Шина накопителей

 

Шины накопителей предназначены для подключения устройств хранения данных: жестких магнитных дисков, приводов оптических дисков, накопителей на гибких магнитных дисках. Как правило, внешние накопители подключают через стандартные шины USB или FireWire. Для подключения внутренних накопителей применяют интерфейсы FDD, Parallel АТА, Serial АТА и SCSI. Последний из них мы не рассматриваем ввиду его узкой специализации (сервера и рабочие станции).

Шина fdd

 

Накопитель гибких дисков (Floppy Disc Driver, FDD) имеет систему команд, совместимую с устаревшей шиной ISA. Сейчас эта шина расширения не применяется, а для подключения устаревших устройств используется шина Low Pin Count (LPC), понимающая систему команд ISA.

Физически накопитель FDD подключается к шине LPC с помощью специального шлейфа. Разъем FDD помещен на системной плате. Хотя спецификацией предусмотрено подключение двух накопителей на шлейф, в настоящее время больше одного накопителя не используют. Более того, все чаще собирают системные блоки, вообще не имеющие накопителя FDD.

Шина ata

 

Интерфейс АТА (АТ Attachment for Disc Drives ) разработан в 1986 г. для подключения накопителей на жестких магнитных дисках в компьютерах IBM РС/АТ с шиной ISA. Интерфейс появился в результате установки контроллера жесткого диска в сам накопитель, то есть создания устройства со встроенным контроллером — IDE (Integrated Device Electronic). Поскольку стандартный контроллер жестких дисков АТ позволял подключать до двух накопителей, эту возможность включили и в новый интерфейс. Оба накопителя подключили к одной интерфейсной шине, а для обеспечения программной совместимости бит выбора накопителя в регистре номера головки и номера устройства стали использовать для выбора устройства (фактически, для выбора контроллера). Для организации взаимодействия пары устройств на шине ввели несколько дополнительных сигналов.

Принятая система команд и регистров, являющаяся частью спецификации АТА, ориентирована на обмен с устройствами прямого доступа блоками данных. Для иных устройств, например CD-ROM, существует спецификация ATAPI, основанная на тех же аппаратных средствах.

В системе адресации данных интерфейса АТА изначально указывается адрес цилиндра (Cylinder), головки (Head) и сектора (Sector) — CHS. Позже стали различать физическую и логическую адресацию СН5. Взаимное преобразование логической и физической адресации выполняется встроенным контроллером устройства. В настоящее время используется линейная адресация логического блока LBA (Logical Block Addressing).

Архитектурой интерфейса АТА предусмотрены следующие компоненты:

• хост-адаптер для сопряжения интерфейса АТА с системной шиной;

• шлейф с 40 или 80 проводниками, с двумя или тремя разъемами;

• ведущее устройство (Master), представленное в системе как Device 0;

• ведомое устройство (Slave), представленное в системе как Device 1.

Если к шине АТА подключено одно устройство, оно должно быть ведущим. Если подключены два устройства, одно должно быть ведущим, другое — ведомым. Все иные варианты назначения устройств неработоспособны.