Sterownik napędu CD-ROM czesc 2.pdf

Sterownik napędu CD−ROM

Sterownik napędu

CD−ROM, część 2

AVT−5078

W†drugiej czÍúci artyku³u

przedstawiamy informacje,

ktÛre przydadz¹ siÍ tym

spoúrÛd CzytelnikÛw, ktÛrzy

zamierzaj¹ dok³adnie poznaÊ

sposÛb sterowania napÍdami

CD-ROM oraz dyskami

twardymi. Zawarte w†artykule

informacje s¹ w†znacznym

stopniu powtÛrzeniem tych

opublikowanych w†EP6/02,

ale uwaøamy, øe ich

ìnadmiarî z†pewnoúci¹ nie

zaszkodzi.

Znaczenie bitÛw:

- UNC: ( Uncorrectable

Data Error ) - nienaprawial-

ny b³¹d danych,

- IDNF ( ID Not Found ) - nie

znaleziono sektora,

- ABRT ( Aborted ) - nie wykonano

komendy.

Pozosta³e bity takøe posiadaj¹

znaczenie, ale s¹ charakterystycz-

ne dla napÍdÛw z†wymiennym

noúnikiem, w†zwi¹zku z†czym nie

bÍd¹ tu omawiane.

Oprogramowanie interfejsu

ATA

Jak wspomnia³em w†pierwszej

czÍúci artyku³u, do sterowania

dyskiem twardych wykorzystuje

siÍ 9†rejestrÛw, ktÛrych wykaz

zawarto w† tab. 2 .

Licznik sektorÛw

Domyúlnie za jego pomoc¹ mo-

øemy zdecydowaÊ, ile sektorÛw

napÍd ma odczytaÊ lub zapisaÊ.

NiektÛre komendy wykorzystuj¹

go takøe do innych celÛw.

Numer sektora

Zaleønie od trybu adresowania

s³uøy do ustawienia numeru sek-

tora, jaki chcemy odczytaÊ lub

pierwszych 8†bajtÛw adresu LBA.

Rejestr danych

Jest to dwukierunkowy rejestr

s³uø¹cy do wysy³ania i†odbierania

danych. Jest uniwersalny, wiÍc

jego zastosowanie úciúle zaleøy od

operacji, jak¹ wykonujemy.

Numer cylindra Lo oraz Hi

To samo co przy sektorach, ale

okreúlamy numer cylindra lub

nastÍpne 16 bitÛw adresu LBA.

Numer g³owicy

7 6 5 4 3 2 1 0

1 LBA 1 DEV Numer glowicy/LBA (27:23)

Bity oznaczone ì1î powinny

byÊ zawsze ustawione na logiczn¹

ì1î. Za pomoc¹ bitu LBA wybie-

ramy sposÛb adresowania, o†ktÛ-

rym pÛüniej.

Bit DEV s³uøy do wyboru

napÍdu:

0†= MASTER

1†= SLAVE

Po zapisie bitu urz¹dzenie wy-

brane reaguje na wszystkie ko-

mendy i†operacje IO, a†drugie sta-

je siÍ ìniewidzialneî dopÛki go

nie uaktywnimy.

M³odsze 4†bity zawieraj¹ nu-

mer g³owicy lub pozosta³e 4†bity

adresu LBA.

Rejestr b³ÍdÛw

−

UNC

− IDNF − ABRT −

−

Tab. 2.

!CS0 !CS1 Adres Odczyt

Zapis

Rejestr kontrolny

0 1

6 Alternatywny rejestr statusu

Rejestr kontroli napędu

Rejestry komend i danych

1 0

0 Rejestr danych

Rejestr danych

1 0

1 Rejestr błędów

Rejestr dodatkowych opcji

1 0

2 Licznik sektorów

Licznik sektorów

1 0

3 Numer sektora/LBA (7:0)

Numer sektora/LBA (7:0)

1 0

4 Numer cylindra (7:0)/LBA(15:8) Numer cylindra (7:0)/LBA(15:8)

1 0

5 Numer cylindra (15:8)/LBA(23:16) Numer cylindra (15:8)/LBA(23:16)

1 0

6 Numer głowicy/wybór napędu/ Numer głowicy/wybór napędu/

LBA(27:24)

1 0

7 Rejestr statusu

Rejestr komend

Liczby w nawiasach oznaczają zakresy bitów.

Elektronika Praktyczna 9/2002

P R O J E K T Y

Sterownik napędu CD−ROM

Adresowanie

Obecnie stosuje siÍ dwa sposo-

by adresowania sektorÛw na dysku

twardym. W†obu przypadkach roz-

miar sektora wynosi 512 bajtÛw.

Polecenie to s³uøy do wprowa-

dzenia napÍdu w†tryb standby ,

czyli obniøonego poboru mocy,

ktÛry jest uzyskiwany poprzez

zatrzymanie talerzy i†uúpienie na-

pÍdu aø do czasu prÛby dostÍpu

do danych.

Read sector

Rejestr 7

CHS

System ten jest domyúlny we

wszystkich napÍdach i†kompatybil-

ny wstecz. SkrÛt pochodzi od

Cylinder Head Sector . Aby zaad-

resowaÊ sektor w†tym systemie,

musimy podaÊ numer sektora, nu-

mer cylindra oraz numer g³owicy.

Liczba sektorÛw na úcieøkÍ, liczba

g³owic (úcieøek) na cylinder oraz

liczba cylindrÛw s¹ rÛøne dla

rÛønych napÍdÛw. Dla sektorÛw

zakres ten wynosi 1...255, dla

g³owic 0...15, a†dla cylindrÛw

0...65535. Za pomoc¹ nastÍpuj¹cego

wzoru moøemy obliczyÊ adres LBA:

LBA = (((cylinder * liczba

g³owic) + g³owica) * liczba sek-

torÛw na g³owicÍ) + sektor - 1

Potrzebne do tego informacje

moøna zdobyÊ za pomoc¹ polece-

nia Identify Device , ktÛr¹ omÛwi-

my pÛüniej. Taki system jest

raczej niewygodny, wiÍc powsta³

nowy system adresowania:

1 −

2 liczba sektorów do odczytania

3 numer sektora lub LBA

4 numer cylindra lub LBA

5 numer cylindra lub LBA

6 1 LBA 1 DEV numer głowicy lub LBA

7 21h lub 20h (z powtórzeniami)

Jest to najbardziej interesuj¹ce

dla nas polecenie. Pozwala na

odczyt maksymalnie 256 sekto-

rÛw. Jeúli wartoúÊ rejestru 2†wy-

nosi zero, wtedy takøe dostaniemy

256 sektorÛw. Rejestry 3...6 za-

wieraj¹ adres pocz¹tkowego sek-

tora. Jeúli bit LBA = 1, wtedy

stosujemy adresowanie LBA. Gdy

LBA = 0 - CHS. Po wydaniu

komendy trzeba zaczekaÊ aø kon-

troler napÍdu wyzeruje flagÍ BSY

i†ustawi DRQ. Komenda posiada

dwie odmiany - wersja z†powtÛ-

rzeniami nakazuje napÍdowi

w†przypadku natrafienia na uszko-

dzony sektor prÛbowaÊ odczytaÊ

go ponownie. Liczba prÛb jest

nieokreúlona i†specyficzna dla rÛø-

nych napÍdÛw.

Write sector

Rejestr 7

Rys. 4. Algorytm dostępu do

rejestrów kontrolera napędu

Rejestr poleceÒ

Jest to rejestr tylko do zapisu.

Po wpisaniu do niego kodu ko-

mendy kontroler natychmiast

przystÍpuje do jej wykonywania.

Rejestr statusu

7 6 5 4 3 2 1 0

BSY DRDY − DSC DRQ − − ERR

- BSY: jak sama nazwa wskazuje,

sygnalizuje on zajÍtoúÊ kontro-

lera. NapÍd ustawia tÍ flagÍ gdy

wykonuje komendÍ lub po ze-

rowaniu, aby zasygnalizowaÊ

brak gotowoúci.

- DRDY: wskazuje na gotowoúÊ

napÍdu.

- DSC: wskazuje, øe g³owica znaj-

duje siÍ nad ø¹dan¹ úcieøk¹.

