Инструменты пользователя

Инструменты сайта


examination:computer_science:question36

Вопрос №36 Интерфейсы внешних запоминающих устройств IBM PC

Для подключения жестких магнитных дисков к микропроцессорному комплекту используется один из 5 типов интерфейсов:

· ST506/412;

· ESDI (Enhanced Small Device Interface);

· SCSI (Small Computer System Interface);

· IDE (Integrated Drive Electronics) известныйтакже, как ATA (AT Attachement);

· EIDE(Enhanced-IDE).

SCSI является промышленным стандартом для подключения таких устройств, как винчестеры, стриммеры, сменные и оптические диски и др.

Этот интерфейс осуществляет параллельную пересылку данных (побайтно) с контролем по четности, что значительно повышает скорость его работы. Применяется не только в IBM-совместимых ЭВМ, но и в VAX, Macintosh, SPARCstation и др. Он обслуживает одновременно до 8 устройств (одним из которых является основной (хост) адаптер SCSI). Хост-адаптер SCSI имеет свою собственную BIOS, которая занимает 16 Кбайт в верхней области памяти (UMB).

Интерфейс обеспечивает удаление внешних ЗУ до 6м при синфазном способе работы и до 25м - при дифференциальном соединении (токовая петля).

Обмен между устройствами на магистрали SCSI происходит в соответствии с протоколом высокого уровня. Программы управления обменом составляются на CCS (Common Command Set) - это универсальный набор команд, обеспечивающих доступ к данным на логическом уровне (в отличие от ESDI).

Программное обеспечение SCSI не оперирует физическими характеристиками жестких дисков (числом цилиндров, головок и т.д.), а имеет дело только с логическими блоками.

Для 32-разрядных микропроцессоров появился интерфейс SCSI-2, в спецификацию которого был введен так называемый «широкий» (wide) вариант шины данных - дополнительные 24 линии. Кроме «широкого» был разработан «быстрый» (fast) SCSI-2 с производительностью 10 Мбит/с. Совместное их использование позволяет повысить производительность магистрали до 40 Мбит/с.

Интерфейс может организовывать очередь команд, в нем расширен состав команд. Планируется выпуск SCSI-3, позволяющего подключать большее количество устройств и обеспечивающего работу с более длинным кабелем.

Интерфейс IDE (он же ATA, AT-bus, PC/AT, Task File) был предложен пользователям AT и ХТ в 1988 г. в качестве недорогой альтернативы интерфейсам ESDI и SCSI. Его отличительная особенность - реализация функций контроллера в самом накопителе. Такое решение позволяет сократить количество сигналов, передаваемых между системной платой и накопителем (остался один 40-жильный кабель), повысить производительность жесткого диска с 5 до 10 Мбит/с. В контроллере используются такие аппаратные средства, как кэш-память, трансляторы физических параметров диска в логические, что позволяет использовать нестандартные параметры накопителя.

Выпуск малогабаритных компьютеров типа “lap-top” и “notebook” потребовал сокращения размеров как самого жесткого диска, так и его контроллера, поэтому новая концепция интерфейса IDE стала в них доминирующей.


Дополнение

EIDE (Enhanced Integrated Drive Electronics) -

Наименование вида интерфейса ( адаптера), предназначенного для подключения к ПК (PC AT производства фирмы IBM ) жестких дисков и других периферийных устройств, (например, - “сканеров “ ). Является развитием более ранней версии интерфейса подобного назначения - IDE (Integrated Drive Electronics ), разработанного фирмой Western Digital (США) в 80 гг. Интерфейс состоит из аппаратной и программной частей. Для интерфейсов IDE и EIDE по мере их развития (в т.ч. - увеличения быстродействия, количества и видов подключаемых периферийных устройств и т.п.) Национальным институтом стандартизации США (ANSI ) была разработана и принята серия стандартов ATA [AT Attachment ] в том числе: ATA-1, ATA-2, ATA-3, ATAPI (AT Attachment Packet Interface), ASPI (Advanced SCSI Programming Interface ) и др. - см. ниже. Названия указанных стандартов часто используются как синонимы наименований интерфейсов IDE и EIDE. В аналогичном смысле используются также термины: IDE/ATA и ATA/IDE . Конкурирующей с EIDE версией интерфейсов аналогичного назначения являются интерфейсы SCSI (см. ниже). Основные характеристики интерфейсов и поддерживающих их протоколов указанного вида :

