Основные внутренние  элементы  дисковода - дискетная рама, шпиндельный двигатель, блок головок с приводом и плата электроники.

Шпиндельный двигатель - плоский многополюсный, с постоянной скоростью  вращения  300 об/мин. Двигатель привода блока головок  - шаговый, с червячной, зубчатой или ленточной передачей.

Для опознания свойств дискеты на плате  электроники возле переднего торца  дисковода установлено три механических нажимных датчика: два - под отверстиями защиты и плотности  записи, и третий - за датчиком плотности - для определения момента опускания дискеты.

Вставляемая в щель дискета попадает внутрь дискетной рамы, где с нее сдвигается защитная шторка,  а  сама рама при этом снимается со стопора и  опускается вниз - металлическое кольцо дискеты при этом ложится на вал шпиндельного двигателя, а нижняя поверхность дискеты - на нижнюю головку (сторона 0). Одновременно свобождается верхняя  головка, которая под действием пружины прижимается к верхней стороне дискеты.

На большинстве дисководов скорость опускания рамы никак не ограничена, из-за чего головки наносят ощутымый удар по поверхностям дискеты, а это сильно сокращает срок их надежной работы. В некоторых моделях дисководов (в основном - Teac) предусмотрен замедлитель-микролифт для плавного опускания рамы. Для родления срока службы дискет  и головок в дисководах без микролифта рекомендуется при вставлении дискеты придерживать пальцем кнопку дисковода, не давая раме опускаться слишком резко.

На валу шпиндельного  двигателя  имеется кольцо с магнитным зам-
ком, который  в  начале  вращения  двигателя  плотно захватывает
кольцо дискеты, одновременно центрируя ее на валу. В большинстве
моделей дисководов  сигнал от датчика опускания дискеты вызывает
кратковременный запуск двигателя с целью ее  захвата и центриро-
вания.

Дисковод соединяется с контроллером при помощи 34-проводного ка-
беля, в котором четные провода являются  сигнальными, а нечетные
- общими. Общий вариант интерфейса предусматривает подключение к
контроллеру до четырех дисководов, вариант для IBM PC - до двух.
В общем  варианте  дисководы  подключаются полностью параллельно
друг другу, а номер дисковода  (0..3)  задается  перемычками  на
плате электроники; в варианте для IBM PC оба дисковода имеют но-
мер 1, но подключаются при помощи кабеля, в  котором сигналы вы-
бора (провода  10-16)  перевернуты между разъемами двух дисково-
дов. Иногда на разъеме дисковода удаляется контакт 6, играющий в
этом случае роль механического ключа.

Интерфейс дисковода  достаточно  прост и включает сигналы выбора
устройства (четыре устройства в  общем  случае, два - в варианте
для IBM PC), запуска двигателя, перемещения головок на один шаг,
включения записи, считываемые/записываемые данные,  а  также ин-
формационные сигналы от дисковода - начало  дорожки, признак ус-
тановки головок на нулевую (внешнюю) дорожку, сигналы с датчиков
и т.п. Вся работа по  кодированию  информации,  поиску дорожек и
секторов, синхронизации, коррекции ошибок выполняется контролле-
ром.

Стандартный формат дискеты типа HD (High Density - высокая плот-
ность) - 80 дорожек на каждой из сторон, 18 секторов по 512 байт
на дорожке. Уплотненный формат - 82 или 84 дорожки, до 20 секто-
ров по 512 байт, или до 11 секторов по 1024 байта.
 

Как устроен и работает современный винчестер?

Типовой винчестер состоит  из  гермоблока и платы электроники. В
гермоблоке размещены все  механические части, на плате - вся уп-
равляющая электроника, за исключением предусилителя, размещенно-
го внутри гермоблока в непосредственной близости от головок.

В дальней от разъемов части гермоблока установлен шпиндель с од-
ним или несколькими дисками. Диски изготовлены чаще из алюминия,
реже - из керамики или стекла, и покрыты тонким слоем окиси хро-
ма, которая  имеет существенно большую износостойкость, чем пок-
рытие на основе окиси железа в ранних моделях.

Под дисками расположен двигатель - плоский, как во floppy-диско-
водах, или встроенный в шпиндель дискового  пакета. При вращении
дисков создается  сильный  поток воздуха, который циркулирует по
периметру гермоблока и постоянно очищается фильтром, установлен-
ным на одной из его сторон.

Ближе к разъемам, с левой или правой стороны  от шпинделя, нахо-
дится поворотный  позиционер, несколько напоминающий по виду ба-
шенный кран: с  одной стороны оси, находятся обращенные к дискам
тонкие, длинные и легкие несущие магнитных головок, а с другой -
короткий и более массивный хвостовик с обмоткой электромагнитно-
го привода. При поворотах коромысла позиционера головки соверша-
ют движение по дуге между центром и периферией дисков. Угол меж-
ду осями позиционера и шпинделя подобран вместе с расстоянием от
оси позиционера до  головок так, чтобы ось головки при поворотах
как можно меньше отклонялась от касательной дорожки.

В более ранних моделях коромысло было закреплено на оси шагового
двигателя, и расстояние между  дорожками  определялось величиной
шага. В современных моделях используется так называемый линейный
двигатель, который не имеет какой-либо дискретности, а установка
на дорожку производится  по  сигналам, записанным на дисках, что
дает значительное увеличение точности привода и плотности записи
на дисках.

Обмотку позиционера окружает статор, представляющий собой посто-
янный магнит. При  подаче в обмотку тока определенной величины и
полярности коромысло  начинает поворачиваться в  соответствующую
сторону с  соответствующим ускорением; динамически изменяя ток в
обмотке, можно устанавливать позиционер в любое положение. Такая
система привода  получила название Voice Coil (звуковая катушка)
- по аналогии с диффузором громкоговорителя.

На хвостовике обычно расположена так называемая магнитная защел-
ка - маленький постоянный магнит, который при крайнем внутреннем
положении головок (landing zone - посадочная зона) притягивается
к  поверхности  статора и фиксирует коромысло в этом  положении.
Это так  называемое  парковочное  положение головок, которые при
этом лежат на  поверхности диска, соприкасаясь с нею. В посадоч-
ной зоне дисков информация не записывается.

В оставшемся свободном пространстве размещен предусилитель  сиг-
нала, снятого с  головок, и их коммутатор. Позиционер соединен с
платой предусилителя  гибким ленточным кабелем, однако в отдель-
ных винчестерах (в частности - некоторые модели Maxtor AV) пита-
ние обмотки подведено отдельными одножильными проводами, которые
имеют тенденцию ломаться при активной работе.

Гермоблок заполнен обычным обеспыленным воздухом под атмосферным
давлением. В крышках гермоблоков некоторых винчестеров специаль-
но делаются  небольшие  окна, заклеенные тонкой пленкой, которые
служат для выравнивания  давления внутри и снаружи. В ряде моде-
лей окно закрывается воздухопроницаемым фильтром.

У одних моделей винчестеров оси шпинделя и позиционера закрепле-
ны только в одном месте  -  на корпусе винчестера, у других  они
дополнительно крепятся винтами к крышке гермоблока. Вторые моде-
ли более чувствительны к микродеформации при  креплении - доста-
точно сильной  затяжки крепежных винтов, чтобы возник недопусти-
мый перекос осей. В ряде случаев такой перекос может стать труд-
нообратимым или необратимым совсем.

