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.

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.

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.

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 данны- ми 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.

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.

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.

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.

Это зависит от версии интерфейса, его аппаратной реализации и програм- мной поддержки (драйвера и дисковой подсистемы ОС). Основное преиму- щество SCSI состоит в том, что уже при создании интерфейса в его спе- цификацию были заложены широкие возможности - пакетное выполнение ко- манд, внепроцессорная (DMA) передача данных, контроль четности, авто- матический выбор скоростей и т.п., что позволило с самого начала ори- ентировать на них аппаратуру, драйверы и ОС. IDE же в момент своего рождения представлял собой весьма примитивный интерфейс, задачей кото- рого были предельная простота и дешевизна (надо заметить, что первый вариант IDE был 16-разрядным, в то время как первый вариант SCSI - 8-разрядным).

Однако с течением времени аппаратная реализация IDE претерпела ряд серьезных изменений (ATA-2, ATAPI, ATA-3/Ultra ATA), в то время как в SCSI в основном наращивалась скорость передачи и ширина канала. Совре- менный IDE-интерфейс в обязательном порядке поддерживает внепроцессор- ную передачу данных и автоматический выбор скорости передачи, уступая SCSI разве что в количестве устройств, подключаемых к одному кабелю, поддержке пакетного выполнения команд и немного - в предельной скорос- ти передачи по интерфейсу. Остальные ключевые параметры IDE ничуть не хуже аналогичных для SCSI.

Тем не менее, несмотря на это, у многих производителей программного обеспечения сохраняется ранее принятый подход к IDE, как к "несерьез- ному" интерфейсу, что выражается в ограниченной поддержке IDE/ATAPI, написании драйверов по упрощенной, неоптимальной схеме, поддержке не всех возможностей новых интерфейсов и т.п. В результате практическое тестирование нередко показывает лучшые результаты для SCSI, чем для IDE - даже если "чистые" технические характеристики первого заметно хуже, чем второго. Это наиболее заметно в серверных системах, где при- нята традиционная ориентация на SCSI.

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.

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.

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.

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: