|
|Сканирование до "больше" или | | |
|"равно" | | |
|Форматирование дорожки |N, SC, GPL, D |ST0, ST1, ST2,C, H, |
| | |R, N |
|Чтение индексных данных |Отсутствуют |ST0, ST1, ST2,C, H, |
| | |R, N |
|Инициализация |Отсутствуют |Отсутствуют |
|Чтение состояния прерывания |Отсутствуют |ST0, PCN |
|Определить параметры |1 байт: |Отсутствуют |
| |мл. тетрада - | |
| |HUT | |
| |ст. тетрада - | |
| |SRT | |
| |2 байт: | |
| |бит 0 - ND | |
| |биты 1-7 - HLT | |
|Чтение состояния накопителя |Отсутствуют |ST3 |
|Поиск |C |Отсутствуют |
После выполнения команды центральный процессор должен получить от
контроллера байты результата. Среди них - содержимое внутренних регистров
состояния контроллера ST0, ST1, ST2, ST3. Опишем назначение отдельных бит
этих регистров.
Формат регистра ST0:
|Биты |Название |Назначение |
|1, 0 |US1, US2 |Код НГМД |
|2 |HD |Номер головки |
|3 |NC |Устанавливается, если НГМД не готов |
| | |выполнить команду чтения или записи |
|4 |EC |Сбой оборудования |
|5 |SE |Завершена команда "Поиск" |
|7, 6 |I, C |Код прерывания: |
| | |00 - нормальное завершение; |
| | |01 - аварийное завершение; |
| | |10 - неправильная команда; |
| | |11 - нет готовности НГМД |
Формат регистра ST1:
|Биты |Название |Назначение |
|0 |MA |Пропуск адресной метки. Этот бит устанавливается в |
| | |1, если контроллер не может найти адресную метку |
|1 |NN |Защита записи. Устанавливается, если при выполнении|
| | |операции контроллер получает от НГМД сигнал защиты |
| | |записи |
|2 |ND |Сектор не найден |
|3 |- |Зарезервировано |
|4 |OR |Переполнение. Процессор не успевает выполнять обмен|
| | |данными с контроллером |
|5 |DE |Ошибка в данных при проверке контрольной суммы |
|6 |- |Зарезервировано |
|7 |EN |Несуществующий сектор, устанавливается, когда |
| | |контроллер пытается прочесть сектор со слишком |
| | |большим адресом |
Формат регистра ST2:
|Биты |Название |Назначение |
|0 |MD |Пропущен адресный маркер в поле данных |
|1 |BC |Дорожка не читается |
|2 |SN |Ошибка сканирования. Устанавливается, если |
| | |при выполнении команды сканирования |
| | |контроллер не может найти требуемую дорожку|
|3 |SH |Сканирование выполнено, дорожка найдена |
|4 |WC |Ошибка адреса дорожки |
|5 |DD |Ошибка в поле данных |
|6 |CM |Во время операции чтения или сканирования |
| | |не обнаружен сектор с маркером удаленных |
| | |данных |
|7 |- |Зарезервировано |
Формат регистра ST3:
|Биты |Название |Назначение |
|1, 0 |US1, US2 |Код выбранного НГМД |
|2 |HD |Номер выбранной головки |
|3 |TS |Используется режим двухсторонней записи |
|4 |T0 |Головка установлена на дорожку 0 |
|5 |RDY |НГМД готов к работе |
|6 |WP |Защита записи на диске |
|7 |FT |Неисправность НГМД |
Дополнительно перед выполнением операции и после ее завершения надо
проанализировать содержимое описанного выше регистра основного состояния
контроллера RS.
Команда "Определить параметры" задает времена задержки для трех
внутренних таймеров контроллера. Первый байт параметров состоит из двух
полей - SRT и HUT. Поле SRT задает временной интервал между шаговыми
импульсами двигателя перемещения головки. Это поле имеет ширину 4 бита.
Поле HUT определяет время разгрузки головки и тоже имеет ширину 4 бита.
