mr. Macdonald (Bild: Chris Evans)
Track 0 einer der Quellcode-Disketten von The Living Daylights (Bild: Chris Evans)

Ein Blick auf die zweite Diskette zeigt, dass der Schaden hier ziemlich groß ist. Die beiden ersten Sektoren auf Spur 0 bestehen größtenteils aus Rauschen. Was wir hier sehen, ist wahrscheinlich einer der schlechtesten Leseversuche überhaupt - nur eine unformatierte Spur sieht schlimmer aus, aber nicht viel.

Besonders merkwürdig ist, dass die Sektoren-Header, die zu den Daten führen, völlig intakt sind. Vor den grauen Rauschwolken auf weißem Hintergrund ist ein dünner, grüner vertikaler Streifen zu sehen. Das ist besagter Sektoren-Header und er ist hundertprozentig okay. Offensichtlich ist hier also nicht ein ganzer Bereich beschädigt; vielmehr scheint das Rauschen beim Beschreiben der Sektoren selbst entstanden zu sein. Die Frage, was hier passiert ist, ist sehr interessant. Wir greifen sie später wieder auf.

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Der analoge Anschluss

Wir haben es also mit Disketten zu tun, die so fehlerhaft sind, dass Greaseweazle sie nicht lesen kann. Sind die Daten jetzt für immer verloren? Um das herauszufinden, müssen wir uns ansehen, was tatsächlich auf der Oberfläche der Diskette zu finden ist (und nicht, was das Laufwerk an Greaseweazle sendet). Dieses Bild zeigt den Aufbau, den wir verwendet haben:

  • Das Greaseweazle F7 Plus ist sehr stark im Auslesen von Disketten. Es kann aber nur das auslesen, was die Diskette ihm zur Verfügung stellt. (Bild: Chris Evans)
  • Eine Seite aus dem Handbuch des Laufwerks TEC FB-50x (Bild: Chris Evans)
  • Track 22 einer der Repton-3-Quellcode-Disketten (Bild: Chris Evans)
  • Diese Delle betrifft etwa zehn Spuren, einige davon stark. (Bild: Chris Evans)
  • Track 0 einer der Quellcode-Disketten von The Living Daylights (Bild: Chris Evans)
  • Mein TEC FB-502-Laufwerk ist mit Greaseweazle verbunden und an mein Siglent SDS 1104X-E-Oszilloskop angeschlossen. (Bild: Chris Evans)
  • Mitsubishi MF503 (Bild: Chris Evans)
  • Mitsubishi MF504C (Bild: Chris Evans)
  • TEAC FD-55FV (Bild: Chris Evans)
  • TEC FB-502 (Bild: Chris Evans)
  • Track 0 von Old McDonald's Farm (Bild: Chris Evans)
  • 0 und 1 drunter notiert (Bild: Chris Evans)
  • Das ist "00101100". (Bild: Chris Evans)
  • Eine Folie aus einer kürzlich gehaltenen Präsentation (Bild: Chris Evans)
  • Die wiederhergestellten Sektordaten aus The Living Daylights (Bild: Chris Evans)
  • Das ursprüngliche Signal ist oben zu sehen, die Korrekturen von Hand unten. (Bild: Chris Evans)
  • Hier kann man durchgucken. (Bild: Chris Evans)
  • Die gelöschten Bits haben eine Spur hinterlassen. (Bild: Chris Evans)
  • Das Signal auf den zerstörten Sektoren ist kaum auszumachen - zumindest nicht für Greaseweazle. Es ist eigentlich ein Wunder, dass die Bits noch da und wiederherstellbar sind. (Bild: Chris Evans)
  • Mr. Macdonald (Bild: Chris Evans)
Mein TEC FB-502-Laufwerk ist mit Greaseweazle verbunden und an mein Siglent SDS 1104X-E-Oszilloskop angeschlossen. (Bild: Chris Evans)

Bei diesem Aufbau verwenden wir zwar auch Greaseweazle, aber nur zur Steuerung und nicht für die Daten; nämlich zum Ansteuern und Anfahren des Laufwerksmotors. Die roten, gelben und blauen Drähte sind mit drei Testpunkten verbunden. Der blaue Draht steht für das Indexsignal, das einmal pro Umdrehung der Scheibe auftritt. Damit lösen wir die Oszilloskop-Aufnahme aus.

Die roten und gelben Drähte entsprechen den Testpunkten TP3 und TP4, auf die oben im Diagramm aus dem technischen Handbuch von TEC verwiesen wird. Es sind die nachverstärkten Spannungen, die vom Lesekopf des Laufwerks kommen, und sie sind zueinander invers. Der Trick besteht darin, die eine von der anderen zu subtrahieren, um das Rauschen beider Signale zu eliminieren.

4 Mikrosekunden = 1

Das Oszilloskop ist ein Siglent SDS 1104X-E. Es gilt als Einsteigermodell, aber glücklicherweise ist die moderne Technik im Vergleich zur Technik der 80er Jahre sehr leistungsfähig. Das Oszilloskop kann einen ganzen Disc-Track (200 ms) in seinem internen Speicher mit einer Rate von 25 Msamples/s abtasten, während die On-Disc-Bitrate 250 KBit/s beträgt. Es hat eine Spannungsempfindlichkeit von bis zu 500 μV/div (Mikrovolt pro Messung), was für die typische Signalbreite von 400 mV absolut ausreicht.

Auf der oberen Hälfte des Oszilloskop-Bildschirms ist die ganze Spur analog abgebildet. Bis auf einige blaugrüne Kleckse ist hier nicht viel zu sehen - das sind die Indeximpulse, die den Anfang der Spurumdrehung anzeigen. Auf der unteren Hälfte haben wir eine vergrößerte Ansicht, welche die tatsächlich gespeicherten Bits auf der Diskettenoberfläche analog anzeigt. Auf der linken Seite liegen 4 μs (Mikrosekunden) zwischen jedem Peak, auf der rechten Seite 8 μs. Wir werden später noch auf die Kodierung eingehen, aber typischerweise stehen 4-μs-Spitzen für ein "1"-Datenbit und 8-μs-Spitzen für ein "0"-Datenbit.

(Für mehr Informationen zum Lesen von Disketten auf analoger Ebene empfehlen wir diesen Floppy-Control-App-Blog-Beitrag.)

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