Paralelní ATA

Klíčové údaje

Typ	Konektor interních jednotek

Historie výroby

Autor	Western Digital , který pak ostatní hojně využívají
Datum vzniku	1986

Specifikace

Horké připojení	Ne
Externí	Ne
- Počet bitů	16 bitů
- debet	16 MB / s, poté 33, 66, 100 a 133 MB / s
- Protokol	Paralelní

Protahování

Číslo

Klíčové údaje

Standard Parallel ATA (PATA) popisuje rozhraní připojení pro hromadné paměti ( pevný disk , jednotka CD-ROM atd.). To bylo původně navrženo společností Western Digital pod názvem Integrated Drive Electronics nebo IDE . Je řízen výborem T13 INCITS . Tato norma používá standardy ATA ( Advanced Technology Attachment ) a ATAPI ( ATA Packet Interface ). V praxi se rozhraní ATAPI, které rozšiřuje tento komunikační standard na jiná zařízení než pevné disky, používá k předávání příkazů SCSI na fyzické vrstvě ATA.

Standard SATA ( Serial ATA ), který jej nahradil, používá sériovou sběrnici , která umožňuje tenčí a pružnější kabel a umožňuje vyšší rychlosti.

Prezentace

Tyto periferie ( disky , CD přehrávač , atd ) jsou připojeny k základní desce pružnou stuhou, zahrnující 40-bodové konektory , někdy vybaveny s klíčem . Tyto weby měly dříve 40 vláken, ale s příchodem ATA 100 se stalo 80 vláknitých webů běžnými. Standardní šířka ubrusů je 48 mm .

Tyto konektory jsou identické pro řadič i periferní zařízení (viz obrázek).
Základní desky byly nejčastěji vybaveny dvěma IDE porty, někdy čtyřmi. Každý port umožňuje připojení dvou periferních zařízení: hlavní, podřízená . Základní deska se dvěma porty IDE proto může připojit čtyři úložná zařízení; pak budeme hovořit na prvním portu primárního masteru a primárního slave a na druhém portu sekundárního masteru a sekundárního slave. Postupný přechod na standard SATA vedl ve fázi přechodu k vzhledu základních desek vybavených jediným IDE portem; tvořili drtivou většinu trhu v roce 2009. V roce 2012 již většina základních desek tento systém nepoužívá.
Rozlišení Master / Slave jednoduše umožňuje logicky oddělit paměťové jednotky, které jsou fyzicky paralelně připojeny k řadiči; na druhé straně to neznamená nadřazenost jedné periferie nad druhou, například lepší přístupová doba nebo lepší rychlost, které jsou podobné.
Aby se toto master / Slave rozdíl (master / sclave ve francouzštině), je můstek je umístěn na volič začleněna do periferní, obvykle na okraji mezi konektor určený pro kabel a ten, určený pro napájení.. K dispozici je také poloha CS ( výběr kabelu , ve francouzštině „výběr kabelem“), která umožňuje (pokud umístíme dvě periferní zařízení v CS) automaticky určit, která je hlavní a která podřízená, podle polohy na kabelu. . V tomto případě standardní provoz předpokládá, že poslední konektor kabelu pojme hlavní periferii (používá se například pro pevný disk obsahující operační systém), zatímco prostřední konektor umožňuje připojení podřízené periferie.

ATA a ATAPI

Připojení IDE využívá protokoly ATA / ATAPI. ATAPI (ATA s rozšířením Packet Interface) je rozšíření ATA (AT Attachment). Posledně jmenovaný je protokol používaný pevnými disky IDE, zatímco ATAPI je používán spíše čtečkami a vypalovačkami CD-ROM a DVD-ROM a například některými speciálními disketovými mechanikami typu ZIP .

Hlavní rozdíl mezi těmito dvěma protokoly spočívá v tom, že v ATAPI existuje rozšíření Packet Interface, které implementuje sadu instrukcí Packet . Kromě toho je mnoho příkazů ATA zakázáno, pokud je k dispozici tato sada instrukcí.

V následujících částech budou označeny příkazy vyhrazené pro ATA nebo ATAPI. Příkazy společné pro oba protokoly nebudou speciálně označeny.

Různé standardy

Standard	Ostatní jména	Rychlost přenosu (MB / s)	Nově příchozí	Reference ANSI
ATA-1	ATA, IDE	PIO 0,1,2: 3,3, 5,2, 8,3 Jednoslovný DMA 0,1,2: 2,1, 4,2, 8,3 Víceslovný DMA 0: 4,2		X3.221-1994 (zastaralé od roku 1999)
ATA-2	EIDE, Fast ATA, Fast IDE, Ultra ATA	PIO 3.4: 11.1, 16.6 Víceslovné DMA 1.2: 13.3, 16.6		X3.279-1996 (zastaralé od roku 2001)
ATA-3	EIDE	"	SMART, zabezpečení	X3.298-1997 (zastaralé od roku 2002)
ATA-4	ATAPI-4, ATA / ATAPI-4	Ultra-DMA / 33: UDMA 0,1,2: 16,7, 25,0, 33,3	Sada instrukcí pro pakety	NCITS 317-1998
ATA-5	ATA / ATAPI-5	Ultra-DMA / 66: UDMA 3,4: 44,4, 66,7	detekuje 80vodičové kabely	NCITS 340-2000
ATA-6	ATA / ATAPI-6	Ultra-DMA / 100: UDMA 5: 100	LBA 48	NCITS 347-2001
ATA-7	ATA / ATAPI-7	Ultra-DMA / 133: UDMA 6: 133	-	NCITS 361-2002

Sada instrukcí pro pakety

Tato sada instrukcí je hlavním rozdílem mezi ATA a ATAPI. Implementuje následující dva příkazy:

Získání informací: Příkaz stejného typu existuje v protokolu ATA, ale poskytuje různé informace. Tyto dva příkazy jsou popsány níže.
Odeslat příkaz paketu : Tento příkaz umožňuje odeslat příkazy paketu ve speciálním formátu přes datový port. Tyto příkazy odesílají více informací než běžné příkazy ATA. Tento příkaz je také popsán níže.

