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Articulo de referencia

Cinta de 9 pistas

Unidades de cinta IBM 2401 System/360 que introdujeron el formato de 9 pistas. Carrete de tamaño estándar de cinta de 9 pistas La cinta de 9 pistas es un formato para el almacen...

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Unidades de cinta IBM 2401 System/360 que introdujeron el formato de 9 pistas.
Carrete de tamaño estándar de cinta de 9 pistas

La cinta de 9 pistas es un formato para el almacenamiento de datos en cinta magnética , introducido con el IBM System/360 en 1964. Los soportes de cinta magnética de 1/2 pulgada (12,7 mm ) de ancho y los carretes tienen el mismo tamaño que el formato anterior de 7 pistas de IBM al que reemplazó, pero el nuevo formato tiene ocho pistas de datos y una pista de paridad para un total de nueve pistas paralelas. Los datos se almacenan como caracteres de 8 bits , abarcando todo el ancho de la cinta (incluido el bit de paridad). Se han empleado varios métodos de grabación a lo largo de su vida útil a medida que aumentaban la velocidad de la cinta y la densidad de datos, incluidos PE ( codificación de fase ), GCR ( grabación codificada por grupos ) y NRZI ( sin retorno a cero, invertido , a veces pronunciado "nur-zee"). Las cintas vienen en varios tamaños de hasta 3600 pies (1100 m) de longitud.  

El tamaño estándar de un byte se estableció efectivamente en ocho bits con el S/360 y la cinta de nueve pistas.

Durante más de 30 años, el formato dominó el almacenamiento fuera de línea y la transferencia de datos, pero a finales del siglo XX quedó obsoleto, y el último fabricante de cintas cesó su producción a principios de 2002, [ 1 ] y la producción de unidades finalizó al año siguiente. [ 2 ]

Operación típica

Unidad de cinta de 9 pistas utilizada con minicomputadoras DEC.
Interior de una unidad de cinta de 9 pistas. Las columnas de vacío son los dos rectángulos grises de la izquierda.

Una unidad típica de 9 pistas consta de un mecanismo de transporte de cinta (esencialmente, toda la mecánica que mueve la cinta de bobina en bobina pasando por los cabezales de lectura/escritura y borrado) y la electrónica de control y lectura/escritura de datos. El mecanismo de transporte suele constar de un motor de alimentación, un motor de recogida, bujes para fijar las bobinas de cinta, un motor de cabrestante (aunque no necesariamente un rodillo de presión, véase más abajo), un conjunto de cabezales de cinta , rodillos diversos que mantienen la cinta en una trayectoria precisa durante el funcionamiento y columnas de vacío que evitan que la cinta se atasque. Los datos pueden corromperse por el estiramiento de la cinta o las variaciones en su velocidad, por lo que el mecanismo de transporte debe guiar la cinta sin dañar sus bordes, moverla con una mínima fluctuación de velocidad y proporcionarle una tensión baja pero suficiente para mantenerla en contacto constante con el cabezal de lectura/escritura.

Para cargar una cinta, el operario retira la cubierta protectora (a menudo denominada "cinta de sellado" porque su función es evitar la humedad y el polvo en el soporte) del exterior del carrete e instala la cinta en el eje de alimentación. A continuación, pasa el extremo inicial de la cinta a través de los distintos conjuntos de rodillos hasta el carrete de recogida, formando tres o cuatro vueltas de cinta para proporcionar la fricción suficiente para que el motor de recogida pueda tirar de la cinta. El operario inicia entonces una secuencia automática, generalmente con solo pulsar un botón, que cierra la ventana protectora, activa el sistema de vacío y hace avanzar la cinta hasta que un sensor óptico detecta la tira de aluminio que indica el inicio de la cinta (BOT) en la trayectoria de la cinta. La electrónica de control indica entonces al ordenador que la unidad está lista para funcionar.

Al igual que en el audio, el movimiento de la cinta a través de los cabezales de lectura/escritura en una unidad de cinta digital de nueve pistas requiere un control preciso, logrado mediante un motor de cabrestante. Este motor está diseñado para un funcionamiento muy suave. La retroalimentación a la electrónica de control se realiza mediante un tacómetro , generalmente una rueda de tono óptica , para controlar la velocidad de la cinta. El arranque y la parada del cabrestante se controlan mediante generadores de rampa para asegurar un espacio entre grabaciones del tamaño adecuado, es decir, el espacio entre bloques de información.

