Loading AI tools
Из Википедии, свободной энциклопедии
Улучшенный интерфейс малых дисков (англ. Enhanced Small Disk Interface, ESDI) — интерфейс жёстких дисков, разработанный компанией Maxtor Corporation в начале 1980-х как наследник интерфейса жёстких дисков ST-506. Усовершенствование ESDI относительно ST-506 заключалось в перемещении определённых частей, которые традиционно размещались на контроллере, непосредственно в состав привода, а также в унификации шины управления так, чтобы стало возможным подключение большего количества видов устройств (таких как съёмные диски и ленточные накопители).
В составе некоторых моделей IBM PS/2 (50, 70) впервые появился накопитель, контроллер которого смонтирован в накопителе. Этот интерфейс, разработанный компанией Maxtor Corporation в начале 1980-х, как наследник интерфейса жёстких дисков ST-506 получил название «Улучшенный интерфейс малых дисков» (англ. Enhanced Small Disk Interface, ESDI). Усовершенствование ESDI, относительно ST-506, заключалось в перемещении определённых частей (англ. host bus adapter, HBA — контроллера шины, специализированной для использования дисковым накопителем, НГМД либо НЖМД), которые традиционно размещались на контроллере-плате, устанавливаемой в материнскую плату, непосредственно в корпус привода жёсткого диска, а также унификацией шины управления так, чтобы стало возможным подключение большего числа видов устройств (таких, как съёмные диски и ленточные накопители).
ESDI использовал те же кабели, что и ST-506 (один 34-контактный кабель общего управления и 20-контактный кабель канала передачи данных на каждое устройство), и поэтому в использованию мог легко применяться с ST-506, но нужно принимать во внимание, что по кабелям ESDI, длина которых могла достигать 9 футов (3 метра), внешне не отличающимся от кабелей ST506, передаются другие сигналы, главным образом — синфазные (то есть с общей землей), за исключением данных и синхронизации, для передачи которых использовался дифференциальный метод. Данные передавались порциями по 16 бит, сопровождаемых битом четности по последовательной линии. Имелась возможность подтверждения передачи данных.
Сепаратор теперь устанавливался непосредственно на плате накопителя и данные, передаваемые по кабелю данных уже имели цифровую форму (а не аналоговых сигналов), что позволяло подобрать параметры сепаратора к конкретному типу устройства. Поскольку в связи с заменой формы передаваемых сигналов их искажения в кабеле уже не имели такого значения, скорость обмена с контроллером удалось увеличить до 10 Мбит/сек и повысить надежность передачи данных[1].
Контроллеp дисков содержит собственный BIOS, занимающий адрес D000. По смещению 5 в сегменте такого BIOS’а обычно находится вход в пpограмму обслуживания или фоpматирования накопителя, которую в MS-DOS можно запустить командой «G D800:5» отладчика DEBUG[2].
Интерфейс ESDI позволял подключать до 7 винчестеров большой ёмкости (более 100 мегабайт[3], до 1 ГБ в IBM PS/2 модели 95[4]) и оптических приводов (использовались три сигнала выбора устройства), сигналы выбора головки позволяли напрямую адресовать до 16 головок (однако специальная команда Select Head Group позволяла использовать 16 групп по 16 головок в каждой, увеличивая предел до 256 головок).
Среднее время доступа у жестких дисков с интерфейсом ESDI составляло от 11 до 18 мс[5].
Косвенный признак, по которому можно отличить контроллер ESDI от контроллера ST506/412 — наличие на плате контроллера микросхемы ПЗУ BIOS[6].
Основные производители жёстких дисков и устройств с интерфейсом ESDI: Seagate, Western Digital, Conner, Fujitsu, Maxtor, Miniscribe, Quantum, Tandon, Fuji, Toshiba, IBM, Kalok, Micropolis, Priam, Microscience, JTS, Kyocera, LaPine, Tulin[7] (англ.). Руководство пользователя (в формате PDF) на широко[8] использовавшийся контроллер WD1007 можно найти здесь.
Для работы требуется низкоуровневое форматирование диска[8].
В 1986 году интерфейс был стандартизован ANSI[9]. Последним документом комитета ANSI X3T10 по интерфейсу ESDI стал Enhanced Small Device Interface (ESDI) [X3.170-1990/X3.170a-1991] [X3T10/792D Rev. 11].
Microsoft Windows имеет сообщения об ошибках диска с интерфейсом ESDI только для версий 3.0/3.0a/3.1/3.11[10]
ESDI был популярен во второй половине 1980-х в серверах[11], пока только появившиеся SCSI и ATA ещё не были достаточно развиты, а ST-506 уже не был достаточно быстрым или гибким в использовании. ESDI управлял потоком данных в 10, 15, или 20 мегабит в секунду (в отличие от ST-506, верхний предел у которого составлял 7,5 мегабит в секунду), и множество высокопроизводительных SCSI-дисков, выпускаемых в то время, были фактически высокопроизводительными ESDI-дисками с интегрированными в диск SCSI-мостом.
В начале 1990-х SCSI развился достаточно, чтобы управлять высокими скоростями передачи данных и множеством видов приводов, а на настольном рынке ATA быстро достиг возможностей ST-506. Эти два события сделали ESDI менее значимым, и через некоторое время (с середины 1990-х) интерфейс ESDI массово больше не использовался.
| GROUND | 1 | 2 | ~HD SLCT 3 |
| GROUND | 3 | 4 | ~HD SLCT 2 |
| GROUND | 5 | 6 | ~WRITE GATE |
| GROUND | 7 | 8 | ~CNFG/STATUS |
| GROUND | 9 | 10 | ~XFER ACK |
| GROUND | 11 | 12 | ~ATTENTION |
| GROUND | 13 | 14 | ~HD SLCT 1 |
| Ключ (нет контакта) | 15 | 16 | ~SECTOR |
| GROUND | 17 | 18 | ~HD SLCT 1 |
| GROUND | 19 | 20 | ~INDEX |
| GROUND | 21 | 22 | ~READY |
| GROUND | 23 | 24 | ~XFER REQ |
| GROUND | 25 | 26 | ~DRV SLCT 0 |
| GROUND | 27 | 28 | ~DRV SLCT 1 |
| GROUND | 29 | 30 | Reserved |
| GROUND | 31 | 32 | ~READ GATE |
| GROUND | 33 | 34 | ~CMD DATA |
| ~DRV SLCTD | 1 | 2 | ~SECTOR |
| ~CMD COMPL | 3 | 4 | ~ADDR MK EN |
| GROUND | 5 | 6 | GROUND |
| +WRITE CLK | 7 | 8 | -WRITE CLK |
| GROUND | 9 | 10 | +RD/REF CLK |
| -RD/REF CLK | 11 | 12 | GROUND |
| +NRZ WRITE | 13 | 14 | -NRZ WRITE |
| GROUND | 15 | 16 | GROUND |
| +NRZ READ | 17 | 18 | -NRZ READ |
| GROUND | 19 | 20 | ~INDEX |
К этому времени основным методом записи на жёсткий диск стало RLL 2,7 или ARLL 3,9 (использующие более плотную упаковку данных при записи, повышая объём информации на дорожке)[12], в отличие от традиционного для первых IBM PC/XT MFM в ST-506 объёмом до 152 МБ[13] и MFM/RLL в ST-412 объёмом до 233 МБ[14] (англ.).
Теоретическая граница скорости обмена с диском, использующим метод записи MFM, составляет (17 секторов • 512 байт в секторе • 8 бит • 3600 об/мин) / 60 с = 4 177 920 бит/с, но за счёт того, что контроллер не успевал обработать прочитанные данные до того, как головка перемещалась к следующему сектору, приходилось вводить фактор чередования (англ. Interleave factor). При факторе чередования 3:1 (первое число в обозначении коэффициента чередования указывает количество оборотов диска, требуемых для полного прочтения или записи одной дорожки) секторы на диске имеют следующий порядок: 1, 7, 13, 2…, 11, 17. Для подбора оптимального фактора чередования, учитывая производительность диска, контроллера и системы в целом, применялась программа Calibrate, входящая в пакет Norton Utilities.
Методы, основанные на RLL, преобразуют данные в шестнадцатибитовые слова, позволяющие записывать за один переход состояния намагниченности диска от 2 до 7 бит (за счёт более высоких требований к качеству поверхности пластины диска и равномерности её вращения), что дало название методу — RLL 2,7 или ARLL 3,9.
Случай, когда на одну дорожку диска можно записать 26 секторов по 512 байт, даёт теоретическую скорость обмена (26 секторов • 512 байт в секторе • 8 бит • 3600 об/мин) / 60 = 6 489 760 бит/с; 31 сектор на одну дорожку диска (при качестве диска, обеспечивающем возможности записи от 3 до 9 бит за один переход намагниченности — RLL 3,9, ARLL, ERLL) — соответственно (31 сектор • 512 байт в секторе • 8 бит • 3600 об/мин) / 60 = 7 618 560 бит/с.
Диски, записываемые по методу RLL, можно подключать (с потерей ёмкости диска) к контроллерам, использующим метод записи MFM, обратная же операция приведёт к плачевным последствиям. Из этого же следует метод «увеличения» размера диска — путём подмены типа записи контроллером с MFM на RLL, однако при этом он не позволяет обеспечить достаточную надежность хранения[15].
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.