- DRQ: flaga informuje, øe napÍd

jest gotowy do rozpoczÍcia za-

pisu lub odczytu danych.

- ERR: wskazuje na b³¹d i†w†ta-

kich wypadku wypada³oby od-

czytaÊ rejestr b³Ídu, aby dowie-

dzieÊ siÍ o†szczegÛ³y.

LBA

Jest to akronim od Logical Block

Adressing . System jest niesamowicie

prosty - do zaadresowania sektora

uøywa siÍ jednej 28-bitowej liczby.

Policzmy: 2 28 = 268435456,

268435456 * 512 (bajtÛw w†sektorze)

= 137438953472, co daje:

137438953472/1024/1024 = 131072

MB, czyli moøemy zaadresowaÊ

130GB danych - wydaje siÍ to duøo,

ale bior¹c pod uwagÍ to, øe dziú

produkuje siÍ juø dyski o†takiej

pojemnoúci, producenci bÍd¹ musieli

nied³ugo wymyúliÊ coú nowego.

−

liczba sektorów do zapisania

numer sektora lub LBA

numer cylindra lub LBA

1 LBA 1 DEV numer głowicy lub LBA

31h lub 30h (z powtórzeniami)

Tab. 3.

Nr słowa Opis

0 bit 15

0 = ATA, 1 = ATAPI

1 Liczba cylindrów

3 Liczba głowic

6 Liczba sektorów na ścieżkę

(głowicę)

10...19 Numer seryjny (20 znaków

ASCII)

23...26 Wersja oprogramowania

(8 znaków ASCII)

27...46 Nazwa urządzenia (40 znaków

ASCII)

57...58 Pojemność wyrażona

w sektorach

60...61 Całkowita liczba możliwych

do zaadresowania sektorów

(tryb LBA)

Polecenia

Kontrolery dyskÛw twardych maj¹

ich sporo, ale my zajmiemy siÍ tylko

czterema najwaøniejszymi. Reszta po-

leceÒ to g³Ûwnie odmiany tych naj-

waøniejszych, komendy do obs³ugi

hase³ dostÍpu, trybÛw zasilania itp.

Standby

Rejestr 7

Rejestr kontroli

7 6 5 4 3 2 1 0

− − − − − SRST −INTEN −

- SRST: programowe zerowanie

kontrolera.

- -INTEN: s³uøy do w³¹czenia/

wy³¹czenia generacji przerwania.

Przyk³adowy algorytm wykona-

nia komendy przedstawiono na rys.

4. Przesy³anie danych w†trybie PIO

odbywa siÍ poprzez kolejne odczyty

lub zapisy rejestru danych. Zawsze

pierwszy bajt znajduje siÍ w†m³od-

szej czÍúci odczytanego s³owa.

1 −

2−

3−

4−

5−

−

1 DEV −

−

94h lub E0h

Elektronika Praktyczna 9/2002

Sterownik napędu CD−ROM

Zasada dzia³ania jest iden-

tyczna jak w†przypadku Read

Sector , ale oczywiúcie dane za-

pisujemy. Po przes³aniu wszyst-

kich danych do napÍdu musimy

zaczekaÊ aø kontroler napÍdu

wyzeruje flagÍ BSY.

Identify Device

Rejestr 7

4−

5−

−

1 DEV −

To s¹ w†zasadzie wszystkie

informacje, jakich potrzebujemy,

aby operowaÊ na danych z†dysku

twardego. Za miesi¹c zajmiemy

siÍ omÛwieniem interfejsu ATAPI.

Micha³ Wysocki

mwsoft@satkabel.com.pl

7 Device

Polecenie s³uøy do odczytu

informacji o†napÍdzie. Po jej

wydaniu otrzymujemy 256 s³Ûw,

z†ktÛrych wiÍkszoúÊ nie jest

wykorzystywana. W† tab. 3 znaj-

duje siÍ zestawienie najwaø-

niejszych i†najbardziej poøytecz-

nych.

Wzory p³ytek drukowanych w for-

macie PDF s¹ dostÍpne w Internecie

pod adresem: http://www.ep.com.pl/

?pdf/wrzesien02.htm .

1 −

2−

3−

Elektronika Praktyczna 9/2002

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: