| Russian LinkExchange Member |
Frequently Asked Questions (Часто Задаваемые Вопросы)по магнитно-дисковым накопителям IBM PCСоздан: 11.12.95 Последняя модификация: 01.08.98 Автор: Евгений Музыченко (Eugene Muzychenko) 2:5000/14@FidoNet, music@spider.nrcde.ru Copyright (C) 1995-97, Eugene V. Muzychenko Все права в отношении данного текста принадлежат автору. При воспроиз- ведении текста или его части сохранение Copyright обязательно. Коммер- ческое использование допускается только с письменного разрешения авто- ра. При наличии изменений с момента последней публикации они отмечаются знаком ">-". ---------------------------------------------------------------------- - Как устроен и работает современный 3.5" дисковод? Основные внутренние элементы дисковода - дискетная рама, шпиндельный двигатель, блок головок с приводом и плата электроники. Шпиндельный двигатель - плоский многополюсный, с постоянной скоростью вращения 300 об/мин. Двигатель привода блока головок - шаговый, с чер- вячной, зубчатой или ленточной передачей. Для опознания свойств дискеты на плате электроники возле переднего торца дисковода установлено три механических нажимных датчика: два - под отверстиями защиты и плотности записи, и третий - за датчиком плотности - для определения момента опускания дискеты. Вставляемая в щель дискета попадает внутрь дискетной рамы, где с нее сдвигается защитная шторка, а сама рама при этом снимается со стопора и опускается вниз - металлическое кольцо дискеты при этом ложится на вал шпиндельного двигателя, а нижняя поверхность дискеты - на нижнюю головку (сторона 0). Одновременно освобождается верхняя головка, кото- рая под действием пружины прижимается к верхней стороне дискеты. На большинстве дисководов скорость опускания рамы никак не ограничена, из-за чего головки наносят ощутымый удар по поверхностям дискеты, а это сильно сокращает срок их надежной работы. В некоторых моделях дис- ководов (Teac, Panasonic, ALPS) предусмотрен замедлитель-микролифт для плавного опускания рамы. Для продления срока службы дискет и головок в дисководах без микролифта рекомендуется при вставлении дискеты придер- живать пальцем кнопку дисковода, не давая раме опускаться слишком рез- ко. На валу шпиндельного двигателя имеется кольцо с магнитным замком, ко- торый в начале вращения двигателя плотно захватывает кольцо дискеты, одновременно центрируя ее на валу. В большинстве моделей дисководов сигнал от датчика опускания дискеты вызывает кратковременный запуск двигателя с целью ее захвата и центрирования. Дисковод соединяется с контроллером при помощи 34-проводного кабеля, в котором четные провода являются сигнальными, а нечетные - общими. Об- щий вариант интерфейса предусматривает подключение к контроллеру до четырех дисководов, вариант для IBM PC - до двух. В общем варианте дисководы подключаются полностью параллельно друг другу, а номер дис- ковода (0..3) задается перемычками на плате электроники; в варианте для IBM PC оба дисковода имеют номер 1, но подключаются при помощи ка- беля, в котором сигналы выбора (провода 10-16) перевернуты между разъ- емами двух дисководов. Иногда на разъеме дисковода удаляется контакт 6, играющий в этом случае роль механического ключа. Интерфейс дисковода достаточно прост и включает сигналы выбора устрой- ства (четыре устройства в общем случае, два - в варианте для IBM PC), запуска двигателя, перемещения головок на один шаг, включения записи, считываемые/записываемые данные, а также информационные сигналы от дисковода - начало дорожки, признак установки головок на нулевую (внешнюю) дорожку, сигналы с датчиков и т.п. Вся работа по кодированию информации, поиску дорожек и секторов, синхронизации, коррекции ошибок выполняется контроллером. Стандартный формат дискеты типа HD (High Density - высокая плотность) - 80 дорожек на каждой из сторон, 18 секторов по 512 байт на дорожке. Уплотненный формат - 82 или 84 дорожки, до 20 секторов по 512 байт, или до 11 секторов по 1024 байта. ---------------------------------------------------------------------- - Как устроен и работает современный винчестер? Типовой винчестер состоит из гермоблока и платы электроники. В гермоб- локе размещены все механические части, на плате - вся управляющая электроника, за исключением предусилителя, размещенного внутри гермоб- лока в непосредственной близости от головок. В дальней от разъемов части гермоблока установлен шпиндель с одним или несколькими дисками. Диски изготовлены чаще из алюминия, реже - из ке- рамики или стекла, и покрыты тонким слоем окиси хрома, которая имеет существенно большую износостойкость, чем покрытие на основе окиси же- леза в ранних моделях. Под дисками расположен двигатель - плоский, как во floppy-дисководах, или встроенный в шпиндель дискового пакета. При вращении дисков созда- ется сильный поток воздуха, который циркулирует по периметру гермобло- ка и постоянно очищается фильтром, установленным на одной из его сто- рон. Ближе к разъемам, с левой или правой стороны от шпинделя, находится поворотный позиционер, несколько напоминающий по виду башенный кран: с одной стороны оси, находятся обращенные к дискам тонкие, длинные и легкие несущие магнитных головок, а с другой - короткий и более мас- сивный хвостовик с обмоткой электромагнитного привода. При поворотах коромысла позиционера головки совершают движение по дуге между центром и периферией дисков. Угол между осями позиционера и шпинделя подобран вместе с расстоянием от оси позиционера до головок так, чтобы ось го- ловки при поворотах как можно меньше отклонялась от касательной дорож- ки. В более ранних моделях коромысло было закреплено на оси шагового дви- гателя, и расстояние между дорожками определялось величиной шага. В современных моделях используется так называемый линейный двигатель, который не имеет какой-либо дискретности, а установка на дорожку про- изводится по сигналам, записанным на дисках, что дает значительное увеличение точности привода и плотности записи на дисках. Обмотку позиционера окружает статор, представляющий собой постоянный магнит. При подаче в обмотку тока определенной величины и полярности коромысло начинает поворачиваться в соответствующую сторону с соответ- ствующим ускорением; динамически изменяя ток в обмотке, можно устанав- ливать позиционер в любое положение. Такая система привода получила название Voice Coil (звуковая катушка) - по аналогии с диффузором громкоговорителя. На хвостовике обычно расположена так называемая магнитная защелка - маленький постоянный магнит, который при крайнем внутреннем положении головок (landing zone - посадочная зона) притягивается к поверхности статора и фиксирует коромысло в этом положении. Это так называемое парковочное положение головок, которые при этом лежат на поверхности диска, соприкасаясь с нею. В посадочной зоне дисков информация не за- писывается. В оставшемся свободном пространстве размещен предусилитель сигнала, снятого с головок, и их коммутатор. Позиционер соединен с платой пре- дусилителя гибким ленточным кабелем, однако в отдельных винчестерах (в частности - некоторые модели Maxtor AV) питание обмотки подведено от- дельными одножильными проводами, которые имеют тенденцию ломаться при активной работе. Гермоблок заполнен обычным обеспыленным воздухом под атмосферным дав- лением. В крышках гермоблоков некоторых винчестеров специально делают- ся небольшие окна, заклеенные тонкой пленкой, которые служат для вы- равнивания давления внутри и снаружи. В ряде моделей окно закрывается воздухопроницаемым фильтром. У одних моделей винчестеров оси шпинделя и позиционера закреплены только в одном месте - на корпусе винчестера, у других они дополни- тельно крепятся винтами к крышке гермоблока. Вторые модели более чув- ствительны к микродеформации при креплении - достаточно сильной затяж- ки крепежных винтов, чтобы возник недопустимый перекос осей. В ряде случаев такой перекос может стать труднообратимым или необратимым сов- сем. Плата электроники - съемная, подключается к гермоблоку через один-два разъема различной конструкции. На плате расположены основной процессор винчестера, ПЗУ с программой, рабочее ОЗУ, которое обычно используется и в качестве дискового буфера, цифровой сигнальный процессор (DSP) для подготовки записываемых и обработки считанных сигналов, и интерфейсная логика. На одних винчестерах программа процессора полностью хранится в ПЗУ, на других определенная ее часть записана в служебной области дис- ка. На диске также могут быть записаны параметры накопителя (модель, серийный номер и т.