|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Жесткие диски
В предпочтительности применения
жестких дисков повышенной емкости можно убедиться с помощью табл. 3. в
которой приведен типичный, но несколько устаревший пример использования
дискового пространства для Windows 98.
В начале 2004 г. винчестеры
емкостью менее 80 Гб уже практически не производятся, обычными стали
80-160 Гб и более.
При установке жестких дисков с
интерфейсом Enhanced IDE необходимо учитывать некоторые их особенности,
связанные с так называемым барьером емкости, достижением хорошего уровня
производительности, совместным использованием с другими устройствами и
обеспечением надежной и устойчивой работы.
Однако прежде, чем говорить о
перспективах модернизации жестких дисков, следует получить ответы на
некоторые вопросы.
Таблица 3
Распределение дискового
пространства |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Программы
Windows 98 и приложения |
Емкость диска 1,6 Гб 3.2 Гб 10 Гб
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
550 |
550 Мб 200 Мб
600 Мб
200 Мб
8.45Гб |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
550
Мб |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Мб
100 Мб
300 Мб
180
Мб
2,07
Гб |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Запас для файловой системы
(нельзя |
80Мб |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
использовать полностью
заполненный |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Диск)
Издержки файловой системы
из-за
большого размера кластера
(зависит от 200 Мб
размера
раздела) |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Пространство, используемое Windows
98
Оставшееся пространство для данных |
160 Мб
0.61 Гб |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
пользователя |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Что такое PIO и DMA?
Это режимы программного
ввода/вывода (Programmed Input/Output) и прямого доступа к памяти (Direct
Memory Access) на винчестерах стандарта ШЕ/ЕШЕ Программный ввод/вывод -
обычный метод обмена с ШЕ-винчестер ом. когда процессор при помощи команд
ввода/вывода считывает или записывает 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 памяти, что экономит
процессорное время, но несколько снижает максимальную скорость обмена. В
однозадачных системах более предпочтителен режим РЮ, в многозадачных -
режим DMA Однако для реализации режима DMA необходимы специальные
контроллеры и драйверы, тогда как режим РЮ поддерживается всеми без
исключения системами.
Что обозначают режимы РЮ и DMA?
Номера режимов обозначают
скорость (или время одного цикла) обмена.
РЮ Время цикла, не Максимальная скорость обмена.
Мб/с |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Режимы 0...2 относятся к обычным
ШЕ (стандарт ATA). 3...4 -к ЕШЕ (АТА-2). режим 5 - к АТА-3.
За один цикл передается слово
(два байта), поэтому скорость вычисляется так (например, для РЮ-3):
1000000000ns/180nsx2 = ll 111 110 б/с. Режимы DMA делятся на однословные
(single word) и многословные (multiword) в зависимости от количества
слов (циклов обмена), передаваемых за один сеанс работы с
шиной:
DMA Время цикла, не Максимальная
скорость обмена. Мб/с Single word
0
960 2.1
1
480 4.2
2
240 8.3 Multiword
0
480 4.2
1
150 13.3
2
120 16.6
3
100 20.0
Режимы Single Word 0..2 и
Multiword 0 относятся к ATA, 1..2 -к (АТА-2), режим 3 - к
АТА-3.
Поддерживаемые контроллером или
винчестером режимы определяют лишь максимально возможную скорость обмена
по интерфейсу - реальная скорость обмена определяется частотой вращения
дисков, скоростью работы логики винчестера, скоростью работы процессора и
памяти и еще множеством других причин.
Что такое Block Mode?
Это режим блочного обмена с
ШЕ-винчестер ом. Обычный 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 между обращениями к
последовательным секторам может проходить достаточно времени, чтобы
очередной сектор «уехал» из-под головки, и для его считывания потребуется
лишний оборот диска.
При блочном чтении винчестеру
вначале сообщается количество секторов, обрабатываемых за одну операцию,
он считывает их все во внутренний буфер, и затем процессор забирает все
секторы сразу. Различные винчестеры имеют разный размер 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
фрагментами, 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 такое LBA?
Logical Block Addressing -
адресация логических блоков в ЕШЕ- винчестерах. В стандарте АТА был
предусмотрен только классический 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
винчестера в 128 Гб. однако BIOS с самого начала ограничивал количество
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 BlOS'y адреса сектора, оставляет свободными 4 старших разряда в
номере головки, что позволило увеличить поддерживаемую DOS емкость 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, 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 представляется 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
геометрии.
Проблемы, связанные с
ограничением емкости ШЕ жестких дисков величиной 528 Мб (под DOSAVindows).
могут возникать только при установке их в довольно старые компьютеры. BIOS
которых не поддерживает режим Logical Block Address (LBA). В таком случае
требуется либо применение специального драйвера, либо использование ШЕ
контроллера с собственным BIOS.
Используемая в настоящее время
версия LBА поддерживает до 500 Гб. однако более ранние версии, которые
применялись в BIOS первых плат под процессоры Pentium, имели ограничения
сначала в 2 Гб. а потом в 8 Гб. Для таких плат применение жестких дисков
большой емкости затруднительно (требуется перепрошнвка BIOS).
При использовании встроенных в
системную плату (или отдельных) контроллеров, допускающих режим обмена РЮ
Mode 3 и 4. удается получить скорость передачи данных на хорошем уровне
2-3 Мб/с (по Norton Sysinfo). Однако не стоит пренебрегать при
необходимости и другими известными мерами повышения производительности
дисковой подсистемы. Один из основных способов - это применение для
DOSAVindows программного кэширования диска с помощью SmartDrive.
Программное кэширование гибче и быстрее аппаратного, так как для обмена
данными с кэш-памятью не используется системная шина.
Системные платы со встроенными
Bus Master Enhanced ШЕ контроллерами позволяют использовать для передачи
данных не только режим РЮ. но и DMA (при установке соответствующего
драйвера). В этом случае возрастает производительность как дисковой
системы, так и общая - за счет снижения загрузки процессора операциями
ввода/вывода.
При подключении жесткого диска
и привода CD-ROM с интерфейсом ШЕ/АТАР1 к одному и тому же каналу
ШЕ контроллера производительность диска может резко упасть. В этом случае
рекомендуется для CD-ROM использовать другой канал (т.е. желательно
применять двухканальные Enhanced ШЕ контроллеры, поддерживающие 4
устройства).
О возможностях эффективного
режима Ultra DMA/66 и UltraATA/100 рассказано в разделе «Новое в системных
платах».
Повышение скорости работы
интерфейса до 100 Мб/с в режиме Ultra DMA/100 по сравнению с 33 Мб/с для
Ultra DMA133 приводит к некоторому увеличению производительности, но
весьма небольшому. В то же время переход к более скоростным интерфейсам и
возрастание количества подсоединяемых устройств требуют определенных мер
по обеспечению устойчивой работы. В отличие от SCSI, где этим проблемам
уделяется особое внимание, в ШЕ нет средств для контроля четности,
целостность данных не проверяется, и о ее нарушении не сигнализируется.
Поэтому основное внимание должно уделяться мерам конструктивного
характера. Длина кабеля не должна превышать 18» (45.7 см), разъем для
второго жесткого диска должен находиться не далее, чем в 6» (12.5 см) от
его конца. Эти рекомендации актуальны, поскольку кабели зачастую
изготавливаются самостоятельно. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||