home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Collection of Tools & Utilities / Collection of Tools and Utilities.iso / dskut / interlv.zip / INTLEAVE.DOC < prev    next >
Text File  |  1987-05-04  |  27KB  |  502 lines
  1.  
  2.         ****************************************************************
  3.         *                                                              *
  4.         *          THE GUIDE TO HARD DISK SECTOR INTERLEAVING          *
  5.         *                                                              *
  6.         *                              by                              *
  7.         *                         Steven Gibson                        *
  8.         *                     GIBSON RESEARCH CORP.                    *
  9.         *                       Box 6024, Dept C                       *
  10.         *                       Irvine, CA, 92716                      *
  11.         *                        (714) 854-1520                        *
  12.         *                                                              *
  13.         ****************************************************************
  14.  
  15.  
  16.         In these "sophisticated" days of computers, where AUTOEXEC.BAT 
  17.         and CONFIG.SYS make casual conversation, it's rare to find a 
  18.         topic as interesting and critical but still mis-understood, as 
  19.         hard disk sector interleaving. 
  20.  
  21.         Our researches into this area have discovered that MOST IBM AND 
  22.         COMPATIBLE personal computers are performance-crippled by mis-
  23.         interleaved hard disk drives.  
  24.  
  25.         Unfortunately, many disk controller companies, in competing with 
  26.         each other, have set their disk interleave defaults too tightly 
  27.         for many computers.  Such "specsmanship" directly hurts the 
  28.         innocent computer user (you) by dramatically limiting his hard 
  29.         disk data transfer rate.  This GUIDE carefully explains the 
  30.         situation and shows how to use the two included programs to 
  31.         determine whether your own IBM PC or compatible's hard disk 
  32.         drives have their sector interleave set correctly. 
  33.  
  34.         Responding to this problem, Gibson Research Corp., publisher of 
  35.         the popular display screen enhancement utility FlickerFree, has 
  36.         recently developed an inexpensive software SOLUTION which first 
  37.         determines your system's optimum hard disk interleave factor 
  38.         then RESETS IT while leaving all your hard disk data in place! 
  39.  
  40.  
  41.  
  42.                    UNDERSTANDING HARD DISK SECTOR INTERLEAVING
  43.  
  44.         It's a rare person who would not wish for additional performance 
  45.         from his personal computer's hard disk drive.  While much 
  46.         attention is given to the drive's Average Seek Time, which is a 
  47.         measure of the time required to move the read/write head from 
  48.         one track to another, there is another vital detail which 
  49.         determines overall hard disk performance and which is subject to 
  50.         the user's control. 
  51.  
  52.         We will see that the too often neglected SECTOR INTERLEAVING 
  53.         factor of a hard disk has a dramatic impact on data transfer 
  54.         rates. 
  55.  
  56.         As most people know,  the information stored on a floppy or hard 
  57.         disk is arranged in a series of concentric circular paths called 
  58.         tracks.  The disk drive's read/write head is specifically 
  59.         positioned over any desired track with an operation called a 
  60.         SEEK.  Thus an obvious limit on the speed with which a drive can 
  61.         find or place information would be the so called track-to-track 
  62.         and average seek times. 
  63.  
  64.         A single track of a standard IBM compatible PC contains 
  65.         approximately nine thousand bytes of data.  But since we usually 
  66.         deal with data in much smaller chunks, each track is divided 
  67.         into smaller sections called sectors.  Think of a spinning pizza 
  68.         which has been cut into seventeen identical, and numbered, 
  69.         slices.  (Drives with RLL encoding pack 50% more data onto every 
  70.         track resulting in more than thirteen thousand bytes per track 
  71.         divided into 25 or 26 sectors.) 
  72.  
  73.         Now suppose that we need to read the information contained in 
  74.         sector 1 of our current track.  We patiently wait for sector 1 
  75.         to rotate under our read/write head, reading its data at that 
  76.         time.  After absorbing this freshly read information, we realize 
  77.         that we also need to read the next sector, number 2.  However, 
  78.         by the time sector 1 has been moved into our computer and we've 
  79.         decided to read sector 2, the beginning of sector 2 has already 
  80.         started passing under the read/write head.  So we have no choice 
  81.         but to wait for the disk to rotate all the way around once more 
  82.         to deliver sector 2.  If we wished to read a nine thousand byte 
  83.         file composed of all seventeen disk sectors on this track, 
  84.         seventeen complete rotations of the disk, one for each sector, 
  85.         would be required! 
  86.  
  87.         It wasn't long before a bright engineer realized that the entire 
  88.         problem could be easily resolved by spreading the sequentially 
  89.         numbered sectors out around the disk:  Instead of placing sector 
  90.         2 immediately after sector 1, sector 2 could be placed a few 
  91.         sectors later!  In this way, after reading sector 1, sector 2 
  92.         would be just about ready for reading by the time we were ready 
  93.         for it.   Such an elegant solution! 
  94.  
  95.         If, for example, sequentially (logically) numbered sectors were 
  96.         staggered out every three physical sectors, then each rotation 
  97.         of the disk could read every third sector.  Therefore only three 
  98.         revolutions of the disk would be required to read an entire 
  99.         track.  Quite an improvement over 17 revolutions!  This sector 
  100.         staggering is known as SECTOR INTERLEAVING or SECTOR MAPPING.  
  101.         The physical spacing between logically consecutive sectors is 
  102.         known as the INTERLEAVE FACTOR.  This example used an interleave 
  103.         factor of three, shown as "3:1" and pronounced: "3 to 1". 
  104.  
  105.         The new higher-density RLL controllers need to be correctly 
  106.         interleaved too.  With 26 sectors per track a non-interleaved or 
  107.         mis-interleaved disk would require 26 revolutions for an entire 
  108.         track transfer! 
  109.  
  110.         Now here's the real rub:  In the current environment of mix and 
  111.         match highly modular personal computing, responsibility for 
  112.         determining and setting your hard disk drive's optimal sector 
  113.         interleave factor has "fallen through the cracks" as it were.  
  114.  
  115.         You've never worried about it have you?  If you're inclined to 
  116.         believe that someone else has, (like your local dealer perhaps) 
  117.         you might be in for a real surprise.  Experiments with a wide 
  118.         variety of computers, drives, controllers, clock speeds, and 
  119.         interleave factors have shown that the hard disks of MOST 
  120.         PERSONAL COMPUTER SYSTEMS ARE NOT PROPERLY INTERLEAVED TODAY!
  121.  
  122.         So many computers are so badly interleaved that it's quite 
  123.         likely that you could increase your own hard disk's performance, 
  124.         by FOUR TO SEVEN TIMES just by optimally setting your disk's 
  125.         interleave factor!
  126.  
  127.         The interleave factor can be either too "loose" or too "tight".  
  128.         The result of operating with an interleave factor which is too 
  129.         loose is lower performance than a particular drive-controller-
  130.         computer combination could achieve with tighter interleaving. 
  131.         For example the original IBM PC/XT is interleaved at 6:1 but can 
  132.         readily achieve 5:1 in a standard 4.77 Mhz machine and 4:1 in an 
  133.         8 Mhz PC.  This means that disks on accelerated PC's can read 
  134.         and write at 150% of their current rate! 
  135.  
  136.         The consequence of operating with an interleave factor which is 
  137.         too tight is more disastrous, since missing that next sector 
  138.         induces the significant delay of another entire disk revolution!
  139.  
  140.         You might be saying to yourself "so what's an extra disk 
  141.         revolution between friends?", but consider this:  If your disk 
  142.