п.). Некоторые винчестеры хранят эту информацию в электрически репрограммируемом ПЗУ (EEPROM). Многие винчестеры имеют на плате электроники специальный технологичес- кий интерфейс с разъемом, через который при помощи стендового оборудо- вания можно выполнять различные сервисные операции с накопителем - тестирование, форматирование, переназначение дефектных участков и т.п. У современных накопителей марки Conner технологический интерфейс вы- полнен в стандарте последовательного интерфейса, что позволяет подклю- чать его через адаптер к алфавитно-цифровому терминалу или COM-порту компьютера. В ПЗУ записана так называемая тест-мониторная система (ТМОС), которая воспринимает команды, подаваемые с терминала, выполня- ет их и выводит результаты обратно на терминал. Ранние модели винчестеров, как и гибкие диски, изготовлялись с чистыми магнитными поверхностями; первоначальная разметка (форматирование) производилась потребителем по его усмотрению, и могла быть выполнена любое количество раз. Для современных моделей разметка производится в процессе изготовления; при этом на диски записывается сервоинформация - специальные метки, необходимые для стабилизации скорости вращения, поиска секторов и слежения за положением головок на поверхностях. Не так давно для записи сервоинформации использовалась отдельная повер- хность (dedicated - выделенная), по которой настраивались головки всех остальных поверхностей. Такая система требовала высокой жесткости крепления головок, чтобы между ними не возникало расхождений после на- чальной разметки. Ныне сервоинформация записывается в промежутках меж- ду секторами (embedded - встроенная), что позволяет увеличить полезную емкость пакета и снять ограничение на жесткость подвижной системы. В некоторых современных моделях применяется комбинированная система сле- жения - встроенная сервоинформация в сочетании с выделенной повер- хностью; при этом грубая настройка выполняется по выделенной повер- хности, а точная - по встроенным меткам. Поскольку сервоинформация представляет собой опорную разметку диска, контроллер винчестера не в состоянии самостоятельно восстановить ее в случае порчи. При программном форматировании такого винчестера возмож- на только перезапись заголовков и контрольных сумм секторов данных. При начальной разметке и тестировании современного винчестера на заво- де почти всегда обнаруживаются дефектные сектора, которые заносятся в специальную таблицу переназначения. При обычной работе контроллер вин- честера подменяет эти сектора резервными, которые специально оставля- ются для этой цели на каждой дорожке, группе дорожек или выделенной зоне диска. Благодаря этому новый винчестер создает видимость полного отсутствия дефектов поверхности, хотя на самом деле они есть почти всегда. При включении питания процессор винчестера выполняет тестирование электроники, после чего выдает команду включения шпиндельного двигате- ля. При достижении некоторой критической скорости вращения плотность увлекаемого поверхностями дисков воздуха становится достаточной для преодоления силы прижима головок к поверхности и поднятия их на высоту от долей до единиц микрон над поверхностями дисков - головки "всплыва- ют". С этого момента и до снижения скорости ниже критической головки "висят" на воздушной подушке и совершенно не касаются поверхностей дисков. После достижения дисками скорости вращения, близкой к номинальной (обычно - 3600, 4500, 5400 или 7200 об/мин) головки выводятся из зоны парковки и начинается поиск сервометок для точной стабилизации скорос- ти вращения. Затем выполняется считывание информации из служебной зоны - в частности, таблицы переназначения дефектных участков. В завершение инициализации выполняется тестирование позиционера путем перебора заданной последовательности дорожек - если оно проходит ус- пешно, процессор выставляет на интерфейс признак готовности и перехо- дит в режим работы по интерфейсу. Во время работы постоянно работает система слежения за положением го- ловки на диске: из непрерывно считываемого сигнала выделяется сигнал рассогласования, который подается в схему обратной связи, управляющую током обмотки позиционера. В результате отклонения головки от центра дорожки в обмотке возникает сигнал, стремящийся вернуть ее на место. Для согласования скоростей потоков данных - на уровне считывания/запи- си и внешнего интерфейса - винчестеры имеют промежуточный буфер, часто ошибочно называемый кэшем, объемом обычно в несколько десятков или со- тен килобайт. В ряде моделей (например, Quantum) буфер размещается в общем рабочем ОЗУ, куда вначале загружается оверлейная часть микроп- рограммы управления, отчего действительный объем буфера получается меньшим, чем полный объем ОЗУ (80-90 кб при ОЗУ 128 кб у Quantum). У других моделей (Conner, Caviar) ОЗУ буфера и процессора сделаны раз- дельными. При отключении питания процессор, используя энергию, оставшуюся в кон- денсаторах платы, выдает команду на установку позиционера в парковоч- ное положение, которая успевает выполниться до снижения скорости вра- щения ниже критической. В некоторых винчестерах для автоматического возврата служит помещенное между дисками коромысло, постоянно испыты- вающее давление воздуха. При отключении системы слежения противодей- ствие исчезает и коромысло толкает позиционер в парковочное положение, где тот фиксируется защелкой. Движению головок в сторону шпинделя спо- собствует также центростремительная сила, возникающая из-за вращения дисков. В ряде моделей для аварийного питания схемы при автопарковке служат обмотки шпиндельного двигателя - основные или специальные. ---------------------------------------------------------------------- - Что такое MFM, RLL, ARLL, ZBR? Это методы записи информации на магнитные диски. Метод MFM (Modified Frequency Modulation - модифицированная частотная модуляция) использу- ется для записи на гибкие диски, а также - в ранних винчестерах для PC XT. При использовании этого метода на одну дорожку винчестера записы- вается 17 секторов по 512 байт каждый. Метод RLL (Run Length Limited - ограниченная длина серии) использует более плотную упаковку данных при записи, повышая объем информации на дорожке примерно на 50%. Кодирование производится таким образом, чтобы длина серии нулей не выходила за пределы заданных параметров; обычно минимум равен двум, а максимум - семи. Соответственно, метод часто обозначается как RLL (2,7). На дорожку записывается до 27 секторов. Метод ARLL (Advanced RLL - улучшенный RLL) - дальнейшее развитие RLL в сторону повышения плотности упаковки. Обычно применяется с параметрами (1,7) и (3,9). На дорожку записывается 34 и более сектора. Большинство современных винчестеров использует методы RLL или ARLL. ZBR (Zoned Bit Recording - зоновая запись битов) - метод упаковки дан- ных на дорожках диска. В отличие от перечисленных выше методов физи- ческой записи, ZBR является более высокоуровневым методом и использу- ется в комбинации с одним из них. Благодаря тому, что линейная ско- рость поверхности относительно головки на внешних цилиндрах выше, чем на внутренних, биты на внешних цилиндрах записываются с большей часто- той (следовательно - плотностью), нежели внутри. Обычно на поверхности организуется до десятка и более зон, внутри которых плотность записи одинакова. При использовании ZBR геометрия диска становится неоднород- ной - внешние цилиндры содержат больше секторов, чем внутренние; по- этому на таких дисках используется так называемая условная, или логи- ческая геометрия, когда адреса логических секторов преобразуются в фи- зические внутренним контроллером диска при помощи специальных таблиц. ---------------------------------------------------------------------- - Какие интерфейсы используются для винчестеров в IBM PC? Первые винчестеры в PC XT имели интерфейс ST412/ST506; так как он ори- ентирован на метод записи MFM, его часто называют MFM-интерфейсом. Винчестер ST412/ST506 фактически представляет собой увеличенную копию обычного флоппи-дисковода: он содержит двигатель с автономной стабили- зацией скорости вращения (обычно на индуктивном датчике или датчике Холла), усилитель записи/воспроизведения, коммутатор головок и шаговый привод позиционера с внешним управлением. Функции кодирования и деко- дирования данных, перемещения позиционера, форматирования поверхности и коррекции ошибок выполняет отдельный контроллер, к которому винчес- тер подключается двумя кабелями: 34-проводным кабелем управления и 20-проводным кабелем данных. Интерфейс поддерживает до восьми ус- тройств; при этом кабель управления является общим, а кабели данных - отдельными для каждого винчестера. По кабелю управления передаются сигналы выбора накопителя, перемещения позиционера, выбора головки, включения режима записи, установки на нулевую дорожку и т.п. - так же, как и во флоппи-дисководах; по кабелям данных передаются считываемые и записываемые данные в дифференциальной форме (в точности в том виде, в каком они присутствуют на поверхности дисков), а также сигнал готов- ности накопителя. Интерфейс ST412/ST506 используется также для работы с винчестерами при методе записи RLL/ARLL; в ряде случаев удается успешно подключить RLL-винчестер к MFM-контроллеру и наоборот, однако покрытие поверхнос- тей и параметры усилителей выбираются в расчете на конкретный метод записи, и максимальной надежности можно достичь только на нем. Контроллер винчестеров с интерфейсами MFM/RLL/ESDI обычно содержит собственный BIOS, отображаемый в адрес C800 (MFM/RLL) или D000 (ESDI). По смещению 5 в сегменте MFM/RLL BIOS часто находится вход в программу обслуживания или форматирования накопителя, которую можно запустить командой "G=C800:5" отладчика DEBUG. Интерфейс ESDI (Extended Small Device Interface - расширенный интер- фейс малых устройств) также использует общий 34-проводной кабель уп- равления и 20-проводные индивидуальные кабели данных, однако устроен принципиально иначе: часть контроллера, ответственная за управление записью/считыванием и кодирование/декодирование данных, размещена в самом накопителе, а по интерфейсным кабелям передаются только цифровые сигналы данных и управления в логике ТТЛ. Переход на обмен чистыми данными позволил увеличить пропускную способность интерфейса примерно до 1.5 Мб/с и более эффективно использовать особенности накопителя (тип покрытия, плотность записи, резервные дорожки и т.п.). Из-за этих различий интерфейс ESDI несовместим с устройствами MFM/RLL. Интерфейс SCSI (Small Computer System Interface - интерфейс малых компьютерных систем, произносится как "скази") является универсальным интерфейсом для любых классов устройств. В отличие от ST412/ST506 и ESDI, в SCSI отсутствует ориентация на какие-либо конкретные типы ус- тройств - он лишь определяет протокол обмена командами и данными между равноправными устройствами; фактически SCSI является упрощенным вари- антом системной шины компьютера, поддерживающим до восьми устройств. Такая организация требует от устройств наличия определенного интеллек- та - например, в винчестерах SCSI все функции кодирования/декодирова- ния, поиска сектора, коррекции ошибок и т.п. возлагаются на встроенную электронику, а внешний SCSI- контроллер выполняет функции обмена дан- ными между устройством и компьютером - часто в автономном режиме, без участия центрального процессора (режимы DMA - прямого доступа к памя- ти, или Bus Mastering - задатчика шины). Шина базового SCSI представ- ляет собой 50-проводной кабель в полном скоростном варианте, или 25-проводной - в упрощенном низкоскоростном. Интерфейс IDE (Integrated Drive Electronics - электроника, встроенная в привод), или ATA (AT Attachment - подключаемый к AT) - простой и не- дорогой интерфейс для PC AT. Все функции по управлению накопителем обеспечивает встроенный контроллер, а 40-проводной соединительный ка- бель является фактически упрощенным сегментом 16-разрядной магистрали AT-Bus (ISA). Простейший адаптер IDE содержит только адресный дешифра- тор - все остальные сигналы заводятся прямо на разъем ISA. Адаптеры IDE обычно не содержат собственного BIOS - все функции поддержки IDE встроены в системный BIOS PC AT. Однако интеллектуальные или кэширу- ющие контроллеры могут иметь собственный BIOS, подменяющий часть или все функции системного. Основной режим работы устройств IDE - программный обмен (PIO) под уп- равлением центрального процессора, однако все современные винчестеры EIDE поддерживают обмен в режиме DMA, а большинство контроллеров - ре- жим Bus Mastering. ---------------------------------------------------------------------- - Какие бывают модификации IDE-интерфейса? На данный момент их насчитывается четыре: обычный IDE, или ATA; EIDE (Enhanced IDE - расширенный IDE), или ATA-2 (Fast ATA в варианте Seagate); ATA-3 и Ultra ATA. В ATA-2 были введены дополнительные сигналы (IORDY, CSEL и т.п.), ре- жимы PIO 3-4 и DMA, команды остановки двигателя. Был также расширен формат информационного блока, запрашиваемого из устройства по команде Identify. В ATA-3 увеличена надежность работы в скоростных режимах (PIO 4 и DMA 2), введена технология S.M.A.R.T. (Self Monitoring Analysis And Report Technology - технология самостоятельного следящего анализа и отчета), позволяющая устройствам сообщать о своих неисправностях. Стандарт Ultra ATA (называемый также ATA-33 и Ultra DMA-33) предложен фирмами Intel и Quantum. В нем повышена скорость передачи данных (до 33 Мб/с), предусмотрено стробирование передаваемых данных со стороны передатчика (в прежних ATA стробирование всегда выполняется контролле- ром) для устранения проблем с задержками сигналов, а также введена возможность контроля передаваемых данных (метод CRC). К сожалению, контроль по CRC используется не всеми винчестерами, работающими в ре- жиме UDMA. Все четыре разновидности имеют одинаковую физическую реализацию - 40-контактный разъем, но поддерживают разные режимы работы, наборы ко- манд и скорости обмена по шине. Все интерфейсы совместимы снизу вверх (например, винчестер ATA-2 может работать с контроллером ATA, но не все режимы контроллера ATA-2 возможны для винчестера ATA). Отдельно стоит стандарт ATAPI (ATA Packet Interface - пакетный интер- фейс ATA), представляющий собой расширение ATA для подключения ус- тройств прочих типов (CDROM, стримеров и т.п.). ATAPI не изменяет фи- зических характеристик ATA - он лишь вводит протоколы обмена пакетами команд и данных, наподобие SCSI. ---------------------------------------------------------------------- - Какие бывают модификации SCSI-интерфейса? Базовый SCSI (Small Computer System Interface - интерфейс малых компь- ютерных систем), иногда называемый SCSI-1: универсальный интерфейс для подключения внешних устройств (до восьми, включая контроллер). Содер- жит развитые средства управления, в то же время не ориентирован на ка- кой-либо конкретный тип устройств. Имеет 8-разрядную шину данных, мак- симальная скорость передачи - до 1.5 Мб/с в асинхронном режиме (по ме- тоду "запрос-подтверждение"), и до 5 Мб/с в синхронном режиме (метод "несколько запросов-несколько подтверждений"). Может использоваться контроль четности для обнаружения ошибок. Электрически реализован в виде 24 линий (однополярных или дифференциальных), кабель должен быть согласован терминаторами (нагрузочными резисторами) с обоих концов. Наибольшую популярность получил 50-проводной SCSI-кабель с 50-контак- тными разъемами, однако используется и 25-проводной/25-контактный с одним общим проводом - для подключения низкоскоростных устройств. SCSI широко используется во многих моделях компьютеров, в студийном музы- кальном оборудовании, системах управления технологическими процессами и т.п. SCSI-2: существенное развитие базового SCSI. Сжаты временные диаграммы режима передачи (до 3 Мб/с в асинхронном и до 10 Мб/с в синхронном) - Fast SCSI, добавлены новые команды и сообщения, поддержка контроля четности сделана обязательной. Введена возможность расширения шины данных до 16 разрядов (Wide SCSI, 68-контактный разъем), что обеспечи- вает скорость до 20 Мб/с. Ultra SCSI: введены еще более скоростные режимы передачи - до 20 Мб/с по 8-разрядному каналу и, соответственно, 40 Мб/c - по 16-разрядному (Ultra Wide SCSI). Plug-and-play SCSI: добавлены средства поддержки технологии PnP - ав- томатическое опознание типа и функционального назначения устройств, настройка без помощи пользователя или при минимальном его участии, возможность замены устройств во время работы и т.п. На уровне электрического соединения каждый тип интерфейса может выпол- няться в двух видах: обычном, когда все сигналы передаются относитель- но общего провода (с общим или раздельными обратными проводниками), и дифференциальный, когда каждый сигнал передается по отдельной паре проводов - прямому и обратному, с использованием специальных передат- чиков и приемников. Дифференциальный вариант более сложен и дорог, од- нако обеспечивает лучшую защиту от помех за счет устранения паразитных токов в общем проводе. Все типы SCSI с одинаковой электрической реализацией интерфейса теоре- тически совместимы между собой (устройства самостоятельно устанавлива- ют приемлемый протокол обмена). Однако на практике это не всегда так, и для согласования устройств может понадобиться ручная настройка при помощи перемычек или программ. ---------------------------------------------------------------------- - Могут ли работать вместе контроллеры IDE, SCSI, MFM/RLL/ESDI? Во многих случаях - могут, но обычно - с ограничениями. Во-первых, их нужно разнести по разным адресам портов: контроллер IDE/MFM/RLL обычно ставится первичным (1F0-1F7), а SCSI/ESDI - вторичным (170-177). Во-вторых, Контроллеры SCSI и MFM/RLL/ESDI обычно имеют собственный BIOS, отображаемый по умолчанию в один и тот же сегмент - C800 или D000. Чтобы два контроллера могли работать, их необходимо разнести по разным адресам, что возможно лишь при наличии хотя бы на одном из них перемычек выбора адреса. Для некоторых контроллеров MFM/RLL недопусти- мо задание параметров диска в BIOS Setup - они определяют его сами по типу подключенного накопителя. При загрузке первым всегда опрашивается основной IDE-винчестер, поэто- му загрузка со SCSI/MFM/RLL/ESDI возможна лишь в случае отсутствия IDE. Некоторые версии BIOS предоставляют возможность программной пе- рестановки системных номеров винчестеров, когда первым опрашивается диск SCSI, позволяя выполнять загрузку с него, однако это может при- вести к неправильной работе систем, использующих устоявшийся порядок нумерации устройств. ---------------------------------------------------------------------- - Почему на винчестере написано "540 MB", а BIOS выдает "514 MB"? На винчестерах обычно пишут емкость в миллионах байт. Одни BIOS'ы вы- дают емкость тоже в миллионах байт, другие - в мегабайтах. Например, 540 000 000 байт = 527 343 килобайт = 514 мегабайт. Различные програм- мы тоже пользуются разными единицами измерения. ---------------------------------------------------------------------- - Как в винчестере дюймовой высоты умещается целых 32 головки? А никак. На самом деле там чаще всего 1-3 диска (2-6 головок), и очень редко - больше. Все современные винчестеры работают с трансляцией, преобразуя свою реальную (физическую) геометрию (число цилиндров/голо- вок/секторов) в логическую, которую и видят драйверы и прочие програм- мы. ---------------------------------------------------------------------- - Что такое IORDY? Сигнал от EIDE-винчестера, подтверждающий завершение цикла обмена с контроллером. Другие названия - CHRDY, IOCHDRY. Использование IORDY позволяет скоростному винчестеру затянуть цикл обмена с контроллером, когда он не успевает принять или передать данные. Это дает возможность свести стандартную длительность цикла обмена к минимуму, предельно увеличив скорость, а при необходимости удлинять отдельные циклы при помощи IORDY. Для этого сигнал должен поддерживаться и винчестером, и контроллером. ---------------------------------------------------------------------- - Что такое PIO и DMA? Режимы программного ввода/вывода (Programmed Input/Output) и прямого доступа к памяти (Direct Memory Access) на винчестерах стандарта IDE/EIDE. Программный ввод/вывод - обычный метод обмена с IDE-винчес- тером, когда процессор при помощи команд ввода/ вывода считывает или записывет данные в буфер винчестера, что отнимает какую-то часть про- цессорного времени. Ввод/вывод путем прямого доступа к памяти идет под управлением самого винчестера или его контроллера в паузах между обра- щениями процессора к памяти, что экономит процессорное время, но нес- колько снижает максимальную скорость обмена. В однозадачных системах более предпочтителен режим PIO, в многозадачных - режим DMA. Однако для реализации режима DMA необходимы специальные контроллеры и драйве- ры, тогда как режим PIO поддерживается всеми без исключения системами. Каждый из режимов PIO и DMA имеет несколько разновидностей, характери- зующих способ обмена и длительность цикла передачи одного слова, от которых зависит скорость передачи: PIO Время цикла (нс) Максимальная скорость обмена (Мб/с) 0 600 3.3 1 383 5.2 2 240 8.3 3 180 11.1 4 120 16.6 Режимы 0..2 относятся к обычным IDE (стандарт ATA), 3..4 - к EIDE (ATA-2). В некоторых источниках упоминается режим 5, однако распрос- транения он не получил и стандартным не является. За один цикл передается слово (два байта), поэтому скорость вычисляет- ся так: 2 байта / 180 нс = 11 111 110 байт/c PIO 3 и выше требует использования сигнала IORDY. Режимы DMA делятся на однословные (single word) и многословные (multiword) в зависимости от количества слов (циклов обмена), переда- ваемых за один сеанс работы с шиной. DMA Время цикла (нс) Максимальная скорость обмена (Мб/с) Single word 0 960 2.1 1 480 4.2 2 240 8.3 Multiword 0 480 4.2 1 150 13.3 2 120 16.6 Ultra DMA-33 60 33.3 Режимы Single Word 0..2 и Multiword 0 относятся к ATA, 1..2 - к (ATA-2), Ultra DMA-33 - к Ultra ATA. ---------------------------------------------------------------------- - Всегда ли более скоростные PIO и DMA ускоряют работу? Поддерживаемые контроллером или винчестером режимы PIO и DMA определя- ют лишь максимально возможную скорость обмена по интерфейсу - реальная скорость обмена определяется частотой вращения дисков, скоростью рабо- ты логики винчестера, скоростью работы процессора/памяти и еще множес- твом других причин. Переключение между режимами PIO и DMA ощутимо влияет на скорость обме- на с винчестером только в том случае, когда скорость передачи по ин- терфейсу сравнима с предельной внутренней скоростью чтения/записи. Например, для винчестера с максимальной внутренней скоростью порядка 2 Мб/с переключение режимов PIO 2..4 практически не окажет влияния, и то же самое справедливо для скорости чтения порядка 8 Мб/с и режимов PIO 4..5, Single/Multiword DMA 2 и Ultra DMA-33. Единственное, чем в таком случае может помочь более скоростной режим - это несколько сократить время занятия процессора (PIO) или системной шины (DMA). При появлении новых стандартов PIO/DMA обычно появляются более скорос- тные модели винчестеров, подчеркивающие преимущества этих стандартов, однако это не следует связывать безусловно. Например, винчестеры серии Fireball ST с поддержкой UDMA/33 показывают лучшие результаты не за счет UDMA, а за счет высокой скорости вращения и оптимизации обмена; в PIO 4/DMA 2 они дают практически ту же скорость чтения/записи, что и в UDMA/33. Отношение к UDMA, как к радикальному средству для ускорения работы, не имеет под собой практически никаких оснований. ---------------------------------------------------------------------- - Что такое Block Mode? Режим блочного обмена с IDE-винчестером. Обычый обмен делается посек- торно: например, при чтении пяти секторов выдается команда чтения, ожидается готовность первого сектора, он считывается из буфера винчес- тера, затем ожидается готовность второго и т.