Tyto příkazy slouží jako rozhraní k sadě zvláštních pokynů specifických pro typ periferních zařízení ( CD-ROM , CD-R / RW, DVD atd.). Tyto příkazy nejsou definovány protokolem ATAPI.

V případě CD-ROM a DVD jsou tyto příkazy definovány T10 (Technický výbor T10, v závislosti na NCITS (Národní výbor pro informační a technologické standardy) odpovědný za SCSI ) v MMC (Multimedia Commands 1, 2 and 3 currently ).
Poznámka: Tyto příkazy byly pro disky CD-ROM definovány v nyní zastaralém dokumentu SFF-8020i.

Jakýkoli systém hodný názvu musí nutně podporovat protokol buď pomocí ovladače nebo systému BIOS, který již poskytuje funkce přístupu k pevným diskům ( přerušení 13 h), ale tyto funkce jsou omezené, pomalé a někdy chybné . Zakládání na systému BIOS vám tedy neumožňuje mít spolehlivý systém, nemluvě o tom, že v chráněném režimu je to nemožné. To je důvod, proč je nutné přepsat rutiny přístupu na disk, abyste měli uspokojivý ovladač .

Některé základní příkazy jsou popsány v tomto dokumentu

Pokročilejší funkce

Adresa logického bloku (LBA)

Prezentace

Režim CHS umožňuje adresovat sektor disku uvedením jeho čísla sektoru, čísla válce, kde je umístěn, a čísla hlavy. Tento režim bohužel může adresovat pouze 1 024 cylindrů, 63 sektorů a 256 hlav nebo bytů, což je o něco méně než 8 GB , což v dnešní době není mnoho (i když některé disky podporují adresy CHS nad tento limit). ${\ textový styl 1 \, 024 \ krát 63 \ krát 256 \ krát 512 = 8 \, 455 \, 716 \, 864}$

Naproti tomu režim LBA používá logické adresy 28 bitů: první sektor má adresu 0, na 63 th adresy 62, první sektor 2 e adresy válce 63 (v případě, že je 63 sektorů od válců) a tak dále. Režim LBA proto umožňuje adresovat 2 ^ 28 * 512 = 137438953472 bytů, tj. 128 GB.

Použití, rozdíly od režimu CHS

Použití režimu LBA není mnohem komplikovanější než režim CHS, rozdíly lze shrnout takto:

Registrovat	Režim CHS	Režim LBA
Registr pohonu a hlava, bit 6	0	1
Číslo sektoru	Číslo sektoru	Bity 0 až 7 adresy LBA
Číslo válce, nejméně významný bajt	Číslo válce, nejméně významný bajt	Bity 8 až 15 adresy LBA
Číslo válce, nejvýznamnější bajt	Číslo válce, nejvýznamnější bajt	Bity 16 až 23 adresy LBA
Registr pohonu a hlava, bity 0 až 3	Číslo hlavy	Bity 24 až 27 adresy LBA

Všechno ostatní je stejné.

Převod adresy CHS na adresu LBA a naopak

logická adresa = (číslo sektoru - 1) + (číslo hlavy * počet sektorů na válec) + (číslo válce * počet sektorů na válec * počet hlav)

Sektor CHS = celé číslo (1 + zbytek (logická adresa / počet sektorů na stopy))
CHS head = integer (zbytek ((logická adresa / počet sektorů na stopu) / počet hlav))
CHS stopa = celé číslo (logická adresa / (počet sektorů na válec * počet tváří))

Zvažte lba logickou adresu, c válec, h hlavu, s sektor, H počet hlav a S počet sektorů na válec, zde jsou stejné vzorce v syntaxi ve stylu C (celočíselné typy):

lb = (s - 1) + (h * S) + (c * S * H);
s = 1 + (1ba% S);
h = (lb / S)% H;
c = lb / (S * H);

Vývoj standardu

Od roku 2003 se standard rozhraní pro připojení velkokapacitního úložiště postupně vyvinul z IDE na Serial ATA, nazývaný také S-ATA nebo SATA.

Poznámky a odkazy

ATA, IDE a EIDE , na webu commentcamarche.net, přístup k 7. lednu 2015
Tato terminologie může naznačovat, že funkčnost těchto dvou je odlišná, ale není tomu tak.

Bibliografie

Programování ATA / ATAPI
- Franck van Gilluwe ( překlad z angličtiny), PC Programmation Système ,,, ISBN, přeloženo z amerického, druhé vydání [„ The Undocumented PC “], Paříž, CampusPress, kol. "Expertní zdroje",1999, 1242 s. ( ISBN 978-2-7440-0559-6 )
- (en) Alex T. Ivopol, IDE - Hardware Reference & Information Document ,19. ledna 1994( číst online ).
- Standard ATA-ATAPI

Zdrojové kódy
- (en) Richard A. Burgess, Vývoj vlastního 32bitového počítačového operačního systému , Indianapolis, Macmillan ,1995, 741 str. ( ISBN 978-0-672-30655-6 , číst online ).
- ATADRVR v14C, Hale Landis, webmaster ATA-ATAPI.com

AMLA
- T13 Standardní ATA / ATAPI.
- Standard T10 SCSI a MMC

Podívejte se také

Související články

externí odkazy