Использование такого преимущества SCSI-интерфейса, как общение устройств минуя процессор, часто бывает затруднительно. Как правило, SCSI-устройства разных фирм-производителей "не знают", какой набор команд имеет каждое из них. Несмотря на то, что спецификация SCSI-3 определила минимально необходимый список команд, однако это не дает гарантии полной совместимости. Что же касается стоимости, то большинство современных IBM PC-совместимых компьютеров уже имеют АТА-адаптер, чего не скажешь о SCSI.
Установка нового (или второго) АТА-привода достаточно проста. В большинстве случаев справедлив принцип "включай и работай". Для нормальной работы в файлы конфигурации системы компьютера обычно, не требуется добавлять никаких дополнительных программных драйверов. Об этом мы поговорим чуть ниже.
Для SCSI-адаптера процесс установки более сложен. Во-первых, стоит помнить о разделяемых системных ресурсах: портах ввода-вывода, прерываниях IRQ, каналах прямого доступа к памяти DMA, областях в верхней памяти UMB. Во-вторых, требуется верно определить SCSI ID для конкретного устройства, в-третьих, помнить о сигнале четности (запретить или разрешить), установке терминаторов и т.д. Кроме того, файлы конфигурации обязательно должны быть дополнены соответствующими программными драйверами адаптера и устройств. Определенным преимуществом SCSI над АТА является возможность одновременного подключения до семи различных устройств, поскольку АТА-2 только отчасти решает эту проблему. Тем не менее, если вы все-таки планируете приобрести SCSI-контроллер, обратите внимание на поддержку ASPI и SCAM.
Реальные скорости передачи данных по интерфейсам весьма далеки от теоретических значений, поэтому не стоит особенно обольщаться количеством мегабайт в секунду.
1.12.1 Флоппи-диски
До настоящего времени приводами для флоппи-дисков оснащается большинство PC-совместимых компьютеров. Они используются как для архивирования и хранения небольших объемов информации, так и для ее переноса с одного компьютера на другой.
История гибкого магнитного (флоппи) диска началась с того момента, когда магнитный слой нанесли на тонкую майларовую основу, подобную той, что используется в магнитной ленте. Чтобы не поцарапать и не испачкать поверхность носителя, диск поместили в достаточно жесткий пластиковый конверт, внутри которого он мог свободно вращаться. Первые флоппи-диски имели диаметр 8 дюймов (около 200 мм) и использовались на больших и мини-компьютерах.
Уже на первых IBM PC использовались приводы для дисков диаметром 5,25 дюйма (133 мм), которые впервые появились в 1976 году. Первоначально на одном таком диске можно было записать всего 160 Кбайт информации, причем магнитный слой был нанесен только с одной стороны основы носителя. После того как магнитный слой стали наносить на пластиковую основу с обеих сторон, емкость носителя удвоилась. Соответственно привод стал использовать уже две головки. По мере развития технологии стала увеличиваться плотность записи, появились дискеты емкостью 360 Кбайт, а затем и1,2 Мбайта.
Следующим этапом стали дискеты диаметром 3,5 дюйма (89.мм). Емкость этих "малюток" сначала составляла 720 Кбайт, но вскоре достигла величины 1,44 Мбайта. При такой плотности записи защита магнитного слоя становится особенно актуальной, поэтому сам магнитный диск был спрятан в прочный пластмассовый корпус, а зона контакта головок с его поверхностью закрыта от случайных прикосновений специальной шторкой, которая отодвигается только внутри накопителя. Вообще говоря, первый 3,5-дюймовый привод и (соответствующий микрофлоппи-диск (micro floppy disk) были разработаны в 1980 году фирмой Sony. Несколько позже эта система была принята в качестве стандарта такими организациями, как ISO и ANSI. Кстати, фирма IBM приняла решение использовать 3,5-дюймовые приводы в компьютерах серии PS/2 только в 1987 году.
Привод флоппи-диска (или просто дискеты) во многом похож на привод жесткого, диска. Здесь также имеется два двигателя: один обеспечивает стабильную скорость вращения вставленной в накопитель дискеты, а второй перемещает головки записи-чтения. Скорость вращения первого двигателя зависит от типа дискеты и составляет от 300 до 360 об/мин. Двигатель для перемещения головок в этих приводах всегда шаговый. С его помощью головки перемещаются по радиусу от края диска к его центру дискретными интервалами. В отличие от привода винчестера головки в данном устройстве не "летят" над поверхностью флоппи-диска, а касаются ее.
Работой всех узлов привода управляет соответствующий контроллер. Он включает и выключает двигатель вращения диска, задерживает его выключение на несколько секунд для ускорения доступа к данным в случае повторного обращения. Контроллер по индексной метке находит нужную дорожку и устанавливает на нее головку записи-чтения, а также проверяет, закрыт или заклеен вырез в пластиковом конверте диска, запрещая в положительном случае операцию записи.