Плата электроники  -  съемная,  подключается  к гермоблоку через
один-два разъема различной конструкции. На плате расположены ос-
новной процессор винчестера, ПЗУ с программой,  рабочее ОЗУ, ко-
торое обычно используется и в качестве  дискового буфера, цифро-
вой сигнальный процессор (DSP) для подготовки записываемых и об-
работки считанных сигналов, и интерфейсная логика. На одних вин-
честерах программа процессора полностью хранится в  ПЗУ, на дру-
гих определенная ее часть записана в служебной области диска. На
диске также  могут  быть  записаны параметры накопителя (модель,
серийный номер и т.п.). Некоторые винчестеры хранят эту информа-
цию в электрически репрограммируемом ПЗУ (EEPROM).

Многие винчестеры  имеют на плате электроники специальный техно-
логический интерфейс с разъемом, через который  при помощи стен-
дового оборудования можно выполнять различные сервисные операции
с накопителем - тестирование, форматирование, переназначение де-
фектных участков и  т.п.  У современных накопителей марки Conner
технологический интерфейс выполнен в стандарте последовательного
интерфейса, что позволяет  подключать  его через адаптер к алфа-
витно-цифровому терминалу  или COM-порту компьютера. В ПЗУ запи-
сана так называемая тест-мониторная система (ТМОС), которая вос-
принимает команды, подаваемые с терминала, выполняет  их и выво-
дит результаты обратно на терминал.

Ранние модели винчестеров,  как  и гибкие диски, изготовлялись с
чистыми магнитными поверхностями;  первоначальная разметка (фор-
матирование)  производилась  потребителем  по его усмотрению,  и
могла быть выполнена любое количество раз. Для современных моде-
лей разметка производится  в  процессе изготовления; при этом на
диски записывается сервоинформация - специальные метки,  необхо-
димые для стабилизации скорости вращения, поиска секторов и сле-
жения за положением головок на  поверхностях.  Не  так давно для
записи  сервоинформации   использовалась  отдельная  поверхность
(dedicated -  выделенная), по которой настраивались головки всех
остальных поверхностей. Такая система требовала высокой жесткос-
ти крепления головок, чтобы между ними  не возникало расхождений
после начальной  разметки.  Ныне  сервоинформация записывается в
промежутках между  секторами (embedded - встроенная), что позво-
ляет  увеличить  полезную емкость пакета и снять ограничение  на
жесткость  подвижной  системы.  В некоторых современных  моделях
применяется комбинированная система слежения - встроенная серво-
информация в сочетании с выделенной поверхностью;  при этом гру-
бая настройка выполняется по выделенной поверхности,  а точная -
по встроенным меткам.

Поскольку  сервоинформация  представляет собой  опорную разметку
диска, контроллер  винчестера не в состоянии самостоятельно вос-
становить ее в случае порчи. При  программном форматировании та-
кого винчестера  возможна  только  перезапись  заголовков и кон-
трольных сумм секторов данных.

При начальной разметке и тестировании современного винчестера на
заводе почти  всегда  обнаруживаются  дефектные сектора, которые
заносятся в  специальную таблицу переназначения. При обычной ра-
боте контроллер винчестера подменяет эти сектора резервными, ко-
торые  специально  оставляются для этой цели на каждой  дорожке,
группе дорожек или выделенной зоне диска.  Благодаря этому новый
винчестер создает видимость полного  отсутствия  дефектов повер-
хности, хотя на самом деле они есть почти всегда.

При включении питания процессор винчестера выполняет  тестирова-
ние электроники, после чего выдает команду включения шпиндельно-
го двигателя. При достижении некоторой критической скорости вра-
щения плотность увлекаемого поверхностями дисков воздуха  стано-
вится достаточной для преодоления силы прижима  головок к повер-
хности и поднятия их на высоту от долей до единиц микрон над по-
верхностями дисков - головки  "всплывают".  С этого момента и до
снижения скорости  ниже критической головки "висят" на воздушной
подушке и совершенно не касаются поверхностей дисков.

После достижения  дисками скорости вращения, близкой к номиналь-
ной (обычно - 3600, 4500, 5400 или 7200 об/мин) головки выводят-
ся из зоны парковки и начинается  поиск  сервометок  для  точной
стабилизации скорости вращения. Затем выполняется считывание ин-
формации из служебной зоны - в частности, таблицы переназначения
дефектных участков.

В завершение инициализации  выполняется тестирование позиционера
путем перебора  заданной  последовательности  дорожек - если оно
проходит успешно,  процессор выставляет на интерфейс признак го-
товности и переходит в режим работы по интерфейсу.

Во время работы постоянно работает система слежения за положени-
ем головки на диске: из непрерывно  считываемого сигнала выделя-
ется сигнал  рассогласования,  который подается в схему обратной
связи, управляющую  током  обмотки позиционера. В результате от-
клонения головки от  центра  дорожки в обмотке возникает сигнал,
стремящийся вернуть ее  на  место.

При отключении питания процессор, используя энергию,  оставшуюся
в конденсаторах платы, выдает команду на установку позиционера в
парковочное положение, которая успевает выполниться до  снижения
скорости вращения  ниже критической. В некоторых винчестерах для
автоматического возврата служит помещенное  между  дисками коро-
мысло, постоянно испытывающее давление  воздуха.  При отключении
системы слежения  противодействие  исчезает  и коромысло толкает
позиционер в  парковочное  положение, где тот фиксируется защел-
кой. Движению головок в сторону шпинделя способствует также цен-
тростремительная сила, возникающая из-за вращения дисков.

В ряде моделей для аварийного  питания  схемы  при  автопарковке
служат обмотки  шпиндельного  двигателя - основные или специаль-
ные.
 

Что такое MFM, RLL, ARLL, ZBR?

Это  методы  записи  информации  на магнитные диски.  Метод  MFM
(Modified Frequency Modulation - модифицированная частотная  мо-
дуляция) используется  для записи на гибкие  диски, а также  - в
ранних винчестерах для  PC XT. При использовании этого метода на
одну дорожку винчестера записывается 17  секторов  по  512  байт
каждый.

Метод RLL (Run Length Limited  -  ограниченная  длина серии) ис-
пользует более плотную упаковку данных при записи, повышая объем
информации на  дорожке примерно на 50%. Кодирование производится
таким образом, чтобы длина серии  нулей  не  выходила за пределы
заданных параметров; обычно минимум равен двум, а максимум - се-
ми. Соответственно, метод  часто  обозначается как RLL (2,7). На
дорожку записывается до 27 секторов.

Метод ARLL (Advanced RLL - улучшенный RLL) - дальнейшее развитие
RLL в сторону повышения плотности упаковки. Обычно применяется с
параметрами (1,7) и (3,9). На  дорожку  записывается  34 и более
сектора. Большинство  современных винчестеров использует  методы
RLL или ARLL.

ZBR (Zoned Bit Recording - зоновая запись битов) - метод упаков-
ки данных на дорожках диска. В отличие от перечисленных выше ме-
тодов физической  записи, ZBR является более высокоуровневым ме-
тодом и используется в комбинации с одним из  них. Благодаря то-
му, что  линейная  скорость  поверхности относительно головки на
внешних цилиндрах выше, чем  на  внутренних, биты на внешних ци-
линдрах записываются  с  большей частотой (следовательно - плот-
ностью), нежели  внутри.  Обычно  на поверхности организуется до
десятка и более зон, внутри которых  плотность записи одинакова.
При использовании  ZBR геометрия диска становится неоднородной -
внешние цилиндры  содержат  больше секторов, чем внутренние; по-
этому на таких дисках используется так  называемая условная, или
логическая геометрия, когда адреса логических секторов  преобра-
зуются в  физические  внутренним  контроллером  диска при помощи
специальных таблиц.