ATA, ATA-1 – Интерфейс, предназначенный только для поддержки жестких дисков (двух на одном канале). Основные режимы – PIO modes 0, 1 и 2 (до 8,3 Мбайт/с), Singleword DMA modes 0, 1 и 2 (до 8,3 Мбайт/с) и Multiword DMA mode 0Полужирный шрифт (до 4,2 Мбайт/с);

ATA-2, Fast ATA-2 - Стандарт интерфейса, который поддерживает более ускоренные режимы PIO: modes 3 и 4 (до 16,6 Мбайт/с), Multiword DMA modes 1 и 2 (до 16,6 Мбайт/с), а также режимы Block Transfer для повышения производительности (данный режим позволяет передавать несколько команд чтения/записи за одно прерывание). Введены также другие усовершенствования;

ATA-3 – Является развитием стандарта ATA -2 и отличается от него повышенной надёжностью при использовании высокоскоростных режимов (применяются специальные схемы контроля и коррекции ошибок и поддерживается технология SMART ). Спецификация ATA -3 не утверждена ANSI и является не официальным стандартом;

ATAPI (AT Attachment Packet Interface ) – Позволяет подключать к ПК другие периферийные устройства при помощи стандартного шлейфа IDE (в частности – дисководы CD-ROM , внешние архивирующие устройства). При этом передача данных производится с использованием стандартных режимов PIO и DMA , а реализация поддержки этих режимов существенно зависит от типа подключённого устройства. Название “пакетный” ( packet ) этот протокол получил, поскольку команды подключённому устройству передаются группами или “пакетами”;

Ultra ATA, Ultra ATA/33, Ultra DMA, DMA/33 - Различные варианты наименования интерфейса семейства ATA/IDE . Разработан совместно фирмами Intel и Quantum . Отличается от ATA-3 использованием режима Ultra DMA mode 2 , обеспечивающего скорость передачи данных по шине до 33,3 Мбайт/с. Обратно совместим со стандартами ATA и ATA-2 . Стандарт на интерфейс является неофициальным;

Ultra ATA/66, Ultra DMA/66 – Интерфейс, разработанный фирмой Quantum . Позволяет производить передачу данных со скоростью 66,6 Мбайт/с в режиме Ultra DMA mode 4 . Стандарт на интерфейс является неофициальным;

ATA/ATAPI-4 – Единый стандарт на протоколы ATA и ATAPI . Является стандартизированной версией Ultra ATA , поэтому он ориентирован на поддержку режима Ultra DMA mode 2 , обеспечивающего скорость передачи данных по шине до 33,3 Мбайт/с.

ATA/ATAPI-5 – Следующая версия стандарта на протоколы ATA и ATAPI . Находится в стадии разработки. Он будет поддерживать режимы Ultra DMA mode 3 и 4 со скоростями передачи данных соответственно до 44,4 и 66,6 Мбайт/с и иметь улучшенные алгоритмы коррекции ошибок на основе вычисления контрольных сумм. В стандарт также включена новая спецификация 80-жильного кабеля, который должен использоваться при работе в указанных режимах.

SCSI (Small Computer System Interface) -

Наименование вида интерфейса ( адаптера , шины) предназначенного для подключения к ПК жестких дисков и других периферийных устройств (в т.ч. - сканеров, оптических накопителей, дисководов CD-ROM , принтеров и а также других ПК). Разработан в начале 80-х гг. для компьютеров фирмы Apple . В настоящее время используется в мощных микроЭВМ разных типов (преимущественно в файл-серверах) и (реже) в рабочих станциях. Конкурирует с адаптером типа EIDE.

Стандарт на интерфейс с аналогичным наименованием, предназначенного для подключения к ПК жестких дисков, планшетных сканеров и других периферийных устройств. Версии этого стандарта SCSI-2 (иногда называемого “Fast SCSI” ) поддерживает скорость передачи данных 10 или 20 Мбайт/с в зависимости от разрядности шины, Ultra SCSI обеспечивает скорость 20 Мбайт/с. Версия SCSI-3 (он же - Apple FireWire и IEEE P1394 ) предназначена для современных модификаций ЭВМ Power Macintosh, используется, в частности, для разработки средств (в том числе микросхем), обеспечивающих создание и работу различных мультимедийных комплексов (см. ниже также SSA и FC-AL ).

examination/computer_science/question36.txt · Последние изменения: 2014/01/15 12:15 (внешнее изменение)