Техническая диагностика средств вычислительной техники
Методическое пособие - Компьютеры, программирование
Другие методички по предмету Компьютеры, программирование
?кам;
3) времени чтения информации с найденного сектора;
4) скорости передачи данных из буфера сектора в DRAM компьютера.
Среднее время установки головок составляет:
для РС/ХТ 40 - 65 мсек,
для РС/АТ 28 -40 мсек,
для РС386 12 - 20 мсек.
Скорость передачи данных определяется, главным образом, применяемым методом кодирования (FM, MFM, RLL), используемым интерфейсом, наличием буферов данных и их объемами.
Максимальная скорость считывания данных вычисляется как
Vmax = w * N * n * m,
где
w скорость вращения шпиндельного двигаткля,
N число секторов на дорожку диска,
n емкость сектора (количество байтов в секторе),
m число бит в байте.
Если принять распространенные значения: w = 3600 об/мин, n = 512 байт, m = 8, тогда скорость считывания данных будет определяться количеством секторов на дорожку данного диска
Так, накопитель с 17 секторами на дорожку должен иметь скорость передачи 4.177.920 бит/сек. Реально эту скорость достичь не удается, так как нужно время и для запоминания информации в ОЗУ РС, а пока контроллер и ПДП (или CPU) заняты передачей информации из буфера сектора в ОЗУ, диски продолжают вращаться, так что к концу передачи информации, считанной с предыдущего сектора, следующий сектор бывает уже недоступен (пройден идентификатор следующего сектора) и для чтения требуемого сектора придется ждать еще один оборот диска. Для РС/АТ ранних моделей без прокрутки лишнего оборота мог быть передан только каждый третий сектор, а для РС/ХТ только пятый.
Преодолеть этот недостаток позволяет прием, называемый фактором чередования секторов (Interleave). Смысл его в том, что физические сектора нумеруются (присваиваются адреса) не подряд, а так, чтобы к моменту окончания передачи считанных данных сектора, к головке подходил сектор со следующим по порядку адресом.
Например, при чередовании 3:1 сектора нумеруются в следующем порядке: 1, 7, 13, 2, 8, 14, 3, 9,15, 4 и т. д. Так что, пока контроллер обрабатывает данные из сектора 1, секторы 7 и 13 пройдут мимо головок и к считыванию будет готов сектор 2 и т. д. Выбор фактора чередования (а он устанавливается программно, во время низкоуровневого форматирования диска и записывается как один из параметров конфигурации HDD), должен быть проведен с учетом:
- быстродействия HDD,
- быстродействия контроллера,
- скорости обработки ввода CPU,
- наличия и скорости работы контроллера ПДП.
Вручную все это учесть достаточно сложно, но помогают некоторые программы тестирования из DOS и NU: CALIBRATE, ROM Diagnostic и др.
Важным, с точки зрения возможности установки HDD в корпусе РС, является форм-фактор:
- 5.25" полной высоты (82 мм), сейчас такие диски уже не выпускаются, но в компьютерах, выпущенных в 80 90 годы еще встречаются,
- 5.25" половинной высоты (41 мм),
- 3.5" половинной высоты.
Интерфейсы связи НЖМД с контроллером.
Средство связи HDD с контроллером, интерфейс, должен быть строго согласован для обоих этих устройств. В основном используются следующие типы интерфейсов:
ST-506 с FM-кодированием, очень устаревший, использовался для РС/ХТ;
ST-506/412 с MFM-кодированием. Этот интерфейс обладает свойством буферизованного (быстрого) поиска. Его достоинство в том, что он имеет встроенные средства автоконфигурирования и может автоматически изменять тип и параметры диска: число головок, номер цилиндра прекомпенсации, зону парковки головок.
Строго говоря, физические параметры, такие, как количество цилиндров (количество дорожек на каждой из поверхностей диска определяется диаметром диска и шагом позиционера, управляемого от ШД или служебной поверхности DSS), количество головок (рабочих поверхностей пакета дисков), зона парковки головок, емкость неформатированного диска неизменны и изменены быть не могут. Но для контроллера эти параметры могут быть и переопределены. Так число головок может быть условно увеличено за счет уменьшения числа дорожек, зона парковки при этом тоже изменится (оставаясь физически той же, самой близкой к центру, еще доступной позиционеру). Начальный цилиндр прекомпенсации при этом тоже изменится, но физически опять-таки оставаясь тем же;
IDE (AT BUS) достаточно современный скоростной интерфейс, самый популярный до недавнего времени;
ST-412/RLL интерфейс уже устаревший, но RLL-кодирование (Run Length Limited) поддерживает высокую продольную плотность записи (RLL 2,7 максимальное число неперемагничивающихся элементарных ячеек носителя 2 из 7). Способы кодирования FM и MFM тоже могут считаться разновидностями RLL: FM = RLL 0,1; MFM = RLL 1,3.
ESDI вполне современный интерфейс, использует MFM- или RLL-кодирование и очень многие HDD выпускаются именно с этим интерфейсом;
SCSI относительно новый тип интерфейса, весьма перспективный, поддерживает технологию P&P (Plug and Play подключил-и-работай), но требует, чтобы HDD имел встроенный SCSI-контроллер, а сам контроллер шины SCSI является только HOST-адаптером, ведущим, выполняющим функции управления исполнительными контроллерами, которые находятся непосредственно в УВВ, и решает задачу стандартного сопряжения со всеми ведомыми УВВ.
Каждый из приведенных здесь интерфейсов требует, для соединений диска с контроллером (адаптером), своих шлейфов, отличающихся количеством проводов, типом используемых разъемов и даже числом соединительных шлейфов. Полезно знать их разновидности:
Контроллерчисло проводов и шлейфов
ST506/41234 управляющего и 20 данных (два шлейфа)
ESDI34 управляющего и 20 данных (два шлейфа)
Адаптер
IDE40
SCSI50