Równoległe ATA
Równoległe ATA
| Rodzaj | Złącze napędów wewnętrznych |
|---|
| Autor | Western Digital , następnie szeroko używany przez innych |
|---|---|
| Data utworzenia | 1986 |
| Połączenie na gorąco | Nie |
|---|---|
| Zewnętrzny | Nie |
| - Liczba bitów | 16 bitów |
| - Debet | 16 MB / s, a następnie 33, 66, 100 i 133 MB / s |
| - Protokół | Równolegle |
| Numer |
|---|
Standard Parallel ATA (PATA) opisuje interfejs połączeniowy dla pamięci masowych ( dysk twardy , napęd CD-ROM itp.). Został pierwotnie zaprojektowany przez Western Digital pod nazwą Integrated Drive Electronics lub IDE . Zarządza nim komitet INCITS T13 . Ten standard wykorzystuje standardy ATA ( Advanced Technology Attachment ) i ATAPI ( ATA Packet Interface ). W praktyce ATAPI, który rozszerza ten standard komunikacji na urządzenia inne niż dyski twarde, jest używany do przekazywania poleceń SCSI na warstwę fizyczną ATA.
Standard SATA ( Serial ATA ), który go zastąpił, wykorzystuje magistralę szeregową , umożliwiając cieńszy i bardziej elastyczny kabel, jednocześnie umożliwiając wyższe prędkości.
Prezentacja
Do urządzeń peryferyjnych ( dyski , odtwarzacze CD , etc. ) są podłączone do płyty głównej za pomocą elastycznej wstążki zawierającej 40-punktowych złączy , czasami wyposażonych w kluczu . Te sieci WWW miały kiedyś 40 wątków, ale wraz z pojawieniem się ATA 100 , 80 wątków stało się powszechne. Standardowa szerokość obrusów to 48 mm .
- Te złącza są identyczne dla kontrolera i urządzeń peryferyjnych (patrz ilustracja).
- Płyty główne były najczęściej wyposażone w dwa porty IDE, czasem cztery. Do każdego portu można podłączyć dwa urządzenia peryferyjne: master, slave . Płyta główna z dwoma portami IDE może zatem podłączyć cztery urządzenia pamięci masowej; będziemy wtedy mówić na pierwszym porcie głównego mastera i głównego slave'a oraz na drugim porcie drugiego mastera i drugiego slave'a. Stopniowe przejście na standard SATA doprowadziło w fazie przejścia do pojawienia się płyt głównych wyposażonych w jeden port IDE; stanowili zdecydowaną większość rynku w 2009 roku. W 2012 roku większość płyt głównych nie korzysta już z tego systemu.
- Rozróżnienie typu master / slave umożliwia po prostu logiczne oddzielenie jednostek pamięci, które są fizycznie połączone równolegle na kontrolerze; z drugiej strony nie wskazuje na wyższość jednego urządzenia peryferyjnego nad drugim, na przykład lepszy czas dostępu czy lepszą prędkość, które są podobne.
- Aby odróżnić master / slave (lub master / sclave w języku francuskim), zworka jest umieszczona na selektorze wbudowanym w urządzenie peryferyjne, zwykle na krawędzi między złączem przeznaczonym dla kabla a złączem przeznaczonym do zasilania. Jest też pozycja CS ( wybór kabla , po francusku „wybór przez kabel”), która pozwala (jeśli ustawimy dwa urządzenia peryferyjne w CS) automatycznie określić, który jest nadrzędny, a który podrzędny, zgodnie z pozycją na kablu. . W tym przypadku standardowa obsługa zakłada, że ostatnie złącze kabla obsługuje urządzenie peryferyjne typu master (używane na przykład dla dysku twardego zawierającego system operacyjny), podczas gdy złącze pośrednie umożliwia podłączenie urządzenia peryferyjnego podrzędnego.
ATA i ATAPI
Połączenie IDE wykorzystuje protokoły ATA / ATAPI. ATAPI (ATA z rozszerzeniem interfejsu pakietów) jest rozszerzeniem ATA (AT Attachment). Ten ostatni jest protokołem używanym przez dyski twarde IDE, podczas gdy ATAPI jest raczej używany przez czytniki i nagrywarki CD-ROM i DVD-ROM, a także na przykład przez niektóre specjalne napędy dyskietek typu ZIP .
Główną różnicą między tymi dwoma protokołami jest istnienie w ATAPI rozszerzenia Packet Interface, które implementuje zestaw instrukcji Packet . Ponadto wiele poleceń ATA jest zabronionych, jeśli obecny jest ten zestaw instrukcji.
W kolejnych sekcjach zostaną wskazane polecenia zarezerwowane dla ATA lub ATAPI. Polecenia wspólne dla obu protokołów nie będą specjalnie oznaczone.
Różne standardy
| Standard | Inne nazwy | Szybkość transferu (MB / s) | Nowości | Odniesienie ANSI |
|---|---|---|---|---|
| ATA-1 | ATA, IDE |
PIO 0,1,2: 3,3, 5,2, 8,3 Pojedyncze słowo DMA 0,1,2: 2,1, 4,2, 8,3 Wielowyrazowe DMA 0: 4,2 |
X3.221-1994 (przestarzały od 1999 r.) |
|
| ATA-2 | EIDE, Fast ATA, Fast IDE, Ultra ATA | PIO 3.4: 11.1, 16.6 Wielowyrazowe DMA 1.2: 13.3, 16.6 |
X3.279-1996 (przestarzały od 2001 r.) |
|
| ATA-3 | EIDE | " | Mądra ochrona |
X3.298-1997 (przestarzały od 2002 r.) |
| ATA-4 | ATAPI-4, ATA / ATAPI-4 | Ultra-DMA / 33: UDMA 0,1,2: 16,7, 25,0, 33,3 |
Zestaw instrukcji pakietu | NCITS 317-1998 |
| ATA-5 | ATA / ATAPI-5 | Ultra-DMA / 66: UDMA 3.4: 44.4, 66.7 |
wykrywa kable 80-żyłowe | NCITS 340-2000 |
| ATA-6 | ATA / ATAPI-6 | Ultra-DMA / 100: UDMA 5: 100 |
LBA 48 | NCITS 347-2001 |
| ATA-7 | ATA / ATAPI-7 | Ultra-DMA / 133: UDMA 6: 133 |
- | NCITS 361-2002 |
Zestaw instrukcji pakietu
Ten zestaw instrukcji jest główną różnicą między ATA i ATAPI. Implementuje następujące dwa polecenia:
- Uzyskiwanie informacji: polecenie tego samego typu istnieje w protokole ATA, ale dostarcza inne informacje. Te dwa polecenia opisano poniżej.
- Wyślij polecenie pakietu : Polecenie to umożliwia wysyłanie poleceń pakietu w specjalnym formacie przez port danych. Te polecenia wysyłają więcej informacji niż zwykłe polecenia ATA. To polecenie jest również opisane poniżej.
Polecenia te służą jako interfejs dla zestawu specjalnych instrukcji specyficznych dla typu urządzenia peryferyjnego ( CD-ROM , CD-R / RW, DVD itp.). Te polecenia nie są zdefiniowane w protokole ATAPI.
W przypadku dysków CD-ROM i DVD polecenia te są definiowane przez T10 (Komitet Techniczny T10, zależny od NCITS (National Committee for Information and Technology Standards) odpowiedzialnego za SCSI ) w MMC (Multimedia Commands 1, 2 i 3) w MMC (Multimedia Commands 1, 2 i 3). ).
Uwaga: te polecenia dla dysków CD-ROM zostały zdefiniowane w przestarzałym dokumencie SFF-8020i.
Każdy system zasługujący na tę nazwę musi bezwzględnie obsługiwać protokół za pomocą sterownika lub systemu BIOS, który już zapewnia funkcje dostępu do dysków twardych ( przerwa 13h), ale funkcje te są ograniczone, powolne i czasami błędne . Oparcie się na BIOSie nie pozwala więc mieć niezawodnego systemu, nie wspominając o tym, że w trybie chronionym jest to niemożliwe. Dlatego musisz przepisać procedury dostępu do dysku, aby mieć zadowalający sterownik .
