В современных компьютерах устройства для записи данных и программ на магнитные диски (их часто называют жесткими дисками или "винчестерами") являются основным средством долговременного хранения информации, поэтому базовые принципы работы дисковых устройств полезно знать каждому. Это поможет более рационально организовать использование диска, продлить срок его службы, а также избавиться от лишних проблем при установке в компьютер дополнительного диска или замене старого.
В современных персональных компьютерах наиболее распространена дисковая подсистема IDE/ATA, поэтому мы ограничим рассмотрение главным образом свойствами и возможностями этого интерфейса. Стандарт SCSI и его последующие реализации Fast-SCSI и Wide-SCSI, также широко распространенные в современных системах (файловые серверы и другие высокопроизводительные устройства), требуют отдельного рассмотрения. Остальные варианты дисковых интерфейсов описаны очень кратко, скорей в качестве исторической справки, нежели для разъяснения принципов их работы.
Устройство для хранения информации на основе вращающегося магнитного диска было разработано фирмой IBM в самом начале 70-х годов. Этот громоздкий 14-дюймовый диск позволял записать 30 дорожек по 30 секторов в каждой из них; обозначение диска "30/30" напоминало название широко распространенной модели ружья фирмы "Winchester", в результате чего в английском языке для обозначения дисковых устройств с несъемными дисками стали широко применять слово "winchester". (Мы также будем использовать здесь широко распространившуюся русскую транслитерацию этого слова - винчестер - очень уж режет слух термин "жесткий диск".) В 1973 году фирма IBM создала первый накопитель с несколькими дисками емкостью 140 Мб, который продавался по цене $8600.
При разработке первой модели компьютера IBM PC в нем не был предусмотрен встроенный винчестер, однако уже в следующей модели он был установлен (20 Мб). В компьютере PC AT винчестер уже являлся основным средством повышения эффективности компьютера - пользователям не требовалось больше загружать операционную систему с дискет и искать каждый раз новую дискету при начале работы с какой-либо программой. Возможность хранения на встроенном диске больших объемов данных и программ значительно расширила диапазон использования персональных компьютеров.
В 1988 был создан Комитет по стандартизации методов доступа (Common Access Method Committee) для разработки программного интерфейса устройств SCSI. Одним из результатов деятельности этого комитета явилась разработка спецификации интерфейса ATA (AT Attachment - присоединение к шине АТ), известного также под именем IDE (Integrated Drive Electronics). Новый стандарт произвел настоящий бум в индустрии дисковых накопителей, когда производители PC получили возможность использования этих недорогих устройств. С конца 80-х годов интерфейс ATA (такое название более правильно, чем IDE) стал самым распространенным среди недорогих настольных систем.
В настоящее время разработан предварительный стандарт ATA-2 (AT Attachment
Interface with Extensions). Этот стандарт полностью совместим сверху вниз со
спецификацией АТ и является ее расширением. Полный текст стандарта содержится в документе:
ATA Extensions Document
WORKING DRAFT X3T10
Revision 3, January 17, 1995.
Вы можете найти этот документ на сервере World Wide Web:
http://www.seagate.com
или
http://www.wdc.com
в файле ata2-r3.doc.
Ведется также разработка спецификации ATA-3. Предварительная версия этого стандарта содержится в документе:
AT Attachment-3 Interface (ATA-3)
WORKING DRAFT X3T10
Revision 5, October 6, 1995.
Вы можете найти этот документ на указанных выше серверах (файл ata3r5v.doc).
Существует также стандарт ATAPI (ATA Packed Interface) для подключения приводов CD-ROM и стриммеров. Этот интерфейс значительно упростил задачу подключения приводов CD-ROM, введя единый стандарт вместо нескольких ранее существовавших интерфейсов (таких, как Mitsumi, Panasonic, Sony). С появлением ATAPI отпала необходимость установки в компьютер звуковой платы или специального контроллера для работы с компакт-дисками.
Кроме того, существует еще ряд интерфейсов для подключения винчестеров к компьютеру - они кратко рассмотрены ниже. К настоящему моменту фактически остались в употреблении только интерфейс ATA и SCSI, каждый из которых претерпел в своем развитии значительные изменения по сравнению с первоначальным вариантом. Их современные реализации обеспечивают высокую скорость обмена с винчестерами и другими устройствами хранения данных.