Какие интерфейсы используются для винчестеров в IBM PC?

Первые винчестеры в PC  XT  имели интерфейс ST412/ST506; так как
он ориентирован на  метод записи MFM, его часто называют MFM-ин-
терфейсом. Винчестер  ST412/ST506 фактически представляет  собой
увеличенную копию обычного флоппи-дисковода: он содержит  двига-
тель с автономной стабилизацией скорости вращения (обычно на ин-
дуктивном датчике или датчике Холла), усилитель записи/воспроиз-
ведения, коммутатор головок и шаговый привод позиционера с внеш-
ним управлением. Функции кодирования и декодирования данных, пе-
ремещения  позиционера,  форматирования поверхности  и коррекции
ошибок выполняет отдельный контроллер, к которому винчестер под-
ключается  двумя  кабелями: 34-проводным  кабелем  управления  и
20-проводным кабелем  данных.  Интерфейс  поддерживает до восьми
устройств; при этом  кабель  управления является общим, а кабели
данных - отдельными для каждого винчестера. По кабелю управления
передаются сигналы  выбора накопителя, перемещения  позиционера,
выбора головки,  включения  режима  записи, установки на нулевую
дорожку и т.п. - так же, как и во флоппи-дисководах;  по кабелям
данных передаются  считываемые и записываемые данные в дифферен-
циальной форме (в точности в том виде, в  каком они присутствуют
на поверхности дисков), а также сигнал готовности накопителя.

Интерфейс ST412/ST506  используется также для работы с винчесте-
рами при методе  записи RLL/ARLL; в ряде случаев удается успешно
подключить RLL-винчестер  к  MFM-контроллеру  и наоборот, однако
покрытие поверхностей и параметры усилителей выбираются в расче-
те на конкретный  метод  записи, и максимальной надежности можно
достичь только на нем.

Контроллер винчестеров с интерфейсами MFM/RLL/ESDI обычно содер-
жит  собственный  BIOS, отображаемый в адрес C800 (MFM/RLL)  или
D000 (ESDI).  По смещению 5  в сегменте MFM/RLL BIOS часто нахо-
дится вход в программу обслуживания или форматирования накопите-
ля, которую можно запустить командой "G=C800:5" отладчика DEBUG.

Интерфейс ESDI  (Extended  Small  Device Interface - расширенный
интерфейс малых устройств) также  использует  общий 34-проводной
кабель управления и 20-проводные  индивидуальные  кабели данных,
однако устроен  принципиально  иначе:  часть контроллера, ответ-
ственная за управление записью/считыванием и кодирование/декоди-
рование данных, размещена в самом накопителе,  а по интерфейсным
кабелям передаются только цифровые сигналы данных и управления в
логике ТТЛ. Переход на обмен чистыми  данными позволил увеличить
пропускную способность интерфейса  примерно  до 1.5 Мб/с и более
эффективно  использовать  особенности накопителя  (тип покрытия,
плотность записи, резервные дорожки и т.п.). Из-за этих различий
интерфейс ESDI несовместим с устройствами MFM/RLL.

Интерфейс SCSI (Small Computer System Interface  - интерфейс ма-
лых компьютерных систем, произносится как "скази") является уни-
версальным интерфейсом для любых классов устройств. В отличие от
ST412/ST506 и ESDI, в SCSI отсутствует  ориентация на какие-либо
конкретные типы устройств  -  он лишь определяет протокол обмена
командами и данными между равноправными устройствами; фактически
SCSI является  упрощенным  вариантом  системной шины компьютера,
поддерживающим до восьми устройств. Такая организация требует от
устройств наличия определенного интеллекта - например, в винчес-
терах SCSI все функции кодирования/декодирования, поиска  секто-
ра, коррекции ошибок и т.п. возлагаются на встроенную электрони-
ку, а внешний SCSI- контроллер выполняет  функции обмена данными
между устройством и компьютером - часто в автономном режиме, без
участия центрального процессора (режимы DMA -  прямого доступа к
памяти, или Bus  Mastering - задатчика шины). Шина базового SCSI
представляет собой 50-проводной кабель в полном скоростном вари-
анте, или 25-проводной - в упрощенном низкоскоростном.

Интерфейс  IDE  (Integrated  Drive  Electronics  -  электроника,
встроенная в привод), или ATA  (AT  Attachment  - подключаемый к
AT) - простой и недорогой  интерфейс  для PC AT. Все функции  по
управлению  накопителем обеспечивает  встроенный  контроллер,  а
40-проводной соединительный кабель  является фактически упрощен-
ным сегментом 16-разрядной магистрали  AT-Bus  (ISA). Простейший
адаптер IDE содержит только адресный дешифратор  - все остальные
сигналы заводятся прямо на разъем  ISA.  Адаптеры  IDE обычно не
содержат собственного BIOS - все функции  поддержки IDE встроены
в системный BIOS  PC  AT. Однако интеллектуальные или кэширующие
контроллеры могут  иметь собственный BIOS, подменяющий часть или
все функции системного.

Основной  режим  работы устройств IDE - программный обмен  (PIO)
под управлением центрального процессора, однако все  современные
винчестеры EIDE поддерживают  обмен  в режиме DMA, а большинство
контроллеров - режим Bus Mastering.
 

Какие бывают модификации IDE-интерфейса?

На данный момент  их насчитывается четыре: обычный IDE, или ATA;
EIDE (Enhanced IDE - расширенный IDE), или ATA-2 (Fast ATA в ва-
рианте Seagate); ATA-3 и Ultra ATA.

В  ATA-2  были  введены  дополнительные сигналы (IORDY,  CSEL  и
т.п.), режимы PIO 3-4 и  DMA,  команды  остановки двигателя. Был
также расширен формат информационного  блока,  запрашиваемого из
устройства по команде Identify.

В ATA-3 увеличена  надежность работы в скоростных режимах (PIO 4
и  DMA   2),  введена  технология  S.M.A.R.T.  (Self  Monitoring
Analysis  And  Report  Technology - технология  самостоятельного
следящего анализа  и отчета), позволяющая устройствам сообщать о
своих неисправностях.

Стандарт Ultra  ATA  (называемый  также  ATA-33  и Ultra DMA-33)
предложен фирмами Intel и Quantim. В нем повышена скорость пере-
дачи данных  (до 33 Мб/с), предусмотрено стробирование передава-
емых данных со стороны передатчика (в  прежних ATA стробирование
всегда выполняется контроллером) для устранения проблем с задер-
жками сигналов,  а  также введена возможность контроля передава-
емых данных (метод CRC).

Все четыре разновидности имеют одинаковую физическую  реализацию
- 40-контактный  разъем,  но  поддерживают разные режимы работы,
наборы команд и  скорости обмена по шине. Все интерфейсы совмес-
тимы снизу вверх (например, винчестер  ATA-2  может  работать  с
контроллером  ATA,  но не все режимы контроллера ATA-2  возможны
для винчестера ATA).