W tym dokumencie opisano niektóre z podstawowych poleceń
Bardziej zaawansowane funkcje
Adres bloku logicznego (LBA)
PrezentacjaTryb CHS umożliwia adresowanie sektora dysku poprzez wskazanie jego numeru sektora, numeru cylindra, w którym się znajduje, a także numeru głowicy. Niestety, ten tryb może zaadresować tylko 1024 cylindry, 63 sektory i 256 głowic lub bajtów, trochę mniej niż 8 GB , czyli niewiele w dzisiejszych czasach (chociaż niektóre dyski obsługują adresy CHS powyżej tego limitu).
W przeciwieństwie do tego, w trybie LBA używa adresu logicznego 28 bitów: pierwszy sektor ma adres 0, to 63 th 62 adresu, pierwszy sektor 2 e adres cylindra 63 (jeśli istnieje 63 sektorów za pomocą siłowników) i tak dalej. Dlatego tryb LBA umożliwia adresowanie 2 ^ 28 * 512 = 137438953472 bajtów, czyli 128 GB.
Użyj, różnice w stosunku do trybu CHSKorzystanie z trybu LBA nie jest dużo bardziej skomplikowane niż tryb CHS, różnice można podsumować w następujący sposób:
| Zarejestrować | Tryb CHS | Tryb LBA |
|---|---|---|
| Rejestr napędu i głowica, bit 6 | 0 | 1 |
| Numer sektora | Numer sektora | Bity od 0 do 7 adresu LBA |
| Numer cylindra, najmniej znaczący bajt | Numer cylindra, najmniej znaczący bajt | Bity od 8 do 15 adresu LBA |
| Numer cylindra, najbardziej znaczący bajt | Numer cylindra, najbardziej znaczący bajt | Bity od 16 do 23 adresu LBA |
| Rejestr napędu i głowica, bity od 0 do 3 | Numer głowy | Bity 24 do 27 adresu LBA |
Cała reszta jest taka sama.
Konwersja adresu CHS na adres LBA i odwrotnieadres logiczny = (numer sektora - 1) + (numer głowicy * liczba sektorów na cylinder) + (numer cylindra * liczba sektorów na cylinder * liczba głowic)
- Sektor CHS = liczba całkowita (1 + reszta (adres logiczny / liczba sektorów na ścieżkę))
- Nagłówek CHS = liczba całkowita (reszta z ((adres logiczny / liczba sektorów na ścieżkę) / liczba głowic))
- Ścieżka CHS = liczba całkowita (adres logiczny / (liczba sektorów na cylinder * liczba ścian))
Rozważ lba adres logiczny, c cylinder, h głowicę, s sektor, H liczbę głowic i S liczbę sektorów na cylinder, oto te same formuły w składni w stylu C (typy całkowite):
- lba = (s - 1) + (h * S) + (c * S * H);
- s = 1 + (1ba% S);
- h = (lba / S)% H;
- c = lba / (S * H);
Ewolucja standardu
Od 2003 r. Standard interfejsu połączenia pamięci masowej stopniowo ewoluował od IDE do Serial ATA, zwanego również S-ATA lub SATA.
Uwagi i odniesienia
- ATA, IDE i EIDE , w witrynie commentcamarche.net, dostęp 7 stycznia 2015 r
- Ta terminologia może sugerować, że funkcjonalność tych dwóch jest inna, ale tak nie jest.
Bibliografia
- Programowanie ATA / ATAPI
- Franck van Gilluwe ( tłum. Z angielskiego), PC Programmation Système ,,, ISBN, przetłumaczone z amerykańskiego, wydanie drugie [" The Undocumented PC "], Paryż, CampusPress, wyd . "Zasoby eksperckie",1999, 1242 s. ( ISBN 978-2-7440-0559-6 )
- (en) Alex T. Ivopol, IDE - Dokumentacja i informacje o sprzęcie ,19 stycznia 1994( czytaj online ).
- Standard ATA-ATAPI
- Kody źródłowe
- (en) Richard A. Burgess, Developing Your Own 32-bitowy komputerowy system operacyjny , Indianapolis, Macmillan ,1995, 741 str. ( ISBN 978-0-672-30655-6 , czytaj online ).
- ATADRVR v14C, Hale Landis, webmaster ATA-ATAPI.com