Интерфейсы внешних запоминающих устройств IBM PC

Для подключения внешних запоминающих устройств используются следующие типы интерфейсов: 1) ESDI (Enhanced Small Device Interface);2) SCSI (Small Computer System Interface);3) IDE (Integrated Drive Electronics);4)EIDE(Enhanced-IDE).5) SATA;6) USB. ESDI (Enhanced Small Device Interface) разработан Maxtor Corporation в начале 1980-х. По сравнению с предшествующими типами интерфейсов в ESDI было осуществлено перемещение определенных частей (контроллера шины), которые размещались на контроллере-плате устанавливаемой в материнскую плату, непосредственно в корпус привода жёсткого диска и произведена унификация шины управления, позволившая осуществление подключения большего количества видов устройств.В начале 1990-х, SCSI заменил ESDI,и с середины 1990-х ESDI массово не использовался. SCSI - промышленный стандарт для подключения винчестеров, стриммеров, сменных и оптических дисков и др; осуществляет параллельную пересылку данных (побайтно) с контролем по четности - это повышает скорость его работы. После стандартизации SCSI начал широко применяться в компьютерах Apple Macintosh, Sun Microsystems. В ПК, совместимых с IBM PC, SCSI не пользуется такой популярностью в связи со своей сложностью и сравнительно высокой стоимостью.SCSI широко применяется на серверах, высокопроизводительных рабочих станциях.Система команд SCSI на уровне программного обеспечения употребляется в единых стеках поддержки устройств хранения данных в ряде ОС(в т.ч. в Microsoft Windows).В настоящее время широко используются новые реализации SCSI: для передачи команд протокола SCSI по IP-сетям используется сетевой протокол iSCSI; для замены параллельной шины предложена технология подключения устройств по последовательной шине Serial Attached SCSI (SAS). IDE (ATA, AT-bus, PC/AT, Task File) - параллельный интерфейс подключения накопителей (жёстких дисков и оптических приводов) к компьютеру. Разработан в 1986 году фирмой Western Digital. Отличительная особенность - реализация функций контроллера в самом накопителе, что позволяет сократить количество сигналов, передаваемых между системной платой и накопителем, повысить производительность жесткого диска с 5 до 10 Мбит/с.Выпуск малогабаритных компьютеров потребовал сокращения размеров как самого жесткого диска, так и его контроллера, поэтому новая концепция интерфейса IDE стала в них доминирующей. EIDE (Enhanced IDE — «расширенный IDE»), появившийся вслед за IDE, позволял использование приводов ёмкостью, превышающей 528 Мб (504 МБ), вплоть до 8,4 Гб. SATA (Serial ATA) — последовательный интерфейс обмена данными с накопителями информации. SATA является развитием параллельного интерфейса ATA (IDE). Интерфейс SATA имеет два канала передачи данных, от контроллера к устройству и от устройства к контроллеру. Для передачи сигнала используется технология LVDS, провода каждой пары являются экранированными витыми парами. USB (Universal Serial Bus — «универсальная последовательная шина») -последовательный интерфейс передачи данных для среднескоростных и низкоскоростных периферийных устройств.Для подключения периферийных устройств к шине USB используется четырёхпроводный кабель, при этом два провода (витая пара) в дифференциальном включении используются для приёма и передачи данных, а два провода — для питания периферийного устройства.В настоящее время широко используются устройства, выполненные в соответствии со спецификацией USB 2.0. Недавно появились устройства, работающие на шине USB 3.0.

Основные понятия защищенного режима.

Защищённый режим (режим защищённой виртуальной адресации) — режим работы процессора. Разработан фирмой Digital Equipment для 32-разрядных компьютеров VAX-11, а также фирмой Intel для своих процессоров. Данный режим позволил создать многозадачные операционные системы — UNIX 1969 г., Microsoft Windows 1985 г. и другие. Современные ОС используют защищенный режим процессора, в котором меры защиты критических ресурсов реализуются на аппаратном уровне. Поскольку программа может взаимодействовать с подсистемами компьютера только через пространства памяти и портов ввода-вывода, а также аппаратные прерывания, то защищать нужно эти 3 типа ресурсов. Самую сложную защиту имеет память. ОС выделяет каждому процессу области памяти – сегменты – различного назначения и с разными правами доступа. Из одних сегментов можно только читать данные, в другие возможна и запись. Для программного кода выделяются специальные сегменты, инструкции могут выбираться и исполняться только из них. Защита не позволяет передать управление на сегмент данных – сработает исключение защиты, которое обрабатывается операционной системой, и ошибочный процесс будет принудительно завершен. Чтобы выдержать принцип хранимости программы (сформулированный Фон Нейманом) на время ее загрузки в память или программной модификации ту же область объявляют сегментом данных, в который разрешена запись. Система защиты может полностью контролировать распределение памяти, генерируя исключения в случаях различных нарушений. Эффективность защиты (устойчивость компьютера к ошибкам) в значительной мере определяется предусмотрительностью разработчиков ОС. Чем сложнее программа и больше объем обрабатываемых ею данных, тем больше ее потребности в памяти. В первых процессорах семейства память предоставлялась в виде сегментов размером по 64 Кбайт, а суммарный объем программно адресуемой памяти не превышал значения в 1 Мбайт. Потребности решаемых задач довольно быстро переросли эти ограничения, и в процессоры ввели средства организации виртуальной памяти.

Дата добавления: 2015-08-05