Re: [問卦] 要怎麼用針在光碟上戳出一個作業系統

看板Gossiping作者 (松鼠)時間2年前 (2021/09/04 04:54), 2年前編輯推噓405(408390)
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※ 引述《GentleJena (耶拿)》之銘言: [...] : 他看了一下電腦,問我有沒有XP的安裝光碟? 我說沒有 : 他想了一下,叫我拿一張空的DVD燒錄片和一根針給他,我想修電腦要燒錄片和針幹什麼? : 但人家是高手,我也不好說什麼,就把燒錄片和針拿來給他了 : 他把針頭對著光碟戳,他戳的速度非常快,但是只有深和淺的差別 [...] : 原來當時那位高手是用針頭把燒錄片刻成了單面雙層的DVD光碟片,然後在光碟片裡刻上 : 了Win XP、Office、Photoshop、迅雷、魔獸世界……等軟體的安裝程式 : 後來詢問我朋友,那位高手的下落,我朋友說他前幾年去了美國之後,就杳無音訊了.... : 有沒有八卦 「既然你誠心誠意地發問了,我們就大發慈悲地告訴你」(語出「火箭隊」) 這則笑話在 2010 年就出現巴哈姆特電玩資訊站 [1],內容改寫自中國網友的創作, 已有十餘年,不過該笑話的弊端在於「針」。DVD 燒錄仰賴光學讀寫頭,其最底層有一 枚雷射二極體的元件,後者主要功能是射出雷射光,接著其光向是朝齊聚光稜鏡射去, 而聚光稜鏡會將光束直接射向分光鏡。示意如下圖: ___________ 光碟 ____________ \ \ \ ___ 溝(pit) \ \_________/ | \______________\ |投射光 ____+____ / \ 物透鏡 \_________/ | _ 分光鏡\\_|__......... / \聚光稜鏡...\ | \\___......... | |........... 光學感測器 | |\\__......... | | ........../ | | | \_/ | | | ______ / \聚光稜鏡 \______/ \|/ | 雷射二極體 分光鏡會將光束射向兩種不同方向: 1. 射向「物透鏡」(圖中的向上),可將光束「聚焦」; 2. 射向「光學感測器」(圖中的向右),用途是等待物透鏡反射回來的光 光碟片表面的溝 (pit),就是光碟在燒錄過程的「烙印」。因此,原發問者提到「在光碟 片裡刻上了 Win XP」,實際就是光碟表面各種 pit。由光學讀寫頭射出的光束,若射進 pit 時,其反射光先是射回「分光鏡」,再轉向「光學感測器」。 接下來,我們要思考:如何紀錄數位資料在光碟上呢? * 將 1 記錄為「有標記」,即有熔凹 (光碟片的記錄膜上,熔掉染料所形成的標記, 在平坦與高起、凹下的交界處) * 將 0 紀錄為「無標記」,表示無熔凹的情況 在光學讀寫頭中,光束由下往上射向光碟記錄層,當光束射向記錄層時,其記錄膜會有 010110 一類標記資料,於是,當光碟機要讀取光碟上的資料時,同樣也會發射光束,但 其光束的強度不足以熔化記錄膜,因此光束又會反射回來,此時反射光強度會因照射到 0 或 1 (即「未凹陷」與「凹陷」的記錄膜) 而有不同。 光學讀寫頭中的「光學感測器」會持續接收反射光,無論是讀取 0 或 1 都會產生不同 波長的反射光,這是類比訊號,接著送到解碼晶片 (這也是聯發科技 [MediaTek] 公司 初期主要產品: CD-ROM 晶片組,英文名稱的 "Media" 就是指「光學媒體儲存」),轉換 為數位資料,提供給電腦裝置運用。 為了讓標記能正確在光碟上紀錄,在光碟上有「導溝」(pre-groove),從光碟的中心 一圈又一圈地,螺旋狀往外延伸到光碟的最外圍,從而引導光學讀寫頭的位置。至於 引導光學讀寫頭的作用,是讓它得以依循特定規則去寫入或讀取資料,因物鏡所射出的 光束聚焦在光碟片的記錄膜時,其記錄膜上會形成一個「光點」(spot),後者就會依循 導溝的線圈行進,且光點亦可追蹤光碟的位置,換言之,光點可持續尋找光碟所移動的 方向,從而完成燒錄。 光碟無論是「讀取」,抑或「燒錄」,都在「光學」的基礎 (不然怎麼叫作「光」碟 呢?),不是利用「針」。 當然,裡頭學問相當大,例如燒錄器的「一倍」速度指每秒 1358KB 的資料量,於是 24 倍速就是每秒 33.2 MB 的資料量,燒錄器轉速大增,也會產生相當大的馬達旋轉 聲響,馬達加速不算太難,但關鍵是如何穩定地運作,否則光學讀寫頭離光碟表面非常 近,若馬達不夠平穩,就會損害光學讀寫頭和光碟片。參見 Wikipedia 的 DVD 詞目: https://en.wikipedia.org/wiki/DVD 回到最初的笑話,人類史上是否用「針」來記錄電腦軟體呢?有的,而且早在 1960 年代 的阿波羅計畫中。 在希臘和羅馬神話中,阿波羅 (Apollo) 是太陽神,也是光明之神、真理之神。Apollo 是宙斯與黑暗女神勒托 (Leto) 的兒子,也是音樂家、詩人和射手等職業者的保護神。 他從不說謊,光明磊落,典型形象是右手拿七弦的里拉琴,左手拿象徵太陽的金球。他 擅長彈奏里拉琴,精通箭術,他把醫術傳給人們;且由於他聰明,通曉世事,因而他也是 預言之神。Apollo 掌管音樂、醫藥、藝術、預言,是希臘神話中最多才多藝、最美/英俊 的神祇,同時也象徴著男性之美。 正因為 Apollo 的正面形象,美蘇冷戰時期,美國在 1960 年代末期到 1970 年代初期的 登陸月球計畫,就命名為阿波羅計畫 (the Apollo Program)。1967 年 1 月,Apollo 1 還在地面時,因太空艙高壓氧氣使火勢無法控制,3 名太空人罹難,由於這次嚴重挫敗, 致使 Apollo 2 到 Apollo 6 之間的計畫被取消。隨後的 Apollo 7 到 Apollo 10 獲得 成功,並在技術上屢次超越過往。1969 年 7 月的 Apollo 11,人類首度登陸月球,直到 1972 年 12 月的 Apollo 17 才停止。 阿波羅計畫中的導航軟體的確用針線「編織」而成。毫無疑問地,導航軟體相當重要,當 太空船繞行到月球背面時,無法和地球直接通信,太空船的導航全靠軟體指揮 ——這樣 的軟體當然不容有錯。當時導航軟體的開發主管 Margaret Hamilton,使用「軟體工程」 字眼,將軟體開發與硬體還有其他工程學類做出區別,並沿用至今。 1960 年,時年 24 歲的 Hamilton 在 MIT 擔任程式設計師,最初的動機是賺錢來支持她 丈夫在哈佛大學攻讀法學院,並打算在丈夫畢業後,換她去讀研究所,不料她卻一直工作 下去,甚至主導阿波羅計畫的軟體開發 [2]。2016 年她從歐巴碼總統手上,獲得總統 自由勳章 [3]。 除了對軟體本身正確性的高度要求,軟體儲存媒介自然也是關鍵議題 —— 顧及暴露在 太空環境,會有個是宇宙射線破壞儲存媒介的內容,就算起初軟體設計是正確,但過程 中在太空中受到損害,後果亦是不堪設想。 當時較流行的儲存媒介是打孔紙帶,即在紙帶上不同位置以打孔與否,表示 0 和 1。但 載人太空任務顯然無法將性命攸關的安全,寄托在紙帶上面。至於磁帶 (tape),它依賴 於過於巨大的讀寫裝置,且在太空環境也無法保證品質。於是,最終選擇是磁環和導線。 儲存器是個由許多磁環所構成的陣列,導線從陣列中穿越,以二進位機械碼 (即 0 和 1) 來保存軟體資訊,可參見 Wikipedia 詞目 Core rope memory: https://en.wikipedia.org/wiki/Core_rope_memory 在阿波羅導航系統所用的儲存器中,清楚可見紅色的磁環和綠色的導線。磁環的作用是 改變導線上電壓的狀態: * 若導線穿過磁環,導線上的電壓就會改變,系統檢測到這改變後,就將這條導線上 的資料解讀為 1 * 若導線沒有穿過磁環,導線上的電壓就不改變,系統將這條線上的資料解讀為 0 詳見影片: Knitting to the Moon! https://youtu.be/f2ZCVnk-oRU
使用磁芯-線圈記憶體 (core rope memory) 的技術考量是,可有效抵抗宇宙射線。 不難想見,軟體寫入儲存裝置的過程,和人類傳統工藝織布相當類似。於是,阿波羅計畫 雇用許多經驗豐富的紡織工人 (絕大多數是女性),採用一種類似紡車的裝置,搭配一種 特別的毛衣「針」,一個位元 (bit) 接著一個位元地把,整個軟體「織」進儲存裝置。 就是像是老太婆打毛線一樣,去「編織」為對應的 core bit,所以 MIT 有些人就戲稱 這樣的記憶體為 LOL memory,意思是 "Little Old Lady memory"。 至於要「編織」多少位元呢?大約是 60 萬個位元 (即 75KB),雖然以今日標準來說, 甚至還不夠網友們放頭像,但這些資料都是人工輸入、人工編織,還有人工驗證。 一個程式需要幾個月才能「編織」好,如果出現錯誤,要修正它簡直是個惡夢,於是, 軟體開發嚴重落後於預定時程。1966 年,美國太空總署派來了一位專家 Bill Tindall 來檢查阿波羅所使用的軟體,事後他寫信給總部說: : 「我擔心我們可能無法在十年期限裡達成登月計畫,因為程式無法完成」 阿波羅 11 號的太空人即將啟用從未在太空中測試過的軟體功能 (!),沒有這些軟體 功能,登月艇就無法在月球上著陸。令人詫異的是,該功能是由一個初級軟體工程師 Don Eyles 所加入,當時他只是個剛畢業的 22 歲年輕人 (!),當他加入團隊時,軟體 已完成三分之二,軟體開發主管將登月相關的程式分配給他寫 (!)