п. При этом накладные расходы, особенно при неоптимально сделанном драйвере в BIOS, могут стать заметны на фоне всей операции. При блочном чтении винчестеру вначале сообщается количество секторов, обрабатываемых за одну опера- цию, он считывает их все во внутренний буфер, и затем процессор заби- рает все секторы сразу. Различные винчестеры имеют разный размер внут- реннего буфера и разное максимальное количество секторов на операцию. Наибольший выигрыш от блочного режима получается тогда, когда основная работа идет с фрагментами данных, не меньшими, чем Blocking Factor (количество секторов на операцию), и наименьший, или совсем никакого - при преобладании работы с мелкими фрагментами, когда обмен идет оди- ночными секторами. Для работы в блочном режиме необходим винчестер, поддерживающий этот режим, и BIOS или драйвер, умеющий им управлять. Никакой поддержки со стороны системной платы или внешнего контроллера не требуется. ---------------------------------------------------------------------- - Что означают режимы LBA и Large? Logical Block Addressing - последовательная адресация логических бло- ков в EIDE- винчестерах. В стандарте ATA был предусмотрен только клас- сический способ адресации секторов - по номеру цилиндра, головки и сектора (CHS - Cylinder/Head/Sector). Под номер цилиндра было отведено 16 разрядов, под номер головки - 4 и сектора - 8, что давало макси- мальную емкость винчестера в 128 Гб, однако BIOS с самого начала огра- ничивал количество секторов до 63, а цилиндров - до 1024, этому же примеру последовал и DOS, что в итоге дало максимальный поддерживаемый объем в 504 Мб. Метод, использованный для передачи BIOS'у адреса сек- тора, оставляет свободными 4 старших разряда в регистре с номером го- ловки, что позволило увеличить поддерживаемую DOS емкость еще в 16 раз - до 8 Гб. Для стандартизации метода передачи адреса сектора винчесте- ру был введен режим LBA, в котором адрес передается в виде линейного 28-разрядного абсолютного номера сектора (для DOS по-прежнему остается ограничение в 8 Гб), преобразуемого винчестером в нужные номера цилин- дра/головки/ сектора. Для работы в режиме LBA необходима поддержка как винчестера, так и его драйвера (или BIOS). При работе через BIOS винчестер представляется имеющим 63 сектора, число головок, обычно равное степени двойки (до 256) или кратное их количеству в геометрии CHS, и необходимое число цилиндров. BIOS преобразует эти адреса в линейные, а винчестер - в ад- реса собственной геометрии. Award BIOS, кроме режима LBA, поддерживает также режим Large, предназ- наченный для винчестеров емкостью до 1 Гб, не поддерживающих режима LBA. В режиме Large количество логических головок увеличивается до 32, а количество логических цилиндров уменьшается вдвое. При этом обраще- ния к логическим головкам 0..F транслируются в четные физические ци- линдры, а обращения к головкам 10..1F - в нечетные. Винчестер, разме- ченный в режиме LBA, несовместим с режимом Large, и наоборот. Кроме этого, версии 4.50 и 4.51 AWARD BIOS не проверяют объем винчестера в режиме Large - установка в этот режим винчестера объемом более 1 Гб (число логических головок > 32) рано или поздно неминуемо приведет к порче данных из-за наложения разных логических секторов в результате неправильной трансляции адресов. ---------------------------------------------------------------------- - В чем различия поддержки режима LBA в Award и AMI BIOS? В Award BIOS любой режим может устанавливаться либо принудительно (Normal/LBA/Large), и тогда BIOS не обращает внимания на параметры разделов винчестера, либо выбираться автоматически (Auto), когда BIOS анализирует параметры разделов и подбирает наиболее подходящий режим трансляции, отображая его потом в сводной таблице при начале загрузки. В AMI BIOS принудительно устанавливается лишь режим Normal/CHS, когда опция LBA отключена, а при включенной опции LBA BIOS выбирает трансля- цию автоматически на основании параметров разделов. В частности, это может привести к тому, что в AMI BIOS диск, на котором созданы разделы в режиме Normal/CHS, всегда будет опознаваться в этом режиме независи- мо от установки опции LBA, и перевести его в LBA можно только уничто- жением разделов или ручной правкой их параметров в MBR. ---------------------------------------------------------------------- - Почему при включенном Block Mode теряются байты от модема? Это происходит оттого, что BIOS или драйверы типа Rocket почему-то запрещают прерывания на время обмена с винчестером. Возможно, это пе- режиток тех времен, когда в процессорах 8086/8088 при прерываниях те- рялся префикс повторяемой команды. В обычном посекторном режиме время обмена одним сектором мало, а времени обмена десятком секторов и боль- ше вполне достаточно для потери одного-двух байтов на модеме без FIFO. Один из методов борьбы с этим явлением - установка подправленных драй- веров Rocket взамен работы через BIOS: Rocket 1.00 (размер 7897) Rocket 1.16 (размер 12607) 02DB: FA -> 90 0505: FA -> 90 02DE: FB -> 90 0508: FB -> 90 0333: FA -> 90 05C5: FA -> 90 0336: FB -> 90 05C8: FB -> 90 03B6: FA -> 90 2F47: 08 -> 00 03B9: FB -> 90 0404: FA -> 90 0407: FB -> 90 0498: FA -> 90 049B: FB -> 90 0726: FA -> 90 0729: FB -> 90 08C0: FA -> 90 08C3: FB -> 90 08EC: FA -> 90 08EF: FB -> 90 1CE1: 08 -> 00 ---------------------------------------------------------------------- - Что такое MRH и PRML? MRH (Magneto-Resistive Heads) - магниторезистивная головка. По тради- ции для записи/считывания информации с поверхности диска использова- лись индуктивные головки. Основной недостаток индуктивной головки счи- тывания - сильная зависимость амплитуды сигнала от скорости перемеще- ния магнитного покрытия и высокий уровень шумов, затрудняющий верное распознавание слабых сигналов. Магниторезистивная головка считывания представляет собой резистор, сопротивление которого изменяется в зави- симости от напряженности магнитного поля, причем амплитуда уже практи- чески не зависит от скорости изменения поля. Это позволяет намного бо- лее надежно считывать информацию и диска и, как следствие, значительно повысить предельную плотность записи. MR-головки используются только для считывания; запись по-преждему выполняется индуктивными головками. PRML (Partial Response Maximum Likelihood - максимальное правдоподобие при неполном отклике) - метод считывания информации, основанный на ря- де положений теории распознавания образов. По традиции декодирование выполнялось путем непосредственного слежения за амплитудой, частотой или фазой считанного сигнала, и для надежного декодирования эти пара- метры должны были изменяться достаточно сильно от бита к биту. Для этого, в частности, при записи подряд двух и более совпадающих битов их приходилось специальным образом кодировать, что снижало плотность записываемой информации. В методе PRML для декодирования применяется набор образцов, с которыми сравнивается считанный сигнал, и за резуль- тат принимается наиболее похожий. Таким образом создается еще одна возможность повышения плотности записи (30-40%). ---------------------------------------------------------------------- - Что такое Master, Slave, Conner Present и Cable Select? Это режимы работы IDE-устройств. На одном IDE-кабеле могут работать до двух устройств: Master (MA) - основной, или первый, и Slave (SL) - до- полнительный, или второй. Если устройство на кабеле одно, оно обычно может работать в режиме Master, однако у некоторых для этого есть от- дельный режим Single. Как правило, не допускается работа устройства в режиме Slave при от- сутствии Master-устройства, однако многие новые устройства могут рабо- тать в этом режиме. При этом требуется поддержка со стороны BIOS или драйвера: многие драйверы, обнаружив отсутствие Master-устройства, прекращают дальнейший опрос данного контроллера. Conner Present (CP) - имеющийся на некоторых моделях режим поддержки винчестеров Conner в режиме Slave; введен из-за несовместимостей в ди- аграммах обмена по интерфейсу. Cable Select (CS, CSel) - выбор по разъему кабеля - режим, в котором устройство само устанавливается в режим Master/Slave в зависимости от типа разъема на интерфейсном кабеле. Для этого должен быть выполнен ряд условий: - оба устройства должны быть установлены в режим Cable Select; - контакт 28 со стороны контроллера должен быть либо заземлен, либо на нем должен поддерживаться низкий уровень; - на одном из разъемов кабеля контакт 28 должен быть удален, либо от- ключен подходящий к нему провод кабеля. Таким образом, на одном из устройств контакт 28 оказывается заземлен- ным (этот винчестер настраивается на режим Master), а на другом - сво- бодным (Slave). Все перечисленные режимы устанавливаются перемычками или переключате- лями на плате устройства. Положения перемычек обычно описаны на корпу- се или в инструкции. ---------------------------------------------------------------------- - Как определить параметры IDE-винчестера, если нет документации? Запустить одну из программ IDEInfo, IDE-AT, IDE-ATA и пр. Они считыва- ют идентификационные данные и текущие параметры винчестера. Нужно иметь в виду, что некоторые винчестеры возвращают разную геометрию (количество цилиндров/головок/секторов) в разных режимах трансляции; чтобы узнать оригинальную геометрию, нужно убрать параметры винчестера из BIOS и запустить программу с дискеты (или поставить винчестер вто- рым). ---------------------------------------------------------------------- - Что означает термин "низкоуровневое форматирование"? Его смысл различен для разных