Принцип работы контроллера ATA

Все современные версии ATA используют метод адресации LBA, однако система адресации по физическим адресам (CHS) дает более наглядную картину происходящего, поэтому все рассмотрение мы будем проводить, именно, отталкиваясь от способа адресации CHS. Итак, разберем, как именно производится чтение сектора с заданным адресом. (См. рис. 7)

Рисунок 7 Структура контроллера ATA.

По шине ATA в однокристальный микроконтроллер передается адрес сектора, который требуется прочитать (C_зад.,H _зад.S _зад.), после этого блоку магнитных головок (БМГ) выдается задание на чтение сектора.

Поступающие с магнитной головки сигналы являются аналоговыми (синусоидальными). Прочитанные сигналы поступают на PRML канал считывания. Он состоит из цифровых фильтров, реализованных цифровым сигнальным процессором. PRML канал опрашивает синусоидальный сигнал в нескольких точках и осуществляется сравнение принятого сигнала с некоторыми образцами. Таким образом производится декодирование сигнала.

Декодированный сигнал поступает на сепаратор данных. Сепаратор (разделитель) данных выделяет из входного потока сигналы синхронизации и данных.

Данные поступают в микроконтроллер диска. Информация, прочитанная из сектора, содержит как информацию, хранящуюся в прочитанном секторе, так и сервоинформацию (т.е. информацию о номере головки, цилиндра и текущего сектора на дорожке). Микроконтроллер выделяет из входного потока данных служебную информацию записанную в сервометках и информацию хранящуюся в прочитанном секторе. На основе прочитанной служебной информации контроллер узнает адрес прочитанного сектора (C_проч., H _проч., S _проч..). Далее микроконтроллер осуществляет согласование физической и логической геометрии диска (учет зонно-секционной записи, таблиц переназначения на резервный сектор, трансляции физических номеров головки, цилиндра и сектора).

Микроконтроллер сравнивает адрес прочитанного сектора (C_проч., H _проч., S _проч.) с заданным (C_зад.,H _зад.S _зад.). Если головка находится не над требуемой дорожкой, формируются команды для управляющего микропроцессора. Микропроцессор распознает код команд, поступающих от микроконтроллера, и в соответствии с ним управляет работой привода головок и привода диска.

Если заданные и прочитанные адреса совпадают, т.е. нужный сектор найден, считанные данные поступают в буферную память, называемую также кэшем диска. Из буферной памяти данные по шине АТА передаются в память компьютера.