Отдельно стоит стандарт  ATAPI  (ATA Packet Interface - пакетный
интерфейс ATA),  представляющий собой расширение ATA для подклю-
чения устройств прочих типов (CDROM, стримеров и т.п.). ATAPI не
изменяет физических характеристик ATA - он лишь вводит протоколы
обмена пакетами команд и данных, наподобие SCSI.

Какие бывают модификации SCSI-интерфейса?

Базовый SCSI (Small Computer System Interface  - интерфейс малых
компьютерных  систем),  иногда называемый  SCSI-1: универсальный
интерфейс для  подключения внешних устройств (до восьми, включая
контроллер). Содержит развитые средства управления, в то же вре-
мя не ориентирован на какой-либо конкретный тип устройств. Имеет
8-разрядную шину данных, максимальная скорость передачи - до 1.5
Мб/с в  асинхронном режиме (по методу "запрос-подтверждение"), и
до  5  Мб/с в синхронном режиме (метод "несколько  запросов-нес-
колько подтверждений").  Может использоваться контроль  четности
для обнаружения ошибок. Электрически реализован в  виде 24 линий
(однополярных или дифференциальных), кабель должен быть согласо-
ван терминаторами (нагрузочными резисторами) с обоих концов. На-
ибольшую популярность получил 50-проводной SCSI-кабель с 50-кон-
тактными разъемами,  однако используется и  25-проводной/25-кон-
тактный с одним общим проводом - для подключения низкоскоростных
устройств. SCSI  широко используется во многих моделях компьюте-
ров, в студийном музыкальном  оборудовании,  системах управления
технологическими процессами и т.п.

SCSI-2: существенное развитие базового SCSI. Сжаты временные ди-
аграммы режима передачи (до 3 Мб/с  в асинхронном и до 10 Мб/с в
синхронном)  -  Fast SCSI, добавлены новые команды и  сообщения,
поддержка контроля четности сделана  обязательной.  Введена воз-
можность  расширения  шины  данных  до 16 разрядов  (Wide  SCSI,
68-контактный разъем), что обеспечивает скорость до 20 Мб/с.

Ultra SCSI: введены еще более скоростные режимы передачи - до 20
Мб/с  по  8-разрядному каналу и, соответственно, 40  Мб/c  -  по
16-разрядному (Ultra Wide SCSI).

Plug-and-play SCSI: добавлены средства поддержки технологии  PnP
- автоматическое опознание типа и функционального назначения ус-
тройств, настройка  без  помощи пользователя или при минимальном
его участии, возможность замены устройств во время работы и т.п.

Все типы  SCSI  теоретически  совместимы между собой (устройства
самостоятельно устанавливают приемлемый протокол обмена). Однако
на практике это не всегда так, и для  согласования устройств мо-
жет понадобиться ручная настройка при помощи перемычек или прог-
рамм.

Могут ли работать вместе контроллеры IDE, SCSI, MFM/RLL/ESDI?

Во многих случаях - могут, но обычно -  с ограничениями. Во-пер-
вых, их  нужно  разнести  по  разным  адресам портов: контроллер
IDE/MFM/RLL обычно  ставится  первичным (1F0-1F7), а SCSI/ESDI -
вторичным (170-177). Во-вторых, Контроллеры SCSI и  MFM/RLL/ESDI
обычно имеют собственный BIOS, отображаемый по  умолчанию в один
и тот же сегмент -  C800  или D000. Чтобы два контроллера  могли
работать, их необходимо разнести по разным адресам, что возможно
лишь при наличии хотя бы на одном из них перемычек  выбора адре-
са. Для некоторых контроллеров MFM/RLL недопустимо задание пара-
метров диска в BIOS Setup - они определяют его сами по типу под-
ключенного накопителя.

При загрузке первым всегда опрашивается основной  IDE-винчестер,
поэтому загрузка со SCSI/MFM/RLL/ESDI возможна лишь в случае от-
сутствия IDE.  Некоторые  версии  BIOS предоставляют возможность
программной  перестановки  системных номеров  винчестеров, когда
первым опрашивается диск SCSI, позволяя выполнять загрузку с не-
го, однако это  может привести к неправильной работе систем, ис-
пользующих устоявшийся порядок нумерации устройств.
 

Почему на винчестере написано "540 MB", а BIOS выдает "514 MB"?

На  винчестерах  обычно  пишут  емкость в миллионах  байт.  Одни
BIOS'ы выдают емкость тоже в миллионах байт, другие - в мегабай-
тах. Например, 540 000  000 байт = 527 343 килобайт =  514 мега-
байт. Различные  программы тоже пользуются разными единицами из-
мерения.

Как в винчестере дюймовой высоты умещается целых 32 головки?

А никак. На самом деле там чаще всего 1-3 диска (2-6 головок), и
очень редко  -  больше.  Все  современные  винчестеры работают с
трансляцией,  преобразуя  свою  реальную  (физическу)  геометрию
(число цилиндров/головок/секторов) в логическую, которую и видят
драйверы и прочие программы.

Что такое PIO и DMA?

Режимы  программного ввода/вывода  (Programmed  Input/Output)  и
прямого доступа к  памяти  (Direct Memory Access) на винчестерах
стандарта IDE/EIDE. Программный ввод/вывод - обычный метод обме-
на с IDE-винчестером,  когда  процессор при помощи команд ввода/
вывода  считывает  или записывет данные в буфер винчестера,  что
отнимает какую-то часть процессорного времени. Ввод/вывод  путем
прямого доступа к памяти идет под  управлением самого винчестера
или его контроллера  в паузах между обращениями процессора к па-
мяти, что экономит процессорное время, но несколько снижает мак-
симальную скорость  обмена.  В однозадачных системах более пред-
почтителен режим PIO, в многозадачных  -  режим  DMA. Однако для
реализации режима DMA необходимы специальные контроллеры и драй-
веры,  тогда  как режим PIO поддерживается всеми без  исключения
системами.
 

Что такое IORDY?

Сигнал от EIDE-винчестера, подтверждающий завершение цикла обме-
на с контроллером. Другие названия - CHRDY, IOCHDRY. Использова-
ние IORDY  позволяет скоростному винчестеру затянуть цикл обмена
с контроллером, когда он  не  успевает принять или передать дан-
ные. Это  дает возможность свести стандартную длительность цикла
обмена к минимуму, предельно увеличив скорость,  а при необходи-
мости удлинять отдельные  циклы при помощи IORDY. Для этого сиг-
нал должен поддерживаться и винчестером, и контроллером.
 

Что такое Block Mode?

Режим блочного  обмена  с IDE-винчестером. Обычый обмен делается
посекторно:  например,  при  чтении пяти секторов  запрашивается
чтение первого,  винчестер  считывает  его  во внутренний буфер,
процессор забирает  данные  в  свою память, запрашивается чтение
следующего сектора и  т.д.  При этом накладные расходы, особенно
при неоптимально сделанном драйвере в BIOS,  могут стать заметны
на фоне всей операции. При блочном чтении винчестеру вначале со-
общается количество секторов, обрабатываемых  за  одну операцию,
он считывает  их все во  внутренний буфер, и затем процессор за-
бирает все секторы сразу. Различные винчестеры имеют разный раз-
мер внутреннего буфера и разное максимальное количество секторов
на операцию.

