Программированиеи компьютеры /
ДЕРЕВО ФУНКЦИЙ МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНОГО КОНТРОЛЛЕРА………………. 15
ОПИСАНИЕ АДАПТЕРА ДЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ IDE ВИНЧЕСТЕРА К ПАРАЛЛЕЛЬНОМУ ПОРТУ PC……………………………………………………………… 16
СТРУКТУРНАЯ СХЕМА АДАПТЕРА………………………………………………………. 32
СХЕМА ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРИНЦИПИАЛЬНАЯ……………………………………… 33
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ……………………………………………………………………… 34
АПЗ.38.098424.003 ПЗ Лист
3
Изм Лит № докум Подпись Дата
Принцип функционирования накопителя на ГМД и накопителя типа “Винчестер”
Основой любого дискового устройства является магнитный носитель, имеющий форму диска. поверхность д логически разделена на концентрические окружности, отсчет которых у жестких дисков начинается от центра, а у гибких дисков - от внешней кромки диска. Каждая такая концентрическая окружность названа дорожкой.
Однако так как двусторонние дискеты и фиксированные диски имеют больше одной поверхности, то для определений местоположения байта данных пользуются трехмерными координатами. Понятие дорожка заменяют понятием цилиндр- группа дорожек в одной и той же позиции магнитной головки на всех дисках (пластинах) в одном дисководе определяется разрешающей способностью позиционера магнитных головок и вертикальной плотностью носителя, которая измеряется числом дорожек на дюйм (track per inch - TPI).
Сектор представ¬ляет собой зону дорожки, в кото¬рой собственно и хранятся разряды данных. количе¬ство секторов на дорожке зависит от многих пере¬менных, но в основном опреде¬ляются суммарной длиной поля дан¬ных и служебного поля, образующих сектор (горизонтальная плотность). размер сектора обычно 512К для большинства дискет и некоторых типов жестких дисков.
Рис. 1.
АПЗ.38.098424.003 ПЗ Лист
4
Изм Лит № докум Подпись Дата
Информационная структура всех типов дисков для РС АТ одинакова и определяется базовой операционной системой DOS. С точки зрения операционной системы элементарной единицей размещения данных на диске является кластер. Он представляет собой группу секторов, с точностью до которой происходит размещение файлов на диске. В РС АТ: для гибкого диска один кластер - это два сектора (обычно 1К), для жесткого диска - четыре и более (>2K). Точное значение размера кластера указывается в самом первом секторе диска - загрузочном секторе - Boot sector.
Дискета (или раздел жесткого диска ) структурирована следующим образом
Таблица 1.
Область начальной загрузки Boot sector
Системная
Первая копия FAT область
Вторая копия FAT не используется в RAM-дисках диска
Корневое оглавление Root directory
Область данных, включая подоглавления data area
Область начальной загрузки помещается на дорожке 0, сектор 1, сторона 0 любой дискеты или головка 0 жесткого диска. Область начальной загрузки содержит важную информацию о типе носителя, структуре носителя (для механизма позиционера носителя) и о том, как данные размещены на диске.
Помещенная ниже таблица демонстрируем наиболее распространен¬ные форматы гибких и жестких дисков.
Таблица 2.
Тип дискеты Емкость Мбайт Число цилиндров Число секторов на дорожке Число головок
5 1/4 ” 1,2 80 15 2
3 1/2 ” 0,72 80 9 2
1,44 80 18 2
Тип жесткого диска Емкость Мбайт Число цилиндров Число секторов на дорожке Число головок
РС/ХТ 10 306 17 4
Тип 20 на РС АТ 30 733 17 5
Современные типы 128 1024 17 15
накопителей 210 1024 34 12
АПЗ.38.098424.003 ПЗ Лист
5
Изм Лит № докум Подпись Дата
Загрузочный сектор диска (или раздела диска) должен иметь следующий формат:
Таблица 3.
Смещ. Длина Содержимое
+0 3 JMP xx xx NEAR-переход на код загрузки
+3 8 ‘I’ ‘B’ ‘M’ ‘3’ ‘.’ ‘3’ OEM-имя фирмы версия системы
+0Bh 2 Sector size Байтов на сектор начало ВРВ
+0Dh 1 Cluster size Кластера размер
+0Eh 2 Reserve sect. Число резервных секторов (перед 1-й FAT)
+10h 1 FatCnt Число таблиц FAT
+11h 2 Root Size Макс. число 32-байтовых элементов корневого оглавления
+13h 2 Tot Sects Общее число секторов на носителе (раздел DOS)
+15h 1 Media Дескриптор носителя (То же, что 1-й байт FAT)
+16h 2 Fat Size Число секторов в одной FAT конец ВРВ
+18h 2 Trk Sects Секторов на дорожку (цил.)