。 儘管過程相當艱辛,這個編織出來的程式,成功將太空人帶去月球,並安全帶回家。 Neil Armstrong 說: 「若用 1 到 10 級來表示難度,在月球上行走,大約是 3 級,登陸月球是 13 級」 2009 年,適逢 Apollo 11 成功登月 40 週年,Virtual AGC 計畫嘗試從 MIT Instrumentation Laboratory 掃描的技術文件圖片中,重新還原用於 Apollo 11 的 Command Module code (Comanche054) 和 Lunar Module code (Luminary099),使其得以 在現代的電腦環境中運作,其中 AGC 就是 Apollo Guidance Computer 的縮寫。參見: Virtual AGC: http://www.ibiblio.org/apollo/ Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Apollo_Guidance_Computer Virtual AGC 計畫還原的程式碼進一步整理在 GitHub,請見: https://github.com/chrislgarry/Apollo-11 閱讀 Virtual AGC 計畫整理出的程式碼,我們不難發現 Don Eyles [5] 的大名,他是 登月艇裡頭程式的主要開發者,Apollo 11 發射之際,他才 22 歲,就負責開發影響人類 歷史的重大計畫。這讓我想到,ARRC [4] 由一群在美國太空總署服務過、在太空領域深 度耕耘各領域專家所組成的「火箭大叔」,帶領著一群年輕人打造台灣人自製的火箭, 宣示要讓台灣有自主發射衛星能力。2010 年,ARRC 首次大型試射成功,跌破眾人眼鏡, 計畫主持人的吳宗信教授 (現任國家太空中心主任) 看見學生的眼淚,說道: 「你會發現真的做得到,只是沒有人給他們這個機會」 工程就是為了解決人類的種種問題而生,工程師則是肩負這使命的一群無名英雄,年紀 不該是顯著的限制。 航太科技是科技發展的火車頭,今天我們熟知的 3D 列印、燃料電池、太陽能板、遙控 系統等等,都是阿波羅計畫為了克服種種難題,發展而出的各式副產品。於是,發展自製 火箭系統、整合產業鏈,等於是讓台灣產業鏈從機械代工端,走向航太產業。阿拉巴馬 大學航太工程與機械學系教授 Gary. C. Cheng 評論道: 「ARRC 的價值絕對不僅是他們的發射成果,更重要的是他們發展的科技,及栽培出 的下一代,就如同 NASA 不斷為美國科技業帶來突破與各種新產品那樣。」 當時在阿波羅計畫中參與飛行電腦系統的 Phill Parker 事後回顧 Don Eyles 等人的 程式碼,撰寫一篇文章 "Apollo Lunar Module Computer Source Code Humour !", 可見: http://forum.nasaspaceflight.com/index.php?topic=34348.0 登月紀錄影片對應的字幕,可參見: http://www.firstmenonthemoon.com/ [1] 標題: [笑話]我見過的幾個讓我瞠目結舌的電腦高手 https://home.gamer.com.tw/creationDetail.php?sn=675129 [2] Her code got humans on the moon - and invented software itself https://www.wired.com/2015/10/margaret-hamilton-nasa-apollo/ [3] Apollo software engineer Margaret Hamilton receives Presidential Medal of Freedom https://www.theverge.com/2016/11/23/13734214/apollo-software-engineer-margaret-hamilton-presidential-medal-of-freedom [4] Advanced Rocket Research Center (ARRC) https://arrc.tw/ [5] Don Eyles https://www.doneyles.com/LM/Tales.html -- ※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc), 來自: 140.116.246.163 (臺灣) ※ 文章網址: https://www.ptt.cc/bbs/Gossiping/M.1630702487.A.1CF.html

09/04 04:56, 2年前 , 1F
你怎麼在116
09/04 04:56, 1F

09/04 04:57, 2年前 , 2F
太神啦
09/04 04:57, 2F

09/04 04:57, 2年前 , 3F
!!??
09/04 04:57, 3F

09/04 04:58, 2年前 , 4F
09/04 04:58, 4F

09/04 05:01, 2年前 , 5F
前十推
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09/04 05:03, 2年前 , 6F
@Nigger5566, 在 116 當然就要發廢文
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09/04 05:03, 2年前 , 7F
讚讚
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09/04 05:04, 2年前 , 8F
太好了,一早來八卦版就能學到新知識
09/04 05:04, 8F

09/04 05:05, 2年前 , 9F
@Rheims, 早起看八卦板,給你一整天的活力
09/04 05:05, 9F

09/04 05:08, 2年前 , 10F
推 大神
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09/04 05:09, 2年前 , 11F
一般是用迴紋針戳光碟機取出斷電的碟片
09/04 05:09, 11F

09/04 05:10, 2年前 , 12F
大神不睡覺
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09/04 05:13, 2年前 , 13F

09/04 05:16, 2年前 , 14F
@x94fujo6, 感謝補充光碟原理影片
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09/04 05:16, 2年前 , 15F
09/04 05:16, 15F

09/04 05:22, 2年前 , 16F
先推
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09/04 05:24, 2年前 , 17F
娘子快出來看大神呀
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09/04 05:26, 2年前 , 18F
老師都不用睡覺,先推
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09/04 05:26, 2年前 , 19F
09/04 05:26, 19F

09/04 05:27, 2年前 , 20F
(愣住)
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09/04 05:29, 2年前 , 21F
跪推 老師連這種廢文都這麼認真回
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09/04 05:29, 2年前 , 22F
@gR7P4zXH, 也許日後老高會拍部影片(?)介紹
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09/04 05:30, 2年前 , 23F
@rickphyman42, 澄清「針」的用法,不容易
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09/04 05:30, 2年前 , 24F
太神
09/04 05:30, 24F

09/04 05:31, 2年前 , 25F
半夜回什麼廢文啦
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09/04 05:33, 2年前 , 26F
太神啦
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09/04 05:33, 2年前 , 27F
這三小
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09/04 05:34, 2年前 , 28F
推推
09/04 05:34, 28F

09/04 05:35, 2年前 , 29F
09/04 05:35, 29F

09/04 05:35, 2年前 , 30F
你是不是睡不著? 祝你好眠
09/04 05:35, 30F

09/04 05:36, 2年前 , 31F
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09/04 05:36, 2年前 , 32F
老師好
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09/04 05:37, 2年前 , 33F
@funami087, 我只是趁小孩起床前找靈感
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09/04 05:39, 2年前 , 34F
那...祝你小孩好眠
09/04 05:39, 34F

09/04 05:42, 2年前 , 35F
09/04 05:42, 35F

09/04 05:42, 2年前 , 36F
讚優文
09/04 05:42, 36F

09/04 05:42, 2年前 , 37F
我文組也可以把本文看完,略有概念,
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09/04 05:43, 2年前 , 38F
謝謝
09/04 05:43, 38F

09/04 05:43, 2年前 , 39F
先推再看Orz
09/04 05:43, 39F
還有 423 則推文
09/04 14:33, 2年前 , 463F
希望老師能多分享心得 感恩
09/04 14:33, 463F

