Протокол 1: PIO In

•Дождаться обнуления бита BSY

•Записать в регистр DH адрес головки и номер устройства (1 – Slave, 0 – Master)

•Дождаться обнуления бита DRQ

•Заполнить остальные регистры нужными значениями

•Записать код команды в регистр CR

•Цикл чтения сектора (блока):

–Дождаться обнуления бита BSY + установки бита DRQ или сигнала прерывания

–Сбросить сигнал прерывания, прочитав регистр SR

–Проверить бит ошибки ERR, остановить обмен при необходимости

–Прочитать сектор (512 байт по 2 байта) или блок (размера блока задается при конфигурировании) из регистра DR

•Цикл повторяется до снятия бита DRQ или появления ошибки. В последнем случае сбойный сектор можно прочитать, а также узнать его адрес

Протокол 2: PIO Out

•Дождаться обнуления бита BSY

•Записать в регистр DH адрес головки и номер устройства (1 – Slave, 0 – Master)

•Дождаться обнуления бита DRQ

•Заполнить остальные регистры нужными значениями

•Записать код команды в регистр CR

•Цикл записи данных:

–Дождаться обнуления бита BSY и установки бита DRQ

–Записать данные сектора или блока в регистр DR

–Дождаться появления сигнала прерывания или обнуления бита BSY

–Прочитать регистр SR для проверки результата и снятия запроса прерывания

•Проверка на ошибку выполняется чтением регистра ER, если бит ERR установлен. Можно получить адрес сбойного сектора при ошибке, проверив регистры DH, CH, CL, SN

Протокол 3: DMA

•Дождаться обнуления бита BSY

•Записать в регистр DH адрес головки и номер устройства (1 – Slave, 0 – Master)

•Дождаться обнуления бита DRQ

•Заполнить остальные регистры нужными значениями

•Инициализировать канал DMA (процедура зависит от типа хост-контроллера)

•Записать код команды в регистр CR

•Дождаться прерывания от устройства

•Сбросить канал DMA

•Прочитать регистр SR, чтобы проверить ошибку и снять сигнал прерывания

Режимы обмена данными

•Существуют два базовых режима – программный доступ (PIO) и режим прямого доступа к памяти (DMA)

•Режим PIO характеризуется передачей или приемом данных через порты ввода-вывода с использованием команд процессора REP OUTS и REP INS

•Локальная шина, к которой подключен хост- контроллер, может обеспечивать более высокую пропускную способность по сравнению с интерфейсом

•Пропускная способность интерфейса в режиме PIO задается командой Set Features, подкомандой Set Transfer Mode

•Устройство сдерживает обмен по интерфейсу в соответствии с режимом PIO, выставляя такты задержки сигналом IORDY

Параметры режимов PIO

Режимы DMA и UDMA

•Позволяют разгрузить процессор, так как вместо записи в регистры требуется только ожидать прерывание

•Режим Single Word требует выполнения процедуры обмена сигналами DMARQ и DMACK# для каждого передаваемого слова

•Режим Multi-Word DMA предполагает однократное выставление сигнала DMARQ и удержание его до конца передачи сектора или блока

•Режим Ultra DMA предполагает дополнительное стробирование от источника данных, остановку передачи по инициативе каждой из сторон, подсчет и проверку контрольной суммы данных всего цикла (коды CRC)

•Для режимов Ultra DMA Mode 3 и выше требуется 80- жильный кабель

Параметры режимов DMA/Ultra DMA

Дополнительные функции ATA

•SMART

•Streaming

•Security: Password, Erase, HPA

•RAID

Шина SCSI

•SCSI – Small Computer System Interface, системный интерфейс малых компьютеров

•Впервые был стандартизован в 1986 году институтом ANSI, получил код X3.131-1986

•Это специализированная периферийная шина, предназначенная для обмена данными по внешним каналам как между компьютерами, так и между компьютером и устройствами ввода/вывода и обработки данных

•Шина SCSI учитывает специфику устройств различного класса – хранения данных, управления носителями данных, графического ввода (сканеры), вывода на твердый носитель (принтеры), коммуникации (модемы)

•Шина позволяет использовать различные физические интерфейсы для передачи данных, имеется возможность встраивать новые интерфейсы

Архитектурная модель SCSI

•Начиная с версии SCSI-3 (принят в 1995 году) была принята обобщенная архитектурная модель интерфейса SCSI

•Она включает несколько наборов команд: первичный набор общих команд SCP (SCSI Primary Commands) расширяется за счет наборов команд для устройств конкретных классов:

–SBC – устройства хранения данных блочного типа (прямой доступ к памяти)

–SSC – устройства хранения данных потокового типа (последовательный доступ к памяти)

–SGC – устройства графического ввода/вывода (сканеры и принтеры)

–SMC – устройства смены носителей (диски и кассеты)

–SCC – хост-контроллеры SCSI