+1Ah 2 Head Cnt Число головок ЧТ/ЗП (поверхн-тей)
+1Bh 2 Hidn Sec Число скрытых секторов
+1Eh Размер форматированной порции корневого сектора, начало кода и данных загрузки
Таблица размещения файлов (FAT)
Это связный список, который DOS использует для отслеживания физического расположения данных на диске и для поиска свободной памяти для новых файлов. При размещении файла на диске FAT выделяет место на диске с дискретностью с один кластер, поскольку FAT рассматривает все секторы одного кластера как один сектор. Если файл не заполняет выделенные ему секторы в кластере, то они теряются и не могут быть использованы для другого файла. Файл может занимать несмежные кластеры, тогда FAT связывает кластеры в цепочки. Размер элемента FAT от используемого диска. FAT включает 12-разрядный элемент (1,5 байта) (или 16-разрядный - для жестких дисков емкостью свыше 10 Мбайт) для каждого кластера.
Производительность диска определяется четырьмя основными физическими параметрами:
1. временем доступа (мс)
2. размером цилиндра (секторов)
3. скоростью передачи данных (Кбайт/с)
4. средним временем ожидания (мс)
Время доступа - то время, которое требуется для перевода головок чтения-записи на нужные дорожки (цилиндры). После установки над нужными дорожками головки должны перейти из транспортного положения в положение чтения-записи. Все это и составляет обычно время доступа.
АПЗ.38.098424.003 ПЗ Лист
6
Изм Лит № докум Подпись Дата
Скорость передачи данных (скорость, с которой они выдаются с диска) зависит от скорости вращения диска, плотности записи и секторного интерливинга. (Расслоение. Фактор интерливинга, равный 4 означает, что имеются три сектора, разделяющие смежные сектора. Следование секторов под головкой будет следующим- сектор 1, сектор X, сектор Y, сектор Z, сектор 2 и т.д.). При коэффициенте интерливинга, равного 6, у РС ХТ скорость передачи снижается с 5 М бит/с до 0.83 М бит/с.
Среднее время ожидания - время, за которое диск совершит половину оборота и нужный сектор окажется под головкой.
АПЗ.38.098424.003 ПЗ Лист
7
Изм Лит № докум Подпись Дата
Механизм общения контроллера с диском
Контроллер жесткого диска
Использование контроллера DMA (Прямого доступа к памяти) в настоящее время не применяется для операций ввода-вывода с жестким диском. Контроллер в жесткого диска в АТ использует 512-байтный секторный буфер, к которому МП (i80286) обращается как к 16-разрядному устройству. Когда этот буфер полон или пуст, контроллер прерывает МП (с помощью INT 14), после чего данные передаются при помощи строковых команд ввода-вывода в память или из памяти со скоростью 2 Мбайта в секунду (у IBM XT, использовавшего подсистему DMA, скорость передачи в два раза ниже). Такая скорость достигается за счет использования трех тактов (включая одно состояние ожидания) для переноса данных (16 бит) в процессор и еще трех тактов (включая еще одно состояние ожидания) для переноса данных в память. Таким образом, для передачи двух байтов данных используется шесть тактов шины.
Таблица параметров жесткого диска
Она находится по адресу вектора прерывания INT 41h для первого жесткого диска и INT 46h для второго (если он есть):
Таблица 4.
Смещ. Длина Содержимое
+0 2 Максимальное число цилиндров
+2 1 Максимальное число головок
+3 2 Не используется в АТ
+5 2 Стартовый цилиндр предкомпенсации записи
+7 1 Не используется в АТ
+8 1 Управляющий байт
7: запрет повторного доступа
6: запрет повторения по ошибке ЕСС
3: более 8 головок
+9 1 Не используется в АТ
+0Ah 1 Не используется в АТ
+0Bh 1 Не используется в АТ
+0Ch 2 Зона парковки головок
+0Eh 1 Количество секторов на дорожку
+0Fh 1 Резерв
АПЗ.38.098424.003 ПЗ Лист
8
Изм Лит № докум Подпись Дата
Методы контроля передачи информации при обмене ЭВМ и ОЗУ
Дефекты информации, хранимой на магнитном