09/04 14:38, 2年前 , 464F
讚嘆!
09/04 14:38, 464F

09/04 15:38, 2年前 , 465F
你嗑了啥?
09/04 15:38, 465F

09/04 15:39, 2年前 , 466F
有神快拜
09/04 15:39, 466F

09/04 15:42, 2年前 , 467F
老師若你女兒以後也學和你一樣的東西
09/04 15:42, 467F

09/04 15:43, 2年前 , 468F
跟你說要休學 自學 你贊成嗎?
09/04 15:43, 468F

09/04 15:46, 2年前 , 469F
最近長親戚小孩遇到同情況借此文一問
09/04 15:46, 469F

09/04 16:19, 2年前 , 470F
快推!不然人家會發現我看不完懂!ㄝ
09/04 16:19, 470F

09/04 16:22, 2年前 , 471F
OQO
09/04 16:22, 471F

09/04 16:24, 2年前 , 472F
09/04 16:24, 472F

09/04 16:27, 2年前 , 473F
09/04 16:27, 473F

09/04 16:39, 2年前 , 474F
09/04 16:39, 474F

09/04 17:08, 2年前 , 475F
@hhbbookao, 若我女兒承諾會先擔任大學教師
09/04 17:08, 475F

09/04 17:09, 2年前 , 476F
然後再完成大學文憑,那我一定支持她休學
09/04 17:09, 476F

09/04 17:10, 2年前 , 477F
「這間學校沒有好到值得我念畢業,所以我
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09/04 17:11, 2年前 , 478F
打算先改善這間學校,來日再從這間學校
09/04 17:11, 478F

09/04 17:11, 2年前 , 479F
取得文憑」(吃自己的狗食?)
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09/04 17:12, 2年前 , 480F
@gn22431347, 我只是秉持 116 發廢文的傳統
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09/04 17:13, 2年前 , 481F
@Mesa5566, 神獸柚子嗎?
09/04 17:13, 481F

09/04 17:19, 2年前 , 482F
@phoenix0710, 甲文?戰衣上的花紋?
09/04 17:19, 482F

09/04 17:20, 2年前 , 483F
@visviva, 大師是大學教師的簡稱嗎?我是
09/04 17:20, 483F
※ 編輯: jserv (140.116.246.163 臺灣), 09/04/2021 17:27:58

09/04 17:28, 2年前 , 484F
@certifi, 感謝指正,已編輯
09/04 17:28, 484F

09/04 17:29, 2年前 , 485F
@enoch82828, 感謝指正,已編輯
09/04 17:29, 485F

09/04 17:29, 2年前 , 486F
@saedn, 你要發文「有沒有 xxx 的八卦?」
09/04 17:29, 486F

09/04 17:31, 2年前 , 487F
@yaurtusn, CD和DVD在機械損毀的狀況也不同
09/04 17:31, 487F

09/04 17:35, 2年前 , 488F
@orange0319, Apollo Guidance Computer有
09/04 17:35, 488F

09/04 17:35, 2年前 , 489F
模擬器,請見 Virtual AGC
09/04 17:35, 489F

09/04 17:56, 2年前 , 490F
嗯嗯 跟我想的差不多
09/04 17:56, 490F

09/04 18:08, 2年前 , 491F
第苑博苑哪a人隨隨便便
09/04 18:08, 491F

09/04 18:37, 2年前 , 492F
干,我還出去看看我有沒有走錯版
09/04 18:37, 492F

09/04 21:10, 2年前 , 493F
為什麼大大的登入次數只有1442次?印象
09/04 21:10, 493F

09/04 21:10, 2年前 , 494F
中應該是資深鄉民了!這篇算是文組魯肥
09/04 21:10, 494F

09/04 21:11, 2年前 , 495F
宅我少數能看完的您的文章
09/04 21:11, 495F

09/04 21:17, 2年前 , 496F
我的維護能力只到 CD Driver 的替換.
09/04 21:17, 496F

09/04 21:17, 2年前 , 497F
是個泛用型的種子工具人.
09/04 21:17, 497F

09/04 21:56, 2年前 , 498F
太神啦
09/04 21:56, 498F

09/05 01:32, 2年前 , 499F
push
09/05 01:32, 499F

09/05 04:19, 2年前 , 500F
你幹嘛這麼認真回
09/05 04:19, 500F

09/05 14:27, 2年前 , 501F
套句火鳳水鏡的話: 看見神了
09/05 14:27, 501F
文章代碼(AID): #1XCekN7F (Gossiping)
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