Differences

This shows you the differences between two versions of the page.

Link to this comparison view

Both sides previous revisionPrevious revision
Next revision
Previous revision
hddxt [2024/10/30 10:50] – [XT-BUS] adminhddxt [2025/09/12 06:03] (current) – [Шлейфы MFM] admin
Line 7: Line 7:
 ====== BIOS XT и HDD ====== ====== BIOS XT и HDD ======
  
-Как известно, компьютер [[wp>IBM_Personal_Computer_XT|IBM PC XT 5160]] (это официальное название XT-шки) был вторым персональным компьютером после [[wp>IBM_Personal_Computer#Original_PC|IBM PC 5150]]. Как и предшественник, IBM PC XT имел на материнской плате BIOS объемом 8K, который поддерживал основные устройства XT. Давайте рассмотрим поддержку устройств в BIOS IBM PC XT 5160.+Как известно, компьютер [[wp>IBM_Personal_Computer_XT|IBM PC XT 5160]] (это официальное название XT-шки) был вторым персональным компьютером после [[wp>IBM_Personal_Computer#Original_PC|IBM PC 5150]]. Как и предшественник, IBM PC XT имел на материнской плате BIOS объемом 8K, который поддерживал основные устройства XT (но не жесткий диск!). Давайте сначала рассмотрим поддержку устройств в BIOS IBM PC XT 5160.
  
-BIOS XT содержит драйвера очень ограниченного числа устройств:+BIOS XT содержит драйвера довольно ограниченного числа устройств:
  
   * Драйвер контроллеров дисплея CGA или MDA, включая графические режимы CGA и шрифты для них. Выбор типа контроллера видео осуществляется с переключателей на материнской плате.   * Драйвер контроллеров дисплея CGA или MDA, включая графические режимы CGA и шрифты для них. Выбор типа контроллера видео осуществляется с переключателей на материнской плате.
Line 21: Line 21:
  
 На PC поддержка дисковых устройств осуществляется через прерывание BIOS INT 13, самые важные вызовы конечно же "Прочитать сектор"(INT 13/AH=02h) и "Записать сектор"(INT 13/AH=03h). BIOS поддерживает до 4-х флопии-приводов 360К с номерами устройств от 0 до 3. На PC поддержка дисковых устройств осуществляется через прерывание BIOS INT 13, самые важные вызовы конечно же "Прочитать сектор"(INT 13/AH=02h) и "Записать сектор"(INT 13/AH=03h). BIOS поддерживает до 4-х флопии-приводов 360К с номерами устройств от 0 до 3.
- 
-Стандартный BIOS XT обрабатывает также вызов INT 19 (Boot) и поддерживает загрузку с нулевого устройства, которое, как несложно догадаться, является флопиком 360К. Фактически, обработчик INT 19 состоит из вызова INT 13 "Прочитать сектор" c первого сектора дискеты (Boot Sector) в память по адресу 0000:7С00H (на 1Кб меньше 32К). Если в конце сектора есть сигнатура AAH/55H, то это скорее всего нормальный Boot Sector и BIOS передает туда управление. 
  
 Таким образом, "стандартный" BIOS XT **не содержит** никаких драйверов жестких дисков, вся поддержка содержится в Optional ROM BIOS (ПЗУ) платы контроллера. Таким образом, "стандартный" BIOS XT **не содержит** никаких драйверов жестких дисков, вся поддержка содержится в Optional ROM BIOS (ПЗУ) платы контроллера.
 +
 +Стандартный BIOS XT обрабатывает также вызов INT 19 (Boot) и поддерживает загрузку с нулевого устройства, которое, как несложно догадаться, является флопиком 360К. Фактически, обработчик INT 19 состоит из вызова INT 13 "Прочитать сектор" c первого сектора дискеты (Boot Sector) в память по адресу 0000:7С00H (на 1Кб меньше 32К). Если в конце сектора есть сигнатура AAH/55H, то это скорее всего нормальный Boot Sector и BIOS передает туда управление.
  
 Материалы для дополнительного чтения: Материалы для дополнительного чтения:
Line 35: Line 35:
 Важное отличие XT от AT286/386/+ : В BIOS IBM PC AT и старших машин дополнительно содержится драйвер "стандартного" 16-битного MFM контроллера жестких дисков Western Digital на чипсете WD1010. Машина IBM 5170 (это полное название AT-шки) продавалась сразу с жестким диском и контроллером типа WD1003-WA. Поэтому "стандартный" 16-битный MFM контроллер не имеет BIOS-а на борту, он ему просто не нужен, т.к. драйвер содержится в основном BIOS-е материнской платы AT. Далее, оказывается, что контроллер "внутре" любого IDE диска полностью совпадает по системе команд и регистрам с MFM WD1003-WA (плюс расширения). Это нисколько не удивительно, поскольку стандарты IDE разрабатывала та же фирма Western Digital. Этот набор регистров и команд называется Task File, он стандартный и одинаковый у 16-битного MFM и у обычных IDE и работает одинаково. Поэтому машине AT с IDE диском и контроллером тоже не нужны никакие дополнительные BIOS-ы. Важное отличие XT от AT286/386/+ : В BIOS IBM PC AT и старших машин дополнительно содержится драйвер "стандартного" 16-битного MFM контроллера жестких дисков Western Digital на чипсете WD1010. Машина IBM 5170 (это полное название AT-шки) продавалась сразу с жестким диском и контроллером типа WD1003-WA. Поэтому "стандартный" 16-битный MFM контроллер не имеет BIOS-а на борту, он ему просто не нужен, т.к. драйвер содержится в основном BIOS-е материнской платы AT. Далее, оказывается, что контроллер "внутре" любого IDE диска полностью совпадает по системе команд и регистрам с MFM WD1003-WA (плюс расширения). Это нисколько не удивительно, поскольку стандарты IDE разрабатывала та же фирма Western Digital. Этот набор регистров и команд называется Task File, он стандартный и одинаковый у 16-битного MFM и у обычных IDE и работает одинаково. Поэтому машине AT с IDE диском и контроллером тоже не нужны никакие дополнительные BIOS-ы.
  
-Второе важное отличие AT286/386/+ - это наличие CMOS Clock. Это такие специальные часы с маленькой памятью на батарейке. В памяти хранятся настройки CMOS Setup, так что CMOS заменяет кучу переключателей. В одной из ячеек CMOS-памяти хранится так называемый "тип жесткого диска". На самом деле это просто индекс (номер) в большой таблице BIOS, где хранятся параметры C/H/S дисков. Количество таких фиксированных типов постоянно росло, доросло до 46 и в конце концов это всем надоело. Сделали User Type = 47, в котором количество дорожек, головок и секторов можно задавать вручную.+Второе важное отличие AT286/386/+ - это наличие CMOS Clock. Это такой специальный чип - часы на батарейке с маленьким блоком памяти. В этой памяти хранятся настройки CMOS Setup, так что CMOS заменяет кучу переключателей. В одной из ячеек CMOS-памяти хранится так называемый "тип жесткого диска". На самом деле это просто индекс (номер) в большой таблице BIOS, где хранятся параметры C/H/S дисков. Количество таких фиксированных типов постоянно росло, доросло до 46 и в конце концов это всем надоело. Сделали User Type = 47, в котором количество дорожек, головок и секторов можно задавать вручную.
  
 **UPD** Для совсем нердов - последние редакции BIOS для IBM PС XT 5160 умеют работать с флопиками 1.2Mb. Но для этого нужно заменить штатный контроллер флопиков на контроллер с поддержкой высокой плотности. **UPD** Для совсем нердов - последние редакции BIOS для IBM PС XT 5160 умеют работать с флопиками 1.2Mb. Но для этого нужно заменить штатный контроллер флопиков на контроллер с поддержкой высокой плотности.
Line 41: Line 41:
  
 {{ st412_s.jpg?nolink&160|Seagate ST-412}} {{ st412_s.jpg?nolink&160|Seagate ST-412}}
-Компьютер IBM PC XT 5160 в отличии от просто IBM PC 5150 продавался уже с жестким диском аж на 10 магабайт. В качестве поставщика IBM выбрала популярного тогда производителя винтов Seagate с моделью диска ST-412. Компания Seagate к тому времени уже была известна как производитель жестких дисков для мини-компьютеров, например она выпускала жесткий диск ST-506 на 5 мегабайт, который применялся в мини-компьютерах DEC (RD50) с точно такими же шлейфами. Вскоре и другие производители выпустили множество совместимых моделей: Western Digital, Kalok, Tandon, Micropolis e.t.c. Таким образом, интерфейс модели винтов ST-506/412 фирмы Seagate стал де-факто "стандартом" в отрасли персоналок и названием интерфейса для подключения древних жестких дисков.+Компьютер IBM PC XT 5160 в отличии от просто IBM PC 5150 продавался уже с жестким диском аж на 10 магабайт. В качестве поставщика IBM выбрала популярного тогда производителя винтов Seagate с моделью диска ST-412. Компания Seagate к тому времени уже была известна как производитель жестких дисков для мини-компьютеров, например она выпускала жесткий диск ST-506 на 5 мегабайт, который применялся в мини-компьютерах DEC (под имененм RD50) с точно такими же шлейфами. Вскоре и другие производители выпустили множество совместимых моделей: Western Digital, Kalok, Tandon, Micropolis e.t.c. Таким образом, интерфейс модели винтов ST-506/412 фирмы Seagate стал де-факто "стандартом" в отрасли персоналок и названием интерфейса для подключения древних жестких дисков.
  
 Подробнее в википедии: [[https://en.wikipedia.org/wiki/ST-506]] Подробнее в википедии: [[https://en.wikipedia.org/wiki/ST-506]]
Line 47: Line 47:
 Способ записи (кодировка битов) на такой жесткий диск был MFM (Modified Frequency Modulation) на скорости 5 Mbit/s. Таким образом, по названию способа записи и сами жесткие диски стали называться MFM. А интерфейс для подключения у них был уже знакомый нам ST-506/412. Способ записи (кодировка битов) на такой жесткий диск был MFM (Modified Frequency Modulation) на скорости 5 Mbit/s. Таким образом, по названию способа записи и сами жесткие диски стали называться MFM. А интерфейс для подключения у них был уже знакомый нам ST-506/412.
  
-Надо отметить, что, по сути, диск с интерфейсом ST-506/412 представляет из себя такой "цифровой магнитофон". То есть, выбрав дорожку 0 сторону 1 мы получаем по кругу одни и те же данные (биты) 3600 раз в минуту (60 раз в секунду) и плюс сигнал INDEX на каждый оборот. Поэтому, в теории, записать на дорожку ST-506/412 можно **что угодно**, не только MFM, а любой поток битов <10MHz. Формированием и распознаванием "заголовков секторов" и выделением данных занимается контроллер. Поэтому, перед использованием нового жесткого диска, его надо отформатировать на вашем контроллере. Такая схема разбиения на сектора называется "Soft Sectors". Совместимость форматов дорожки между разными контроллерами - довольно посредственная. Например, если контроллеры сделаны на одинаковом чипсете (например WD), то совместимость скорее всего будет. А если на разных (WD и, например, OMTI) - то скорее всего нет.+Надо отметить, что, по сути, диск с интерфейсом ST-506/412 представляет из себя такой "цифровой магнитофон". То есть, выбрав дорожку 0 сторону 1 мы получаем по кругу одни и те же данные (биты) 3600 раз в минуту (60 раз в секунду) и плюс сигнал INDEX на каждый оборот. Поэтому, в теории, записать на дорожку ST-506/412 можно **что угодно**, не только MFM, а любой поток битов <10MHz. Формированием и распознаванием "заголовков секторов" и выделением данных занимается контроллер. Поэтому, перед использованием нового жесткого диска, его надо отформатировать на вашем контроллере. Такая схема разбиения на сектора называется "Soft Sectors". Совместимость форматов дорожки между разными контроллерами - довольно посредственная. Например, если контроллеры сделаны на одинаковом чипсете (например WD), то совместимость скорее всего будет. А если на разных (WD и, например, OMTI) - то скорее всего нет. Вот пример разметки дорожки контроллером WD из документации:
 {{ :mfm_track.jpg?direct&500 |Формат дорожки MFM контроллера на чипах WD10101}} {{ :mfm_track.jpg?direct&500 |Формат дорожки MFM контроллера на чипах WD10101}}
 Материалы для дополнительного чтения: Материалы для дополнительного чтения:
Line 70: Line 70:
  
   * Шлейф (собственно сам кабель) - [[wp>Ribbon cable]] (ленточный кабель) - толщина [[wp>American_wire_gauge|AWG24]] на 34 и 20 проводников соответственно.   * Шлейф (собственно сам кабель) - [[wp>Ribbon cable]] (ленточный кабель) - толщина [[wp>American_wire_gauge|AWG24]] на 34 и 20 проводников соответственно.
-  * Коннектор краевого разъема 34 пин - EC34, AMP P/N 88373-3, Molex 15-35-1351 или совместимый.+  * Коннектор краевого разъема 34 пин - EC34, AMP P/N 88373-3, Molex 15-35-1351 или совместимый. (Такой же, как для 5" флопов).
   * Коннектор краевого разъема 20 пин - EC20, AMP P/N 88373-6, Molex 15-35-1201 или совместимый.   * Коннектор краевого разъема 20 пин - EC20, AMP P/N 88373-6, Molex 15-35-1201 или совместимый.
-  * Коннекторы для присоединения к контроллеру - IDC, [[wp>Insulation-displacement connector]] на 34 и 20 пинов. +  * Коннекторы для присоединения шлейфа к контроллеру - IDC, [[wp>Insulation-displacement connector]] на 34 и 20 пинов. 
-  * Номинал резисторов для терминирования - сборка 220/330 ом.+  * Номинал резисторов для терминирования - сборка 220/330 Ом SIP или DIP.
  
 Для упрощения подключения жестких дисков часто применяют управляющий кабель "с перекруткой". Аналогичная схема часто применяется для кабеля флоппи-дисков. В этом случае, все флоппи-диски переключаются на адрес B: (DS1), а "перекруткой" жил кабеля подменяют сигналы DS0 и DS1. C кабелем MFM можно проделать то же самое, только перекручиваются [[http://minuszerodegrees.net/misc/floppy_vs_hard.jpg|другие жилы]]. Для упрощения подключения жестких дисков часто применяют управляющий кабель "с перекруткой". Аналогичная схема часто применяется для кабеля флоппи-дисков. В этом случае, все флоппи-диски переключаются на адрес B: (DS1), а "перекруткой" жил кабеля подменяют сигналы DS0 и DS1. C кабелем MFM можно проделать то же самое, только перекручиваются [[http://minuszerodegrees.net/misc/floppy_vs_hard.jpg|другие жилы]].
Line 120: Line 120:
  
 Дополнительные материалы для чтения: Дополнительные материалы для чтения:
-  * [[http://www.minuszerodegrees.net/ibm_xebec/ibm_xebec_llf_debug.htm|Low-Level Format Via DEBUG]] Как отформатировать диск через DEBUG и вызовы BIOS 
   * [[https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BA%D0%B0|Форматирование диска]]   * [[https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%BE%D1%80%D0%BC%D0%B0%D1%82%D0%B8%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%B4%D0%B8%D1%81%D0%BA%D0%B0|Форматирование диска]]
 +  * [[https://www.minuszerodegrees.net/hdd/MFM%20hard%20drive%20-%20Low-level%20format.htm|IBM PC Family - Low-Level Format on MFM and RLL Hard Drives]]  
 +  * [[http://www.minuszerodegrees.net/ibm_xebec/ibm_xebec_llf_debug.htm|Low-Level Format Via DEBUG]] Как отформатировать диск через DEBUG и вызовы BIOS
 +
 ====== Разное ====== ====== Разное ======
  
Navigation