моделей винчестеров. В отличие от высо- коуровневого форматирования - создания разделов и файловой структуры, низкоуровневое форматирование означает базовую разметку поверхностей дисков. Для винчестеров ранних моделей, которые поставлялись с чистыми поверхностями, такое форматирование создает только информационные сек- тора и может быть выполнено контроллером винчестера под управлением соответствующей программы. Для современных винчестеров, которые содер- жат записанную при изготовлении сервоинформацию, полное форматирование означает и разметку информационных секторов, и перезапись сервоинфор- мации. Первое может быть самостоятельно выполнено контроллером винчес- тера, второе возможно только на специальном технологическом стенде. Для современных SCSI-винчестеров разметка секторов является стандар- тной функцией, для IDE-винчестеров необходима программа, ориентирован- ная на конкретную модель. Не рекомендуется применять к IDE-винчестеру программу от другой модели - хотя в подобных программах и предусмотре- на проверка поддерживаемых моделей, существует вероятность частичного совпадения служебных команд, что может повлечь нежелательные послед- ствия. Для частичного исправления возникающих дефектов поверхности в совре- менных винчестерах применяется переназначение секторов и дорожек на резервные - как ручное под управлением специальных программ, так и ав- томатическое, прозрачно выполняемое самим винчестером при обнаружении дефекта. Для большинства винчестеров марки Conner часть низкоуровневых функций доступна через встроенную ТМОС, диалог с которой ведется любым терми- налом через последовательный асинхронный порт (9600 или 7200 бит/с, 8-N-1), выведенный на технологический разъем винчестера. Для работы с ТМОС предназначена также программа PCCONNER из набора PC-3000. Для винчестеров марки WD Caviar низкоуровневые функции доступны через программы WDATIDE (для старых моделей) и WD_DIAG (для новых моделей), которые можно найти на сайте поддержки Western Digital. ---------------------------------------------------------------------- - Почему разные тестовые программы выдают разные результаты? Каждая тестовая программа измеряет по-своему. Например, популярная SysInfo измеряет скорость чтения небольших блоков данных, поэтому ее результаты похожи на скорость чтения случайных фрагментов малой длины; программа VVSeek (Vladimir L. Vasilevskij) измеряет предельную ско- рость чтения больших блоков, равных объему дорожки, и ее результаты похожи на скорость считывания больших непрерывных файлов. Отдельно нужно сказать о методах измерения скорости позиционирования: различа- ется время поиска (Seek Time) - время на подвод головки к нужному ци- линдру, время перемещения на соседний цилиндр (Track-To-Track Seek Time), и время доступа (Access Time) - время подвода вместе со време- нем чтения/ записи выбранного сектора. SI измеряет среднее время поис- ка (Average Seek Time) случайных цилиндров и время перемещения между цилиндрами, а VVSeek - время доступа к случайным секторам, которое, естественно, получается больше; однако, в отличие от времени поиска, это - реальная величина, поскольку основной режим работы винчестера - именно доступ к секторам, а не просто поиск цилиндров. Наиболее полную информацию о винчестере на данный момент выдают прог- раммы HDD_Util (Dmitry Pashkov) и HDDSpeed (Michael Radchenko). ---------------------------------------------------------------------- - Как должен выглядеть график скорости чтения VVSeek/HDDSpeed? Этот график отражает зависимость скорости считывания от номера логи- ческого цилиндра. Для измерения скорости считывается несколько "логи- ческих дорожек" одного логического цилиндра и вычисляется время, зат- раченное на считывание одной "дорожки". Чаще всего график представляет собой спадающую ступенчатую линию - за счет использования ZBR. Длины горизонтальных участков графика отражают размер зон одинаковой плотности записи. На некоторых моделях винчестеров с целью выравнивания средней скорости обмена применяется нелинейное отображение логических цилиндров в физи- ческие. В этих случаях график обычно выглядит волнообразно, с череду- ющимися подъемами и спадами. Из-за асинхронности работы механических систем винчестера, контролле- ров самого винчестера и компьютера, измерительной программы и прочих естественных факторов горизонтальные линии графика могут иметь незна- чительные неровности и зубцы (плюс-минус единицы процентов). Однако глубокие (10-15 процентов и более) провалы, а также характерные щелчки позиционера на них указывают либо на ошибки чтения в этой области, ли- бо на наличие замененных дефектных секторов. ---------------------------------------------------------------------- - Что такое "32-bit access" в BIOS Setup? Разрешение обмена с портом данных IDE-винчестера 32-разрядными словами (стандартно используется 16-разрядный обмен), что дает некоторое уско- рение. Контроллер винчестера должен поддерживать эту возможность, ина- че будут ошибки при обмене с винчестером. Этот режим никак не связан с "32-разрядным доступом" в Windows. ---------------------------------------------------------------------- - Что такое RAID? Redundant Array of Inexpensive Disks (избыточный набор недорогих дис- ков), в последнее время вместо Inexpensive используется Independent - независимых) - способ организации больших хранилищ информации, увели- чения скорости обмена или надежности хранения данных. RAID-система представляет собой группу из нескольких обычных недорогих винчестеров, работающих под управлением простого контроллера, и видимую извне, как одно устройство большой емкости, высокой скорости или надежности. Раз- личается несколько уровней (levels) RAID-систем: - уровень 0 - параллельное включение с целью одновременного увеличения емкости и скорости обмена. Записываемый блок данных разделяется на блоки меньшего размера, которые затем параллельно записываются на все накопители набора; при считывании происходит объединение подблоков в один полный блок. - уровень 1 - зеркализация (mirroring) - параллельное включение с целью увеличения надежности хранения данных. Один и тот же блок данных параллельно записывается на все накопители набора, а при считывании выбирается наиболее достоверная копия. - уровень 3 - вариант уровня 0 с ECC (Extended Correction Code - рас- ширенный исправляющий код). Для каждого блока данных на основных нако- пителях вычисляется ECC, который записывается на дополнительный нако- питель. Это позволяет исправлять бОльшую часть ошибок и получить хоро- шую надежность при более низкой стоимости, чем в случае уровня 1. - уровень 5 - комбинация уровней 0 и 3. Данные распределяются по всем накопителям набора, и точно так же распределяется вычисленный ECC. Это уменьшает вероятность одновременной порчи и блока данных, и его ECC, за счет небольшого увеличения стоимости и накладных расходов по срав- нению с уровнем 0. ---------------------------------------------------------------------- - Почему скорость винчестера по HDDSpeed в режиме LBA меньше, чем в CHS? В режиме LBA VVSeek считывает весь винчестер полностью, а в CHS - только первые 1024 логических цилиндра (504 Мб). Это и отражается на средней величине результата. ---------------------------------------------------------------------- - Стоит ли использовать возможность остановки винчестера в паузах? Очень сильно зависит от режима работы винчестера. Если интервалы между обращениями достаточно велики (час и более) и есть объективные причины отключать винчестер (например, для снижения уровня шума) - это имеет смысл. Частое включение/выключение практически бесполезно, так как время наработки на отказ (сейчас оно порядка 300-500 тысяч часов) ука- зано в расчете на круглосуточную непрерывную работу, а потребляемая мощность при отсутствии обращений ничтожна - в несколько раз меньше, чем у системной платы. Кроме этого, цикл включения сам по себе вреден для винчестера: головки в этот момент соприкасаются с поверхностями - происходит их физический износ, электроника привода работает в форси- рованном режиме и больше подвержена отказам, а при некачественном бло- ке питания или плохой развязке питающих цепей возникают броски тока на других устройствах компьютера, отчего могут происходить сбои. ---------------------------------------------------------------------- - Почему на моем винчестере наклейка от HP, а определяется он, как Seagate? Фирма Hewlett Packard не выпускает полностью своих винчестеров - она лишь собирает их из комплектующих других фирм, подгоняя под остальное свое оборудование. При этом винчестер может опознаваться и как HP и как какой-нибудь Seagate или Quantum. ---------------------------------------------------------------------- - Как расшифровать обозначение винчестера? Обозначения обычно буквенно-цифровые, и строятся по схожим принципам: вначале - обозначение производителя и модели, затем объем в миллионах байтов, и в конце - суффиксы, уточняющие исполнение, конкретные харак- теристики и т.п. Например, суффикс "A" указывает на интерфейс ATA (IDE), а "S" - на SCSI. Суффикс "V" у многих моделей обозначает уде- шевленную (Value) модель, за исключением винчестеров Micropolis, у ко- торых суффикс "AV" обозначает Audio/Video - ориентацию на равномерный обмен данными при чтении/записи.