Наибольший выигрыш  от  блочного  режима получается тогда, когда
основная работа  идет  с  фрагментами  данных,  не меньшими, чем
Blocking Factor (количество секторов на операцию), и наименьший,
или совсем никакого - при преобладании работы с мелкими фрагмен-
тами, когда обмен идет одиночными секторами.

Для работы  в блочном режиме необходим винчестер, поддерживающий
этот режим, и BIOS или  драйвер,  умеющий  им управлять. Никакой
поддержки со стороны системной платы или внешнего контроллера не
требуется.
 

Что означают режимы LBA и Large?

Logical Block Addressing  -  адресация логических блоков в EIDE-
винчестерах. В  стандарте ATA был предусмотрен только классичес-
кий способ адресации секторов -  по  номеру  цилиндра, головки и
сектора. Под номер цилиндра было отведено 16 разрядов, под номер
головки - 4 и сектора - 8, что давало максимальную  емкость вин-
честера в 128 Гб, однако BIOS с самого  начала ограничивал коли-
чество секторов  до 63, а цилиндров - до  1024, этому же примеру
последовал и DOS,  что  в итоге дало максимальный поддерживаемый
объем в 504 Мб. Метод, использованный для передачи BIOS'у адреса
сектора, оставляет свободными 4 старших разряда в регистре с но-
мером головки,  что  позволило  увеличить поддерживаемую DOS ем-
кость еще в 16 раз - до 8 Гб. Для стандартизации метода передачи
адреса сектора винчестеру  был введен режим LBA, в котором адрес
передается  в  виде  линейного 28-разрядного абсолютного  номера
сектора  (для  DOS  по-прежнему  остается ограничение в  8  Гб),
преобразуемого  винчестером в  нужные  номера  цилиндра/головки/
сектора.

Для работы в режиме LBA необходима поддержка как винчестера, так
и его драйвера (или BIOS). При работе через BIOS винчестер пред-
ставляется имеющим  63  сектора,  число  головок, равное степени
двойки (до 256) и необходимое число  цилиндров. BIOS преобразует
эти адреса  в линейные, а винчестер  - в адреса  собственной ге-
ометрии.

Award  BIOS,  кроме режима LBA, поддерживает также режим  Large,
предназначенный для винчестеров емкостью до 1 Гб, не поддержива-
ющих  режима  LBA. В режиме Large количество логических  головок
увеличивается до  32, а количество логических цилиндров уменьша-
ется вдвое. При  этом обращения к логическим головкам 0..F тран-
слируются в четные  физические  цилиндры, а обращения к головкам
10..1F - в нечетные. Винчестер, размеченный в режиме LBA, несов-
местим с  режимом Large, и  наоборот. Кроме этого, версии 4.50 и
4.51 AWARD  BIOS не проверяют  объем винчестера в режиме Large -
установка в этот режим винчестера объемом более 1  Гб (число ло-
гических головок > 32) рано или поздно неминуемо приведет к пор-
че данных из-за наложения разных логических секторов в результа-
те неправильной трансляции адресов.
 

Что такое MRH и PRML?

MRH (Magneto-Resistive Heads) -  магниторезистивная  головка. По
традиции для  записи/считывания  информации  с поверхности диска
использовались индуктивные  головки. Основной недостаток  индук-
тивной головки считывания - сильная зависимость амплитуды сигна-
ла от скорости перемещения магнитного покрытия и высокий уровень
шумов, затрудняющий верное распознавание слабых сигналов. Магни-
торезистивная  головка  считывания представляет  собой резистор,
сопротивление которого изменяется в зависимости от напряженности
магнитного поля, причем амплитуда уже практически  не зависит от
скорости изменения  поля.  Это  позволяет  намного более надежно
считывать информацию и диска и, как следствие, значительно повы-
сить предельную плотность записи. MR-головки используются только
для считывания; запись по-преждему выполняется индуктивными  го-
ловками.

PRML (Partial Response Maximum Likelihood - максимальное правдо-
подобие при неполном отклике) - метод считывания информации, ос-
нованный на ряде положений теории распознавания образов. По тра-
диции декодирование выполнялось путем непосредственного слежения
за амплитудой, частотой  или фазой считанного сигнала, и для на-
дежного декодирования  эти параметры должны были изменяться дос-
таточно сильно от бита к биту. Для этого, в частности, при запи-
си подряд двух и  более  совпадающих битов их приходилось специ-
альным образом  кодировать,  что  снижало плотность записываемой
информации. В  методе  PRML  для декодирования применяется набор
образцов, с которыми сравнивается считанный сигнал, и за резуль-
тат принимается  наиболее  похожий.  Таким образом создается еще
одна возможность повышения плотности записи (30-40%).

Что такое Master, Slave, Conner Present и Cable Select?

Это режимы работы IDE-устройств. На одном IDE-кабеле могут рабо-
тать до  двух устройств: Master (MA)  - основной, или  первый, и
Slave (SL) -  дополнительный, или второй. Если устройство на ка-
беле одно,  оно обычно может  работать в режиме Master, однако у
некоторых для этого есть отдельный режим Single.

Как правило, не допускается работа устройства в режиме Slave при
отсутствии Master-устройства, однако многие новые устройства мо-
гут работать в этом режиме. При этом требуется поддержка со сто-
роны BIOS  или  драйвера:  многие драйверы, обнаружив отсутствие
Master-устройства, прекращают дальнейший  опрос данного контрол-
лера.

Conner Present (CP)  - имеющийся на некоторых моделях режим под-
держки винчестеров Conner в режиме Slave; введен из-за несовмес-
тимостей в диаграммах обмена по интерфейсу.

Cable Select (CS, CSel) - выбор по разъему кабеля - режим, в ко-
тором устройство само устанавливается в режим Master/Slave в за-
висимости от типа разъема на интерфейсном кабеле. Для этого дол-
жен быть выполнен ряд условий:

- оба устройства должны быть установлены в режим Cable Select;

- контакт 28 со  стороны  контроллера должен быть либо заземлен,
либо на нем должен поддерживаться низкий уровень;

- на одном из разъемов кабеля контакт 28 должен быть удален, ли-
бо отключен подходящий к нему провод кабеля.

Таким образом, на  одном из устройств контакт 28 оказывается за-
земленным (этот винчестер  настраивается  на режим Master), а на
другом - свободным (Slave).

Все перечисленные режимы устанавливаются перемычками или  перек-
лючателями на  плате устройства. Положения перемычек обычно опи-
саны на корпусе или в инструкции.
 

Как определить параметры IDE-винчестера, если нет документации?

Запустить одну из программ IDEInfo,  IDE-AT,  IDE-ATA  и пр. Они
считывают идентификационные данные и  текущие  параметры винчес-
тера.  Нужно  иметь в виду, что некоторые винчестеры  возвращают
разную геометрию (количество  цилиндров/головок/секторов) в раз-
ных  режимах  трансляции;  чтобы узнать оригинальную  геометрию,
нужно убрать параметры винчестера из BIOS  и запустить программу
с дискеты (или поставить винчестер вторым).
 
 

Что означает термин "низкоуровневое форматирование"?

Его смысл различен  для разных моделей винчестеров. В отличие от
высокоуровневого форматирования - создания  разделов  и файловой
структуры, низкоуровневое  форматирование означает базовую  раз-
метку поверхностей дисков. Для винчестеров ранних моделей, кото-
рые поставлялись с чистыми  поверхностями,  такое форматирование
создает только  информационные  сектора  и  может быть выполнено
контроллером винчестера под управлением соответствующей програм-
мы. Для современных винчестеров, которые содержат записанную при
изготовлении сервоинформацию,  полное форматирование означает  и
разметку информационных секторов,  и перезапись сервоинформации.
Первое может быть самостоятельно выполнено контроллером  винчес-
тера,  второе  возможно только  на  специальном  технологическом
стенде.

Для  современных  SCSI-винчестеров  разметка  секторов  является
стандартной функцией, для  IDE-винчестеров необходима программа,
ориентированная на конкретную модель. Не рекомендуется применять
к IDE-винчестеру программу от другой  модели  -  хотя в подобных
программах и предусмотрена проверка поддерживаемых моделей,  су-
ществует вероятность частичного совпадения служебных команд, что
может повлечь нежелательные последствия.

Почему разные тестовые программы выдают разные результаты?

Каждая тестовая программа измеряет по-своему. Например, популяр-
ная SysInfo  измеряет  скорость  чтения небольших блоков данных,
поэтому ее результаты похожи на скорость  чтения случайных фраг-
ментов малой  длины;  программа VVSeek (Vladimir L. Vasilevskij)
измеряет предельную  скорость чтения больших блоков, равных объ-
ему дорожки, и ее результаты похожи на скорость считывания боль-
ших непрерывных файлов. Отдельно нужно сказать о методах измере-
ния скорости  позиционирования:  различается  время поиска (Seek
Time) - время на подвод головки к нужному  цилиндру, время пере-
мещения на соседний цилиндр (Track-To-Track Seek  Time), и время
доступа (Access Time) - время подвода вместе со временем чтения/
записи выбранного  сектора.  SI  измеряет  среднее  время поиска
(Average Seek Time) случайных цилиндров и время перемещения меж-
ду цилиндрами, а VVSeek -  время  доступа  к случайным секторам,
которое, естественно,  получается  больше;  однако, в отличие от
времени поиска, это - реальная величина,  поскольку основной ре-
жим работы  винчестера - именно доступ  к секторам, а  не просто
поиск цилиндров.

Наиболее полную информацию о винчестере на  данный момент выдают
программы  HDD_Util   (Dmitry   Pashkov)   и  HDDSpeed  (Michael
Radchenko).

Как должен выглядеть график скорости чтения VVSeek/HDDSpeed?

Этот график  отражает  зависимость скорости считывания от номера
логического цилиндра.  Для  измерения  скорости считывается нес-
колько "логических дорожек" одного логического цилиндра и вычис-
ляется время, затраченное на считывание одной "дорожки".

Чаще всего график представляет собой спадающую ступенчатую линию
- за счет использования ZBR. Длины  горизонтальных участков гра-
фика отражают размер зон одинаковой плотности записи.

На некоторых  моделях  винчестеров  с целью выравнивания средней
скорости  обмена  применяется нелинейное  отображение логических
цилиндров  в  физические. В этих случаях график обычно  выглядит
волнообразно, с чередующимися подъемами и спадами.

Из-за асинхронности работы механических систем винчестера,  кон-
троллеров самого винчестера и компьютера, измерительной програм-
мы и  прочих  естественных факторов горизонтальные линии графика
могут иметь незначительные неровности и зубцы (плюс-минус едини-
цы процентов). Однако глубокие (10-15 процентов  и более) прова-
лы, а также характерные щелчки позиционера на них указывают либо
на ошибки чтения в этой области, либо на  наличие замененных де-
фектных секторов.
 

Что такое "32-bit access" в BIOS Setup?

Разрешение обмена с портом  данных  IDE-винчестера 32-разрядными
словами (стандартно используется 16-разрядный  обмен),  что дает
некоторое ускорение.  Контроллер винчестера должен  поддерживать
эту возможность, иначе будут ошибки при обмене с винчестером.

Этот режим никак не связан с "32-разрядным доступом" в Windows.

Что такое RAID?

Redundant Array of Inexpensive Disks (избыточный набор недорогих
дисков),  в  последнее  время  вместо  Inexpensive  используется
Independent - независимых) - способ организации больших хранилищ
информации, увеличения скорости обмена  или  надежности хранения
данных.  RAID-система  представляет  собой группу из  нескольких
обычных недорогих винчестеров, работающих под управлением  прос-
того контроллера, и  видимую  извне, как одно устройство большой
емкости, высокой скорости или надежности. Различается  несколько
уровней (levels) RAID-систем:

- уровень 0 - параллельное включение с целью одновременного уве-
личения емкости и скорости обмена. Записываемый блок данных раз-
деляется на  блоки  меньшего  размера, которые затем параллельно
записываются на все накопители набора; при считывании происходит
объединение подблоков в один полный блок.

- уровень 1  - зеркализация (mirroring) - параллельное включение
с целью увеличения надежности хранения данных.  Один  и  тот  же
блок данных параллельно записывается на все накопители набора, а
при считывании выбирается наиболее достоверная копия.

- уровень 3 - вариант уровня 0 с ECC (Extended Correction Code -
расширенный исправляющий код).  Для  каждого блока данных на ос-
новных накопителях  вычисляется ECC, который записывается на до-
полнительный накопитель. Это позволяет исправлять бОльшую  часть
ошибок и получить хорошую надежность при более низкой стоимости,
чем в случае уровня 1.

- уровень 5 - комбинация уровней 0 и 3. Данные распределяются по
всем накопителям набора, и точно так же распределяется вычислен-
ный ECC. Это  уменьшает  вероятность одновременной порчи и блока
данных, и его ECC, за счет  небольшого  увеличения  стоимости  и
накладных расходов по сравнению с уровнем 0.
 

Почему скорость винчестера по VVSeek в режиме LBA меньше, чем в CHS?

В режиме LBA VVSeek считывает весь винчестер полностью,  а в CHS
- только первые 1024 логических цилиндра (504 Мб). Это и отража-
ется на средней величине результата.
 

Стоит ли использовать возможность остановки винчестера в паузах?

Очень сильно зависит от режима работы винчестера. Если интервалы
между обращениями достаточно  велики (час и более) и есть объек-
тивные причины отключать винчестер (например, для снижения уров-
ня шума) - это имеет смысл.  Частое включение/выключение практи-
чески бесполезно, так как  время  наработки на отказ (сейчас оно
порядка 300-500 тысяч часов) указано в расчете на круглосуточную
непрерывную  работу,  а  потребляемая  мощность  при  отсутствии
обращений ничтожна - в несколько раз  меньше,  чем  у  системной
платы. Кроме  этого, цикл включения  сам по себе вреден для вин-
честера: головки в  этот  момент соприкасаются с поверхностями -
происходит их  физический  износ, электроника привода работает в
форсированном режиме и больше подвержена отказам, а при некачес-
твенном блоке питания или плохой развязке  питающих цепей возни-
кают броски тока на других устройствах  компьютера, отчего могут
происходить сбои.
 

Почему на моем винчестере наклейка от HP, а определяется он, как
  Seagate?

Фирма Hewlett Packard не выпускает полностью своих винчестеров -
она лишь собирает  их из комплектующих других фирм, подгоняя под
остальное свое  оборудование.  При  этом винчестер может опозна-
ваться и как HP и как какой-нибудь Seagate или Quantum.
 

Как расшифровать обозначение винчестера?

Обозначения обычно буквенно-цифровые, и строятся по схожим прин-
ципам: вначале - обозначение производителя и модели, затем объем
в миллионах байтов, и в конце - суффиксы, уточняющие исполнение,
конкретные характеристики и т.п. Например, суффикс "A" указывает
на интерфейс  ATA (IDE),  а "S" - на SCSI.  Суффикс "V" у многих
моделей обозначает удешевленную (Value)  модель,  за исключением
винчестеров  Micropolis,  у  которых  суффикс  "AV"   обозначает
Audio/Video - ориентацию  на  равномерный обмен данными при чте-
нии/записи.
 

******* Western Digital **************************

WD A C 2 635 - 0 0 F
 1 2 3 4  5    6 7 8

1 - Western Digital
2 - интерфейс: A - IDE, S - SCSI, C - PCMCIA-IDE
3 - модель: C - Caviar, P - Piranha, L - Lite, U - Ultralite
4 - количество физических дисков
5 - емкость в миллионах байт
6 - светодиодный индикатор: 0 - нет, 1 - красный, 2 - зеленый
7 - передняя панель: 0 - нет, 1 - черная, 2 - серая
8 - объем буфера: S - 8 кб, M - 32 кб, F - 64 кб, H - 128 кб.

Для восстановленных винчестеров после даты изготовления указыва-
ется место восстановления: E - Европа, S - Сингапур.

******* Maxtor ***********************************

Mxt 7 850 AV
 1  2  3   4

1 - Maxtor
2 - серия (7xxx)
3 - емкость в миллионах байт
4 - суффиксы: A - ATA (IDE), S - SCSI, V - Value
 

******* Seagate **********************************

ST 5 1080 A PR -0
 1 2   3  4  5  6

1 - Seagate Technology

2 - корпус:
    1 - 3.5" высотой 41 мм
    2 - 5.25" высотой 41 мм
    3 - 3.5" высотой 25 мм или 5.7" глубиной 146 мм
    4 - 5.25" высотой 82 мм
    5 - 3.5" высотой 25 мм или 5" глубиной 127 мм
    6 - 9"
    7 - 1.8"
    8 - 8"
    9 - 2.5" высотой 19 мм или 12.5 мм

3 - емкость в миллионах байт.
    Для  ранних  моделей указывалась  неформатированная емкость,
    реальная была  примерно на 10-15% меньше; сейчас указывается
    реальная емкость.

4 - интерфейс:
    пусто - ST412/MFM
    A  - ATA (IDE)
    AD - ATA с 50-контактным 1.3-дюймовым разъемом
    DC - Дифференциальный SCSI с единственным разъемом
    E  - ESDI
    FC - Оптоволоконный кабель
    G  - SafeRite (tm) - система защиты от ошибок записи при толчках
    J  - SMD/SME-E
    K  - IPI-2
    N  - SCSI для короткого кабеля
    NC - SCSI с единственным разъемом
    ND - Дифференциальный SCSI
    NM - SCSI, совместимый с Mac
    NV - SCSI, совместимый с Netware
    P  - PCMCIA (в ранних моделях - MFM с предкомпенсацией)
    R  - ST412/RLL
    S  - SCSI или с поддержкой синхронизации скорости вращения
    W  - Wide SCSI
    WC - Wide SCSI с единственным разъемом
    WD - Дифференциальный Wide SCSI
    X  - IDE для шины XT-Bus

5 - Paired Solution (комплект из винчестера и контроллера)

6 - время доступа: 0 - обычное, 1 - уменьшенное
 

******* Fujitsu **********************************

M 1638 T A U  #L
    1  2 3 4  5

1 - серия
2 - тип интерфейса:
      T = ATA (EIDE)
      S = SCSI
     SY = Fast SCSI-2 (Ultra)
      H = SCSI, дифференциальный
      Q = Wide SCSI
      R = Wide SCSI, дифференциальный
      C = Wide SCSI, SCA-1
      E = Wide SCSI, SCA-2

3 - стандартный размер блока:
      X = 256 байт
      A = 512 байт
      B = 1024 байта

4 - тип резьбы винтов:
      M = метрическая M3
      U = #6-32 UNC

5 - Специальная версия (ICL)
 

Отчего часто портятся новые IDE-винчестеры Western Digital?

В ряде моделей  выпуска  зимы-весны 1996 года возникают проблемы
при  работе  с некоторыми  системными  платами  (в  частности  -
AsusTek P55TP4N и P55TP4XE). Симптомы - шум или  стук после раз-
гона  винчестера  во время POST. Для предотвращения этого  нужно
обновить микропрограмму процессора винчестера при помощи утилиты
WDOVRLY1,  которую  можно  найти  на  FTP,  WWW или BBS  Western
Digital, либо у их представителей.

Некоторые модели лета-осени 1999 года также имеют ошибки в прог-
рамме контроллера - для их исправления служит утилита WDOVRLY2.
 

Что обозначает параметр "Shock resistance"?

Максимальное допустимое  ударное ускорение (сила удара), при ко-
торой винчестер остается работоспособным. Различается для  вклю-
ченного (operating) и выключенного (non-operating) состояния; во
втором допустимое  ускорение  обычно  в  несколько  десятков раз
больше. Обычные винчестеры в нерабочем состоянии выдерживают ус-
корение до нескольких десятков G (при падении на  бетон с высоты
10  см образуется  нагрузка  около 70 G),  переносные  - до  од-
ной-двух сотен G. В рабочем состоянии  винчестеры обычно перено-
сят ускорения порядка единиц G (легкие толчки). Некоторые модели
имеют защиту  от  ударов,  которая при обнаружении недопустимого
ускорения отключает передачу  данных  и фиксирует блок головок в
нерабочей зоне.
 

Отчего некоторые винчестеры даже при отключенном интерфейсном
   кабеле издают характерные звуки позиционирования головок?

Это термокалибровка - перенастройка параметров механической сис-
темы позиционера при температурном  расширении  дисков, поводков
головок,  изменении  сопротивления  катушек и других  параметров
контура. Для винчестеров с выделенной сервоповерхностью это рас-
ширение создает серьезные помехи правильному позиционированию, и
контроллер при помощи серии пробных перемещений головок подбира-
ет новые  параметры (начальное ускорение, среднюю скорость пере-
мещения и  т.п.).  Винчестеры  со встроенной сервоинформацией не
так чувствительны к температурному расширению, поэтому они могут
выполнять калибровку реже, или приурочивать ее к очередному зап-
росу компьютера, создавая видимость ее отсутствия, или же не вы-
полнять вообще.

Единственная неприятная сторона термокалибровки - нарушение рав-
номерности  чтения/записи  данных.  Это может быть  существенно,
например, для систем обработки звуковых и видеосигналов в реаль-
ном времени.
 

Каковы наиболее распространенные проблемы с floppy-дисководами?

- Подключение интерфейсного  кабеля  "задом наперед". При этом в
момент включения питания сразу же загорается индикатор обращения
к дисководу, чего  в норме быть не должно. Кратковременное вклю-
чение в таком  режиме обычно неопасно для дисковода и контролле-
ра, однако длительная работа может  привести  к  выходу из строя
выходных буферов.

- Отказ датчика опускания диска или плохой контакт крайнего про-
вода  интерфейсного  кабеля, передающего  сигнал  "Disk  Change"
(смена диска). При этом система не реагирует на  смену дискеты -
при чтении каталога выводится каталог предыдущей  дискеты, а при
попытке записи чаще всего разрушается файловая структура на дис-
кете.