El sistema de vacío proporciona una amortiguación física entre los movimientos de precisión del cabrestante y los grandes movimientos de las bobinas, almacenando un tramo corto de cinta en la columna de vacío bajo una tensión relativamente baja. Las columnas de vacío son cámaras abiertas en un extremo, con las aberturas alineadas con la trayectoria de la cinta antes y después del cabrestante y los conjuntos de rodillos. La cantidad de cinta en la columna se controla mediante cuatro sensores ópticos o de vacío situados en los laterales de las columnas. La electrónica de control mantiene la curva del bucle de cinta entre los dos sensores internos, indicando al carrete de alimentación que alimente más cinta o se detenga, y al carrete de recogida que tome más cinta o se detenga, según sea necesario. Los dos sensores externos, situados en la parte superior e inferior de las columnas, sirven para detectar fallos en el mecanismo de alimentación durante el funcionamiento, lo que activa la electrónica de control para desconectar el sistema de transporte de cinta y el sistema de vacío y así evitar daños en la cinta. Gracias a la tensión que proporcionan las columnas de vacío y al diseño de la trayectoria de la cinta, esta suele mantenerse en contacto suficiente con el revestimiento de alta fricción del cabrestante, por lo que no es necesario utilizar un rodillo de presión.

En muchos sistemas, el movimiento de la cinta es bidireccional, es decir, se puede leer hacia adelante o hacia atrás según lo requiera la computadora de control. Gracias a que la columna de vacío mantiene una tensión pequeña y constante en sentido inverso, el cabrestante puede retroceder sin que la cinta se acumule o se salga de su trayectoria. A diferencia de la mayoría de los sistemas de cinta de audio, el cabrestante y el cabezal siempre están en contacto con la cinta, incluso durante las operaciones de avance y retroceso rápidos, y solo se separan del recorrido de la cinta durante el rebobinado a alta velocidad. En algunas unidades, los fabricantes ofrecían una función de "búsqueda rápida" que permite mover la cinta rápidamente un cierto número de bloques, detenerla y volver a leer los datos solicitados a velocidad normal.

Las cintas incluyen una tira de aluminio que indica el final de la cinta (EOT, por sus siglas en inglés). Cuando se detecta la EOT durante la escritura, el programa informático recibe una notificación. Esto le da al programa la oportunidad de escribir la información de fin de cinta mientras aún queda suficiente cinta disponible.

La detección de BOT y EOT se logra iluminando la superficie de la cinta con una pequeña lámpara en ángulo oblicuo. Cuando la tira de aluminio (pegada a la cinta) pasa por la lámpara, un fotorreceptor detecta el destello de luz reflejado y activa el sistema para detener el movimiento de la cinta. Esta es la razón principal por la que no se permiten cámaras fotográficas con flash en centros de datos con unidades de cinta de 9 pistas, ya que pueden engañar a las unidades de cinta y hacer que detecten erróneamente BOT y EOT. [ 3 ]

Lo anterior describe un sistema de transporte típico; sin embargo, los fabricantes diseñaron muchas alternativas. Por ejemplo, algunos diseños utilizan una plataforma de transporte horizontal donde el operador simplemente coloca el carrete de cinta en la bahía de suministro, cierra la puerta y presiona el botón de carga; luego, un sistema de vacío arrastra la cinta a lo largo del recorrido hasta un núcleo de recogida dentro del mecanismo. Algunos diseños eliminan las columnas de vacío y optan por un sistema de accionamiento directo controlado por microprocesador.

Detalles técnicos

Las cintas NRZI de 9 pistas y las cintas PE (codificación de fase) de 1600 PE utilizan un espacio entre registros (IRG ) de 15 mm (0,6 pulgadas ) entre los registros de datos para permitir que la cinta se detenga y se reanude entre registros. Las cintas GCR de 6250 utilizan un IRG más ajustado de 7,6 mm (0,3 pulgadas) .  

Las cintas de 9 pistas tienen etiquetas reflectantes colocadas en el lado sin datos a 3 metros (10 pies ) del inicio y a 4,3 metros (14 pies ) del final para facilitar la señalización al hardware y evitar que la cinta se desenrolle de los carretes. Estas etiquetas reflectantes establecen las marcas de inicio y fin de cinta. Los 3 metros (10 pies) de cinta guía y cola son suficientes para que la cinta pueda subir y bajar por las columnas de aire y enrollarse varias veces alrededor del carrete. Los 1,2 metros (4 pies ) adicionales en la cola permiten que el sistema operativo tenga espacio para escribir algunos bloques de datos después de la marca EOT y así finalizar el segmento de datos de la cinta en un conjunto de datos multivolumen. Los operadores suelen cortar unos centímetros de cinta guía cuando se deshilacha. Si la tira reflectante guía se desprende de la cinta, resulta difícil leer los datos, ya que el punto BOT del conjunto de datos ya no se localiza fácilmente y la orientación BOT es prácticamente imposible. Cuando esto sucede, se agrega una nueva tira BOT a la cinta y sus datos anteriores se consideran perdidos.    

Las cintas de nueve pistas tienen densidades de 800, 1600 y 6250 bytes de 8 bits por pulgada, lo que da aproximadamente 22,5 MB, 45 MB y 175 MB respectivamente en una cinta con la longitud habitual de 2400 pies (730 m) . 

generaciones de IBM

Serie 2400

Las unidades de cinta magnética de la serie 2400 se introdujeron con el System/360 y fueron las primeras en utilizar cinta de 9 pistas. Las dimensiones de la cinta y los carretes son idénticas a las de las unidades de 7 pistas , como la IBM 729. Sin embargo, las cintas antiguas de 7 pistas solo se pueden leer y escribir en unidades 2400 especiales equipadas con cabezales de lectura y escritura de 7 pistas y la opción de compatibilidad con 7 pistas.

Serie 3400

Las unidades de cinta magnética de la serie 3400 se introdujeron con el IBM System/370 . Las principales ventajas del sistema 3400 son la mayor densidad de datos (6250 bpi) y la compatibilidad con el cartucho de autocarga, visto por primera vez en el IBM 2420 modelo 7. Antes del cartucho de autocarga, las cintas se sellaban con una banda de plástico que rodeaba el carrete y proporcionaba protección contra la contaminación y la capacidad de montaje en rack. El cartucho de autocarga del 3420 permite al operador montar el carrete directamente en el núcleo sin tener que retirar la banda de sellado. Esto supone un importante ahorro de tiempo y reduce los errores del operador, ya que no es necesario retirar ni volver a colocar la banda ni enhebrar la cinta en el carrete de recogida.

Otras unidades de IBM

Si bien las unidades de cinta más antiguas cuentan con columnas de vacío, algunas unidades de cinta de IBM, como la 8809 (de la década de 1980), tienen un montaje plano y carecen de columnas de vacío. Las cintas se montan y enhebran manualmente. La unidad admite cintas de 800 y 1600 bpi. Esta unidad se utiliza en el IBM System/36 . En los sistemas IBM AS/400 e iSeries se encuentra la 9348-012, una unidad de sobremesa con montaje plano que carga y enhebra automáticamente el carrete de cinta. La 9348 admite cintas con densidades de 1600 y 6250 bpi.

Otra información

La capacidad máxima de datos de una  bobina de 2400 pies, con bloques de 32 767 bytes y grabada a 6250 bpi, es de 170  megabytes. Normalmente, se utilizan bloques mucho más pequeños, como 4K (4096 bytes), en cuyo caso la capacidad de almacenamiento de la cinta se reduce a 113  megabytes.

Dependiendo del sistema operativo, las cintas se formatean como EBCDIC (si se utiliza equipo IBM) o ASCII, y pueden estar "etiquetadas" (si los datos van precedidos de una cabecera de cinta, que normalmente contiene el nombre y la fecha de la cinta), "sin etiquetar" (si la cinta no contiene una cabecera) o tener una "etiqueta no estándar" (la cinta tiene una cabecera, pero no se ajusta al formato esperado por el equipo utilizado para leerla).

Los datos suelen grabarse en la cinta en bloques, en lugar de uno a uno. Entre bloques hay un espacio que varía según la densidad, pero que normalmente mide entre 5/8 y 3/4 de pulgada. Para maximizar la cantidad de datos almacenados en una cinta, es necesario minimizar el número de espacios. Además, los datos almacenados en bloques se pueden leer y escribir más rápidamente que los almacenados individualmente. La desventaja es que la corrupción de datos dentro de un bloque puede provocar la pérdida de varios registros.

Ejemplos

Estándares

  • ANSI INCITS 40-1993 (R2003) Cinta magnética no grabada para intercambio de información (9 pistas, 800 cpi [caracteres por pulgada], NRZI ; 1600 cpi, PE ; y 6250 cpi, GCR )
  •  Cinta magnética de 9 pistas y 12,7 mm ( 1/2 pulgada ) de ancho, conforme a la norma ISO /IEC 1863:1990, para intercambio de información mediante NRZ1 a 32 ftpmm (transiciones de flujo por milímetro, 800 transiciones de flujo por pulgada o ftpi) o 32 cpmm (caracteres por milímetro, 800 caracteres por pulgada o cpi).
  • Cinta magnética de 9 pistas y 12,7  mm ( 1/2 pulgada ) de ancho, conforme a la norma ISO/IEC 3788:1990 , para intercambio de información mediante codificación de fase a 126 ftpmm (3200 ftpi) y 63 cpmm (1600 cpi).
  • ANSI INCITS 54-1986 (R2002) Cinta magnética grabada para intercambio de información (6250 cpi, grabación codificada por grupos )
  • ANSI INCITS 27-1987 (R2003) Etiquetas de cinta magnética y estructura de archivos para el intercambio de información
  • ECMA 62 - Intercambio de datos en cinta magnética de 9 pistas y 12,7 mm

Otros fabricantes de unidades

Fabricantes de medios

  • 3M (que más tarde se escindió para formar Imation ) — El primer fabricante de cintas de 9 pistas.
  • Graham Magnetics : el último fabricante en producir cintas de 9 pistas nuevas (2001).

Referencias

  1. ↑ "eMag Solutions LLC anuncia el fin de su vida útil para las cintas de carrete abierto (9 pistas)" . eMag Solutions. 17 de diciembre de 2001. Archivado del original el 28 de diciembre de 2001. Consultado el 19 de marzo de 2016 .
  2. ↑ "Qualstar se despide de las unidades de cinta de 9 pistas" . Business Wire. 22 de septiembre de 2003. Archivado del original el 17 de enero de 2016. Consultado el 19 de marzo de 2016 .
  3. ↑ Howard C. Berkowitz (4 de junio de 1987), "La filmación de un documental de la BBC provoca fallos en los sistemas informáticos de la Biblioteca del Congreso" , RISKS Digest , 5 (5) , consultado el 15 de marzo de 2009.
  • Unidad de cinta magnética IBM 3420, procedente de los archivos de IBM en Wayback Machine (archivado el 7 de abril de 2005).
  • En bitsavers.org
    • Documentación de cifrado
    • DIC TS11 TU80 (1600 PE) TA78 TA79 TU81 (1600 PE, 6250 GCR)
    • Manual CE de la unidad de cinta Fujitsu M244x
    • Material didáctico del curso de mantenimiento de HP 7970: Variadores 800 NRZI y 1600 PE
    • Descripción de los componentes de las unidades de cinta de la serie IBM 2400
    • Modelos de cintas Kennedy
    • Documentación de M4Data
    • Boletines técnicos del subsistema de cinta magnética Univac UNISERVO IIIA , IIIC
  • HP 7976A 7978A 7980A (88780AB) (1600 PE, 6250 GCR) HP 7974A 1600 PE en hpmuseum.net
  • Dong JW, Proehl KA, Abramson RL, Christie LG, Domel DR (junio de 1988). "Una unidad de cinta de media pulgada fiable, de carga automática y de transmisión continua" (PDF) . Hewlett-Packard Journal . 39 (3). Archivado del original (PDF) el 17 de marzo de 2017.(7980A, 88780AB)
  • IBM 9348-012 (1600, 6250) en Wayback Machine (archivado el 2 de septiembre de 2006)
  • Folletos informativos sobre M4 Data:
  • Serie Qualstar 3400 en Wayback Machine (archivado el 8 de junio de 2018)
  • Cronología de fabricantes de unidades OEM en Wayback Machine (archivada el 27/09/2007)
  • Unidades de cinta de 9 pistas en la Universidad de Columbia, c. 1982.
  • Museo de Sistemas a Gran Escala en New Kensington, Pensilvania: equipos DEC e IBM en funcionamiento con cinta de media pulgada (septiembre de 2021).