******* Western Digital ************************** WD A C 2 635 - 0 0 F 1 2 3 4 5 6 7 8 1 - Western Digital 2 - интерфейс: A - IDE, S - SCSI, C - PCMCIA-IDE 3 - модель: C - Caviar, P - Piranha, L - Lite, U - Ultralite 4 - количество физических дисков 5 - емкость в миллионах байт 6 - светодиодный индикатор: 0 - нет, 1 - красный, 2 - зеленый 7 - передняя панель: 0 - нет, 1 - черная, 2 - серая 8 - объем буфера: S - 8 кб, M - 32 кб, F - 64 кб, H - 128 кб, L - 256 кб. Для восстановленных винчестеров после даты изготовления указывается место восстановления: E - Европа, S - Сингапур. ******* Maxtor *********************************** Mxt 7 850 AV 1 2 3 4 1 - Maxtor 2 - серия (7xxx) 3 - емкость в миллионах байт 4 - суффиксы: A - ATA (IDE), S - SCSI, V - Value
******* Seagate ********************************** ST 5 1080 A PR -0 1 2 3 4 5 6 1 - Seagate Technology 2 - корпус: 1 - 3.5" высотой 41 мм 2 - 5.25" высотой 41 мм 3 - 3.5" высотой 25 мм или 5.7" глубиной 146 мм 4 - 5.25" высотой 82 мм 5 - 3.5" высотой 25 мм или 5" глубиной 127 мм 6 - 9" 7 - 1.8" 8 - 8" 9 - 2.5" высотой 19 мм или 12.5 мм 3 - емкость в миллионах байт. Для ранних моделей указывалась неформатированная емкость, реальная была примерно на 10-15% меньше; сейчас указывается реальная емкость. 4 - интерфейс: пусто - ST412/MFM A - ATA (IDE) AD - ATA с 50-контактным 1.3-дюймовым разъемом DC - Дифференциальный SCSI с единственным разъемом E - ESDI FC - Оптоволоконный кабель G - SafeRite (tm) - система защиты от ошибок записи при толчках J - SMD/SME-E K - IPI-2 N - SCSI для короткого кабеля NC - SCSI с единственным разъемом ND - Дифференциальный SCSI NM - SCSI, совместимый с Mac NV - SCSI, совместимый с Netware P - PCMCIA (в ранних моделях - MFM с предкомпенсацией) R - ST412/RLL S - SCSI или с поддержкой синхронизации скорости вращения W - Wide SCSI WC - Wide SCSI с единственным разъемом WD - Дифференциальный Wide SCSI X - IDE для шины XT-Bus 5 - Paired Solution (комплект из винчестера и контроллера) 6 - время доступа: 0 - обычное, 1 - уменьшенное
******* Fujitsu ********************************** M 1638 T A U #L 1 2 3 4 5 1 - серия 2 - тип интерфейса: T = ATA (EIDE) S = SCSI SY = Fast SCSI-2 (Ultra) H = SCSI, дифференциальный Q = Wide SCSI R = Wide SCSI, дифференциальный C = Wide SCSI, SCA-1 E = Wide SCSI, SCA-2 3 - стандартный размер блока: X = 256 байт A = 512 байт B = 1024 байта 4 - тип резьбы винтов: M = метрическая M3 U = #6-32 UNC 5 - Специальная версия (ICL)
******* IBM ************************************** <тип> <семейство> <интерфейс> <габариты> <объем> [<суффикс>] Тип - D (жесткий диск) Семейство: GS - Ultrastar 9LP, 18XP GV - Ultrastar 9ZX CA - Ultrastar 2ES, Deskstar 4 CH - Ultrastar 2XS DR - Ultrastar 9ES TT - Deskstar 14GXP, 16GP HE - Deskstar 5,8 YK - Travelstar 3GN TC - Travelstar 4GT PL - Travelstar 5GS AD - Travelstar 6GT YL - Travelstar 8GS Интерфейс: A - AT (IDE) S - SCSI C - Serial Storage Architecture (SSA) Габариты: 2 - 2.5" 3 - 3.5" Объем - доступный для записи объем в мегабайтах. Суффикс: U2 - интерфейс Ultra-2 Wide SCSI (20MHz, 80 контактов) W - интерфейс Ultra Wide SCSI (68 контактов) ---------------------------------------------------------------------- - Отчего часто портятся новые IDE-винчестеры Western Digital? В ряде моделей выпуска зимы-весны 1996 года возникают проблемы при ра- боте с некоторыми системными платами (в частности - AsusTek P55TP4N и P55TP4XE). Симптомы - шум или стук после разгона винчестера во время POST. Для предотвращения этого нужно обновить микропрограмму процессо- ра винчестера при помощи утилиты OVERLAY, которую можно найти на FTP, WWW или BBS Western Digital, либо у их представителей. Некоторые модели лета-осени 1996 года также имеют ошибки в программе контроллера - для их исправления служит утилита OVERLAY4. ---------------------------------------------------------------------- - Что обозначает параметр "Shock resistance"? Максимальное допустимое ударное ускорение (сила удара), при которой винчестер остается работоспособным. Различается для включенного (operating) и выключенного (non-operating) состояния; во втором допус- тимое ускорение обычно в несколько десятков раз больше. Обычные вин- честеры в нерабочем состоянии выдерживают ускорение до нескольких де- сятков G (при падении на бетон с высоты 10 см образуется нагрузка око- ло 70 G), переносные - до одной-двух сотен G. В рабочем состоянии вин- честеры обычно переносят ускорения порядка единиц G (легкие толчки). Некоторые модели имеют защиту от ударов, которая при обнаружении недо- пустимого ускорения отключает передачу данных и фиксирует блок головок в нерабочей зоне. ---------------------------------------------------------------------- - Отчего некоторые винчестеры даже при отключенном интерфейсном кабеле издают характерные звуки позиционирования головок? Это термокалибровка - перенастройка параметров механической системы позиционера при температурном расширении дисков, поводков головок, из- менении сопротивления катушек и других параметров контура. Для винчес- теров с выделенной сервоповерхностью это расширение создает серьезные помехи правильному позиционированию, и контроллер при помощи серии пробных перемещений головок подбирает новые параметры (начальное уско- рение, среднюю скорость перемещения и т.п.). Винчестеры со встроенной сервоинформацией не так чувствительны к температурному расширению, по- этому они могут выполнять калибровку реже, или приурочивать ее к оче- редному запросу компьютера, создавая видимость ее отсутствия, или же не выполнять вообще. Единственная неприятная сторона термокалибровки - нарушение равномер- ности чтения/записи данных. Это может быть существенно, например, для систем обработки звуковых и видеосигналов в реальном времени. ---------------------------------------------------------------------- - Каковы наиболее распространенные проблемы с floppy-дисководами? - Подключение интерфейсного кабеля "задом наперед". При этом в момент включения питания сразу же загорается индикатор обращения к дисководу, чего в норме быть не должно. Кратковременное включение в таком режиме обычно неопасно для дисковода и контроллера, однако длительная работа может привести к выходу из строя выходных буферов. - Отказ датчика опускания диска или плохой контакт крайнего провода интерфейсного кабеля, передающего сигнал "Disk Change" (смена диска). При этом система не реагирует на смену дискеты - при чтении каталога выводится каталог предыдущей дискеты, а при попытке записи чаще всего разрушается файловая структура на дискете. - Отказ датчика плотности или защиты записи. В первом случае перестают читаться и записываться дискеты одной из плотностей (DD или HD), во втором запись становится постоянно доступной или недоступной вне зави- симости от положения защелки на дискете. ---------------------------------------------------------------------- - Каковы наиболее распространенные проблемы с винчестерами? - Подключение интерфейсного кабеля IDE "задом наперед". При этом линия "Reset" оказывается замкнутой на землю, отчего большинство винчестеров даже не раскручиваются, а системная плата обычно не запускается. Крат- ковременное включение в таком состоянии чаще всего неопасно, однако при длительном могут выйти из строя передающие буферы винчестера или контроллера. - Неправильная установка режимов IDE "Master/Slave". При этом может не быть отклика ни от одного устройства на кабеле, либо одно устройство может "забивать" другое, что выражается в неправильном определении па- раметров, ошибках передачи, зависаниях и т.