Второй байт параметров состоит из полей HLT и ND. Поле HLT имеет
ширину 7 бит и определяет время загрузки головки. Бит ND предназначен для
использования канала прямого доступа ПДП - если этот бит установлен в 0, то
ПДП используется, иначе обмен данными идет через центральный процессор.
Параметры для команды "Определить параметры" лучше всего взять из
таблицы параметров дискеты, которая заполняется базовой системой
ввода/вывода BIOS во время инициализации системы. Конечно, если вам нужны
нестандартные параметры, вы можете использовать свои, ориентируясь на
оригинальные значения из таблицы параметров дискеты.
Команда "Инициализация" может выполняться одновременно для всех
накопителей. По этой команде головки перемещаются на нулевую дорожку.
Команда "Поиск" используется для установки головки на нужную дорожку. Поиск
может выполняться одновременно для нескольких накопителей.
Команда "Чтение состояния прерывания" может вырабатываться после
завершения других команд для выяснения состояния контроллера после
прерывания. Эту команду удобно использовать после команд "Поиск" или
"Инициализация".
После поступления команды "Чтение данных" загружается головка, контроллер
считывает метки адреса идентификатора ID и поля ID. Контроллер
последовательно считывает номера секторов, и как только считанный номер
совпадет с запрошенным, контроллер байт за байтом считывает данные,
расположенные в секторе, и передает их либо центральному процессору, либо
каналу прямого доступа к памяти. При передаче данных контроллер должен
обслуживаться каждые 27 мкс в режиме одинарной плотности и 13 мкс в режиме
двойной плотности, иначе в регистре состояния ST3 устанавливается флаг
переполнения OR.
Если контроллер не может найти нужный сектор, то в регистре ST1
устанавливается флаг отсутствия данных ND. При ошибке чтения данных,
обнаруженной схемами избыточного циклического контроля CRC ,
устанавливается флаг ошибки данных DE.
При считывании адресной метки удаленных данных в регистре ST2 и сброшенном
в 0 бите SK команды флаг CM устанавливается в 1, читаются все данные из
этого сектора, затем выполнение команды прекращается.
Поле команды MT позволяет задать выполнение многодорожечной операции,
при которой контроллер считывает данные с обеих сторон дискеты. Поле MFM
определяет плотность обрабатываемой информации: значение 0 соответствует
одинарной плотности, 1 - двойной.
Если поле команды N содержит 0, то поле DTL определяет объем
передаваемых данных. Если поле N содержит отличное от нуля значение, поле
DTL игнорируется и должно содержать значение 0FFh.
Выполнение команды "Запись" аналогично. В режиме записи обмен данными
процессора с контроллером должен происходить каждые 31 мкс в режиме
одинарной плотности и каждые 15 мкс в режиме двойной плотности.
По команде "Запись удаленных данных" в начале поля данных записывается
адресная метка удаленных данных вместо обычной адресной метки данных.
По команде "Чтение данных дорожки" считываются все поля данных с
каждого сектора дорожки как непрерывные блоки данных. С помощью этой
команды можно выполнять многодорожечные операции и пропуски.
Команда "Чтение индексных данных" позволяет определить положение
головки.
Команда "Форматирование дорожки" форматирует всю дорожку - на нее
записываются интервалы, адресные метки, поля индексных данных и поля
данных. Вам не обязательно располагать секторы в порядке увеличения
номеров, так как при форматировании контроллер запрашивает параметры C, H,
R и N.
Группа команд "Сканирование" позволяет сравнивать данные, поступающие
от контроллера и от центрального процессора. Контроллер выполняет побайтное
сравнение и ищет сектор, удовлетворяющий заданному условию. При выполнении
условия сканирования в регистре состояния ST2 устанавливается флаг SH, в
противном случае - флаг SN.
4.3 Использование команд контроллера НГМД.
Выполнив сброс контроллера, вам надо его проинициализировать, указав
все рабочие параметры. Затем можно выдавать контроллеру команды, каждый раз
проверяя регистр основного состояния ST и анализируя байты результата
ST0...ST3. Можно предложить следующую последовательность действий:
• сброс контроллера выдачей в порт 3F2h байта с битом 2, установленным
в 0;
• разрешение работы контроллера выдачей в этот же порт байта с битом 2,
установленным в 1;
• выдача контроллеру команды "Инициализация";
• выдача контроллеру команды "Определить параметры";
• включение двигателя и ожидание в течение примерно 0,5 с (время
разгона двигателя);
• установка головки в нужное положение командой "Поиск";
• проверка результатов установки командой "Чтение состояния
прерывания";
• для IBM PC/AT установка нужной скорости передачи данных выдачей в
порт 3F7h байт с соответствующим значением: 0 для дискет с высокой
плотностью записи (HD), 1 для двойной плотности (DD) и 2 для одинарной
(SD);
• если установка головок выполнена правильно, можно выдавать команды
чтения или записи данных (перед этим надо правильно запрограммировать
контроллер прямого доступа к памяти, если вы собираетесь использовать режим
ПДП).
4.4 Немного о контроллере прямого доступа к памяти.
Приведем основные сведения, необходимые для того чтобы разобраться в
программе, демонстрирующей использование команд контроллера НГМД.
Контроллер прямого доступа к памяти (ПДП) имеет несколько каналов и для IBM
PC/AT состоит из двух микросхем Intel 8237A (или аналогичных). Контроллер
НГМД использует канал с номером 2.
Перед началом инициализации контроллера ПДП программа должна послать в
порты 0Bh и 0Ch код операции, которая будет выполняться - 46h для операции
чтения и 4Ah для операции записи.
В процессе инициализации программа должна сообщить контроллеру ПДП
адрес буфера, куда ему следует поместить данные или откуда надо взять
данные, и длину передаваемых данных в байтах.
Адрес необходимо представить в виде номера страницы и смещения. Для
контроллера ПДП компьютера IBM PC/AT используется 8-битовый номер страницы
и 16-битовое смещение. Например, для адреса 23456h номер страницы будет
равен 2h, а смещение - 3456h.
Для программирования канала 2 контроллера ПДП программа должна сначала
вывести младший байт смещения в порт с адресом 04h, затем вывести в этот же
порт старший байт смещения и, наконец, вывести байт номера страницы в порт
с адресом 81h.
Длина передаваемых данных выводится аналогичным образом в порт с
адресом 05h - сначала младший байт длины, затем старший.
После определения режима работы канала, адреса буфера и длины
передаваемых данных, программа должна разрешить работу контроллера ПДП,
выдав в порт с адресом 0Ch байт 2. Теперь канал прямого доступа готов к
работе и будет ждать данные от контроллера НГМД.
Глава 5. Функции BIOS для работы с дисками.
Наилучший и самый безопасный способ работы с дисками на физическом
уровне в среде MS-DOS - использование функций базовой системы ввода/вывода
BIOS. Эти функции учитывают все особенности аппаратуры и предоставляют
достаточно широкий набор средств доступа к дискам на физическом уровне.
Вся дисковая подсистема обслуживается прерыванием INT 13h . Это
прерывание выполняет множество функций. Для вызова определенной функции
программа должна занести ее код в регистр AH. При этом в другие регистры
следует записать параметры - номер НМД или НГМД, номер цилиндра, головки,
адрес таблиц параметров НМД или НГМД и т. д.
Приведем краткую таблицу функций прерывания INT 13h , после чего
займемся детальным описанием этих функций. В примечании к описанию функций
мы будем указывать типы компьютеров, на которых данная функция
работоспособна.
|Номер |Описание |
|функции| |
|00h |Сброс дисковой системы |
|01h |Определение состояния дисковой системы |
|02h |Чтение сектора |
|03h |Запись сектора |
|04h |Проверка сектора |
|05h |Форматирование дорожки |
|06h |Форматирование дорожки НМД |
|07h |Форматирование НМД |
|08h |Получить текущие параметры НГМД или НМД |
|09h |Инициализация таблиц параметров НМД |
|0Ah |Чтение длинное (только для НМД) |
|0Bh |Запись длинная (только для НМД)
|