- Отказ датчика плотности или защиты записи. В первом случае пе-
рестают читаться и записываться дискеты одной  из плотностей (DD
или HD), во втором запись становится постоянно доступной или не-
доступной вне зависимости от положения защелки на дискете.
 

Каковы наиболее распространенные проблемы с винчестерами?

- Подключение интерфейсного кабеля IDE "задом наперед". При этом
линия "Reset" оказывается замкнутой на землю, отчего большинство
винчестеров даже не раскручиваются, а системная  плата обычно не
запускается. Кратковременное  включение  в  таком состоянии чаще
всего неопасно, однако при длительном могут выйти из строя пере-
дающие буферы винчестера или контроллера.

- Неправильная установка  режимов  IDE  "Master/Slave". При этом
может не  быть отклика ни от  одного устройства на  кабеле, либо
одно устройство может "забивать" другое, что выражается в непра-
вильном определении параметров, ошибках  передачи,  зависаниях и
т.п.

- Неправильная  конфигурация  шины SCSI.  Каждое SCSI-устройство
(контроллер тоже считается устройством) должно иметь  уникальный
номер. Устройства, подключенные к концам SCSI-шины, должны иметь
терминаторы, а устройства внутри  шины  их иметь не должны. Если
устройство настроено на удаленный запуск (по команде от контрол-
лера), то контроллер должен выдавать эту команду при обращении к
устройству. Скорость обмена и наличие контроля  по четности дол-
жны быть установлены в соответствии с возможностями устройств.

- Неправильное задание параметров геометрии  IDE.  Например, при
завышении максимального номера цилиндра большинство BIOS'ов  вы-
дает ошибку во  время тестирования. Даже если тест прошел успеш-
но, то нужные  сектора чаще всего оказываются на других адресах,
что приводит к отказу при загрузке системы или, что еще хуже - к
разрушению системных областей диска. То же относится и к режимам
адресации (Normal/LBA/Large) - после изменения режима  требуется
полная переустановка  винчестера,  начиная  с создания разделов.
При возможности  рекомендуется  установить в Standard BIOS Setup
пункт Auto вместо ручного ввода параметров или определения через
меню Auto Detect - это гарантирует  установку правильной геомет-
рии для большинства типов и форматов дисков.

- Порча таблицы разделов или загрузчика  в  Master  Boot  Record
(MBR),  в  результате чего не загружается система или  пропадают
логические диски.  Таблицу  разделов  можно исправить программой
FDISK или  дисковыми утилитами, для исправления загрузчика можно
использовать  FDISK  с ключом /MBR (работает только для  первого
(Primary  Master)  физического диска). В DOS 7.0 введен  неявный
ключ /CMBR, параметр которого задает физический номер диска.

- Прилипание головок к поверхностям дисков, из-за чего не запус-
кается шпиндельный  двигатель (не слышно характерного звука раз-
гона). В этом случае можно снять винчестер и несколько раз резко
крутнуть его в руке в плоскости вращения дисков.

- Чрезмерная затяжка крепежных винтов  или  перекос установочной
коробки, вызвавшие деформацию корпуса винчестера. Чаще всего она
вызывает сдвиг крышки гермоблока и перекос осей шпинделя или по-
зиционера. В этом случае можно попробовать  ослабить винты, кре-
пящие крышку, слегка постучать по ней со всех сторон и снова ак-
куратно затянуть винты.  Однако  в ряде случаев деформация может
оказаться необратимой.

- Изредка встречаются  экземпляры винчестеров, чувствительные  к
электрическому контакту  с  корпусом  компьюьтера, которые сбоят
при наличии или  отсутствии этого контакта. Если причина в этом,
лучше заменить винчестер; если это невозможно - придется крепить
его таким образом, чтобы исключить или, наоборот, обеспечить хо-
роший электрический контакт.

 - Некоторые модели  (например, WD Caviar выпуска 1996 года) до-
вольно чувствительны  к  стабильности напряжения питания +12В, и
даже незначительное падение этого напряжения ниже 12В может при-
вести к ошибкам записи или повреждению сервоинформации. Особенно
сильно это проявляется при наличии в  компьютере нескольких вин-
честеров или других устройств, потребляющих большой ток по линии
+12В (особенно  - при низком  качестве блока питания), а также -
при подключении винчестера через переходник (например,  вентиля-
тора процессора).  На  надежности работы также может сказываться
чрезмерная (более 30-40 см) длина  интерфейсного  кабеля  и  его
прохождение рядом с местами интенсивного высокочастотного  излу-
чения.
 

Почему винчестер Seagate на запрос отвечает, что он Conner?

В начале 1996  года фирма Conner Peripherals была куплена фирмой
Seagate. Разработанные ранее модели  винчестеров  продолжают вы-
пускаться с  маркировкой  CFS/CFP  и возвращаемым производителем
Conner Peripherals, но с наклейкой Seagate.
 

Почему на диск с FAT входит меньше данных, чем его объем?

Одна из особенностей файловой системы FAT  - распределение прос-
транства на  диске  не минимально возможными порциями (секторами
по 512 байт), а гораздо более крупными кластерами. Поскольку ло-
гический диск не может содержать их более 65530, размер кластера
приходится выбирать достаточно большим: например, для винчестера
емкостью 1  Гб,  состоящего  из единственного логического диска,
размер кластера будет 32 кб. В среднем можно считать, что каждый
файл занимает свой  последний  кластер примерно наполовину - при
этом потери пространства будут равны количеству файлов на диске,
умноженному на  половину размера кластера; для логического диска
1 Гб с десятью тысячами файлов это составит 160 Мб.  При наличии
на диске большого  количества  файлов малого размера процент по-
терь увеличивается.

Способы борьбы с потерями пространства -  хранение больших набо-
ров редко используемых файлов в виде  архивов; разбиение винчес-
тера на логические диски меньшего объема, однако при этом снижа-
ется удобство  работы  с файлами (оптимальный размер логического
диска - 511 Мб (кластер  8  кб));  установка программ компрессии
Stacker,  DriveSpace  и  т.п.,  которые  организуют  собственную
структуру  виртуальных  дисков;  переход  на  файловые   системы
HPFS/NTFS,  которые  более оптимально  распределяют пространство
для файлов.

В команде Format DOS версии 7.0 для жестких  дисков введен неяв-
ный ключ /Z, параметр  которого  задает размер кластера в секто-
рах. Размер должен быть степенью двойки.
 

Какие особенности имеются у известных моделей винчестеров?

У моделей Fujitsu M16xx выпуска 1996 - начала 1997 годов  не ра-
ботает режим Multiword DMA,  поэтому  обмен идет в режиме Single
Word, в котором накладные расходы гораздо больше и реальная ско-
рость  (даже  при чтении из буфера) ограничивается примерно  6.7
Мб/с. В режиме PIO 4 скорость чтения из  буфера винчестера может
доходить до 12-14 Мб/с.

Первые выпуски Seagate Medalist Pro ST52520A (осень 1996) версии
(revision) 301 имели среднюю скорость  чтения  около  6.8  Мб/с.
Большинство выпускаемых  с  начала  1997 года винчестеров версии
302 имеет несколько меньшую скорость чтения (5-6 Мб/с) и высокий
процент переназначенных ошибочных секторов.