п. - Неправильная конфигурация шины SCSI. Каждое SCSI-устройство (кон- троллер тоже считается устройством) должно иметь уникальный номер. Ус- тройства, подключенные к концам SCSI-шины, должны иметь терминаторы, а устройства внутри шины их иметь не должны. Если устройство настроено на удаленный запуск (по команде от контроллера), то контроллер должен выдавать эту команду при обращении к устройству. Скорость обмена и на- личие контроля по четности должны быть установлены в соответствии с возможностями устройств. - Неправильное задание параметров геометрии IDE. Например, при завыше- нии максимального номера цилиндра большинство BIOS'ов выдает ошибку во время тестирования. Даже если тест прошел успешно, то нужные сектора чаще всего оказываются на других адресах, что приводит к отказу при загрузке системы или, что еще хуже - к разрушению системных областей диска. То же относится и к режимам адресации (Normal/LBA/Large) - пос- ле изменения режима требуется полная переустановка винчестера, начиная с создания разделов. При возможности рекомендуется установить в Standard BIOS Setup пункт Auto вместо ручного ввода параметров или оп- ределения через меню Auto Detect - это гарантирует установку правиль- ной геометрии для большинства типов и форматов дисков. - Порча таблицы разделов или загрузчика в Master Boot Record (MBR), в результате чего не загружается система или пропадают логические диски. Таблицу разделов можно исправить программой FDISK или дисковыми утили- тами, для исправления загрузчика можно использовать FDISK с ключом /MBR (работает только для первого (Primary Master) физического диска). В DOS 7.0 введен неявный ключ /CMBR, параметр которого задает физичес- кий номер диска. - Прилипание головок к поверхностям дисков, из-за чего не запускается шпиндельный двигатель (не слышно характерного звука разгона). В этом случае можно снять винчестер и несколько раз резко крутнуть его в руке в плоскости вращения дисков. - Чрезмерная затяжка крепежных винтов или перекос установочной короб- ки, вызвавшие деформацию корпуса винчестера. Чаще всего она вызывает сдвиг крышки гермоблока и перекос осей шпинделя или позиционера. В этом случае можно попробовать ослабить винты, крепящие крышку, слегка постучать по ней со всех сторон и снова аккуратно затянуть винты. Од- нако в ряде случаев деформация может оказаться необратимой. - Изредка встречаются экземпляры винчестеров, чувствительные к элек- трическому контакту с корпусом компьюьтера, которые сбоят при наличии или отсутствии этого контакта. Если причина в этом, лучше заменить винчестер; если это невозможно - придется крепить его таким образом, чтобы исключить или, наоборот, обеспечить хороший электрический кон- такт. - Некоторые модели (например, WD Caviar выпуска 1996 года) довольно чувствительны к стабильности напряжения питания +12В, и даже незначи- тельное падение этого напряжения ниже 12В может привести к ошибкам за- писи или повреждению сервоинформации. Особенно сильно это проявляется при наличии в компьютере нескольких винчестеров или других устройств, потребляющих большой ток по линии +12В (особенно - при низком качестве блока питания), а также - при подключении винчестера через переходник (например, вентилятора процессора). На надежности работы также может сказываться чрезмерная (более 30-40 см) длина интерфейсного кабеля и его прохождение рядом с местами интенсивного высокочастотного излуче- ния. ---------------------------------------------------------------------- - Почему винчестер Seagate на запрос отвечает, что он Conner? В начале 1996 года фирма Conner Peripherals была куплена фирмой Seagate. Разработанные ранее модели винчестеров продолжают выпускаться с маркировкой CFS/CFP и возвращаемым производителем Conner Peripherals, но с наклейкой Seagate. ---------------------------------------------------------------------- - Почему на диск с FAT входит меньше данных, чем его объем? Одна из особенностей файловой системы FAT - распределение пространства на диске не минимально возможными порциями (секторами по 512 байт), а гораздо более крупными кластерами. Поскольку логический диск в системе FAT16 не может содержать их более 65530, размер кластера приходится выбирать достаточно большим: например, для винчестера емкостью 1 Гб, состоящего из единственного логического диска, размер кластера будет 32 кб. В среднем можно считать, что каждый файл занимает свой послед- ний кластер примерно наполовину - при этом потери пространства будут равны количеству файлов на диске, умноженному на половину размера кластера; для логического диска 1 Гб с десятью тысячами файлов это составит 160 Мб. При наличии на диске большого количества файлов мало- го размера процент потерь увеличивается. Способы борьбы с потерями пространства - хранение больших наборов ред- ко используемых файлов в виде архивов; разбиение винчестера на логи- ческие диски меньшего объема, однако при этом снижается удобство рабо- ты с файлами (оптимальный размер логического диска - 511 Мб (кластер 8 кб)); установка программ компрессии Stacker, DriveSpace и т.п., кото- рые организуют собственную структуру виртуальных дисков; переход на файловые системы HPFS/NTFS, которые более оптимально распределяют пространство для файлов. В команде Format DOS версии 7.0 для жестких дисков введен неявный ключ /Z, параметр которого задает размер кластера в секторах. Размер должен быть степенью двойки. В файловой системе FAT32 максимальное количество кластеров составляет чуть меньше 2^32, поэтому увеличивать размер кластера сверх стандар- тных 4 кб или разбивать винчестер на разделы особого смысла не имеет. ---------------------------------------------------------------------- - Какие особенности имеются у известных моделей винчестеров? У моделей Fujitsu M16xx выпуска 1996 - начала 1997 годов не работает режим Multiword DMA, поэтому обмен идет в режиме Single Word, в кото- ром накладные расходы гораздо больше и реальная скорость (даже при чтении из буфера) ограничивается примерно 6.7 Мб/с. В режиме PIO 4 скорость чтения из буфера винчестера может доходить до 12-14 Мб/с. Первые выпуски Seagate Medalist Pro ST52520A (осень 1996) версии (revision) 301 имели среднюю скорость чтения около 6.8 Мб/с. Большин- ство выпускаемых с начала 1997 года винчестеров версии 302 имеет нес- колько меньшую скорость чтения (5-6 Мб/с) и высокий процент переназна- ченных ошибочных секторов. У старших моделей Seagate Barracuda по умолчанию отключен режим отло- женной записи, поэтому скорость записи на них ощутимо ниже скорости чтения. Включить отложенную запись можно утилитой ASPI-WCE из пакета ASPI-ID, однако при этом нужно помнить о том, что фактическое заверше- ние записи будет отставать от ее формального завершения, как и при программной буферизации. ---------------------------------------------------------------------- - Почему не устанавливается OS/2 на винчестеры более 4 Гб? Причина в некорректной обработке загрузчиком и драйвером OS/2 LBA-ад- ресов с числом головок 255. Эти ошибки исправлены в Fixpack #5 от Merlin и #32 - от Warp 3. Для ликвидации проблемы достаточно заменить файлы OS2LDR, IBMIDECD.FLT и IBM1S506.ADD; последний можно также заме- нить на PIIXIDE.ADD от Intel. IBM выпустила также пакет IDEDASD.EXE, содержащий исправленные версии файлов. ---------------------------------------------------------------------- - Где можно найти информацию по дисковым накопителям? Вот адреса основных производителей в Internet: Fujitsu - fujitsu.com, fujitsu.de, fujitsu.co.jp fujitsu-europe.com IBM - storage.ibm.com Maxtor - maxtor.com Quantum - quantum.com Seagate - seagate.com Western Digital - wdc.com, fission.dt.wdc.com Производители программного обеспечения для диагностики винчесте- ров: Ontrack - ontrack.com http://www.faqs.org - большое собрание различных FAQ ---------------------------------------------------------------------- Большое спасибо всем приславшим ответы, рекомендации, замечания и советы для этого FAQ. Текст FAQ в альтернативной кодировке доступен для FReq на 2:5000/14@FidoNet по имени MDISKFAQ. Полный пакет FAQ и описаний дос- тупен на ftp://spider.nrcde.ru/pub/text/tech/emhwfaqs.zip и через страницу FAQ на http://spider.nrcde.ru. Пакет распространяется также по FIDO fileecho XHRDDOCS. ===================================================================== |