Стандартным интерфейсом для всех приводов в IBM PC-совместимых компьютерах является SA-400 (Shugart Associates), который был разработан еще в начале 70-х годов. Контроллер соединен с накопителями посредством 34-контактного кабеля. К одному контроллеру обычно подключается два привода, но вообще-то данный интерфейс позволяет подключать до четырех приводов. Большинство приводов с форм-фактором 3,5 дюйма используют так называемое распределенное согласование. Делается это следующим образом. Общее согласующее сопротивление должно находиться в пределах от 100 до 300 Ом. На контроллере и накопителе с форм-фактором 5,25 дюйма установлены согласующие резисторы номиналом 330 Ом, а на 3,5-дюймовом приводе — 1500 Ом. Поскольку согласующие резисторы приводов и контроллера включены параллельно, то общее сопротивление определяется по формуле
1/R =1/R1+1/R2+1/R3 и т.д.
Итак, IBM PC-совместимые компьютеры оперируют данными, записанными на дискетах размерами 5,25 и/или 3,5 дюйма. Вообще говоря, в современных компьютерах накопители для 5,25-дюймовых дискет уже не устанавливаются. Разумеется, для каждого из типоразмеров дискет существуют специальные приводы соответствующего форм-фактора. Информация на дискеты записывается с двойной плотностью записи методом модифицированной частотной модуляции (MFM).
Некоторая информация о носителях, используемых в IBM PC-совместимых компьютерах, приведена в таблице 3.
Таблица 3. Параметры дисководов для флоппи-дисков
| Параметры | Дисководы | |||
| 5,25 дюйма | 3,5 дюйма | |||
| DS/DD | DS/HD | DS/DD | DS/HD | |
| Число дорожек | 40 | 80 | 80 | 80 |
| Количество секторов на одну дорожку | 9 | 15 | 9 | 18 |
| Число сторон | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Плотность записи: tpi bpi | 48/96 5500 | 96/1 00 9800 | 135 8700 | 135 17500 |
| Емкость, Кбайт | 360 | 1200 | 720 | 1440 |
| Дескриптор носителя | FDh | F9h | F9h | FOh |
Кстати, для того чтобы продлить срок службы приводов флоппи-дисков, рекомендуется хотя бы раз в неделю производить их профилактику, используя для этого специальную "чистящую" дискету; для каждого типоразмера существует своя дискета. В большинстве случаев именно загрязнение магнитных головок приводов приводит к ошибкам при записи или считывании информации с дискеты.
Носители на магнитной ленте применяются в компьютерах еще с начала 50-х годов. В те времена подобные устройства стали приходить на смену "бумажным" носителям информации — перфолентам и перфокартам. Как устройство длительного хранения данных магнитная лента до сих пор сохраняет свое значение. В настоящее время чаще всего применяется несколько типов устройств, использующих в качестве носителя информации магнитную ленту. Более всего известны, конечно, накопители, использующие полудюймовые ленты, намотанные на бобины или катушки (half-inch reel-to-reel). Остальные типы устройств (кстати, более современные) используют для намотки ленты не отдельные бобины, а специальные кассеты — картриджи, или компакт - кассеты. Как известно, полудюймовые ленты, используемые в соответствующих накопителях, называют также девятидорожечными. Накопители на полудюймовых лентах в основном используются в составе мини и универсальных ЭВМ (mainframes).
Под стримером (streamer) понимается просто лентопротяжный механизм, работающий в инерционном режиме, и не более того. Так что то, намотана лента на бобину или заключена в кассету (картридж), к названию "стример" ровно никакого отношения не имеет. Но поскольку практически во всех лентопротяжных механизмах современных средств резервного копирования используется именно этот режим работы, сами накопители и называют стримерами (иногда "потоковыми" лентами).
1.12.3 Накопители, использующие эффект Бернулли
Специалисты американской фирмы Iomega нашли красивое решение для минимизации расстояния между магнитным слоем носителя и головкой записи-считывания. Они использовали для регулирования этого расстояния известное соотношение Бернулли: давление на поверхность, создаваемое потоком движущейся жидкости или газа, зависит от скорости этого потока. Причем чем быстрее движется газ или (жидкость), тем меньше давление на поверхность, то есть подъемная сила. Внешне новый носитель данных — Bernoulli Cartridge — выглядит как увеличенная до 5,25 дюйма обычная 3,5-дюймовая дискета. Движение воздуха в системе привод-носитель создается благодаря быстрому вращению диска в накопителе. Неподвижный гибкий диск с магнитным носителем прогибается под тяжестью собственного веса и, поскольку он расположен ниже головки, отдаляется от нее. При оптимальной скорости вращения магнитный слой носителя и головку разделяет крошечная прослойка воздуха (три миллионных миллиметра). Головка "летит" над рабочей поверхностью носителя, и, как следствие, отсутствует ее износ. При снижении количества оборотов (например, из-за отключения электропитания), ударах и вибрациях расстояние между поверхностью магнитного носителя и универсальной головкой автоматически увеличивается.