Au cours de son évolution, l’interface ata parallèle a connu plusieurs versions qui s’organisent comme suit





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Définition d’un disque dur
Un corollaire de la plus célèbre loi de parkinson est applicable aux disques durs : « les données s’étendent de telle sorte qu’elle occupe in fine l’espace mis à disposition pour leur stockage ». Cela signifie que, quelle que soit la taille du lecteur dont vous disposez, vous trouverez FORCEMENT un moyen de le remplir.
Qui fait les normes pour l’ATA ?
Un groupe nomme Technical Commitee T13 est responsable de tous les standards correspondant à l’interface ATA, ils font partie de l’INCITS (International Committee on informationTechnology Standard) qui eut même agisse sous l’autorité de l’ANSI (American National Standard Institue). Organisation non gouvernemental qui définit les règles régissant les standards non propriétaire dans le domaine de l’informatique et d’autre domaine.
Histoire et évolution de la norme.
Au cours de son évolution, l’interface ATA parallèle a connu plusieurs versions qui s’organisent comme suit :
• ATA-1 (1988-1994);

• ATA-2 (1996, également nommée Fast-ATA, Fast-ATA-2 ou EIDE);

• ATA-3 (1997);

• ATA-4 (1998, également nommée Ultra-ATA/33);

• ATA-5 (1999 jusqu’à aujourd’hui, également nommée Ultra-ATA/66);

• ATA-6 (2000 jusqu’à aujourd’hui, également nommée Ultra-ATA/100);

• ATA-7 (2001 jusqu’à aujourd’hui, également nommée Ultra-ATA/133);

• ATA-8 (Ultra-ATA/133 ou ATA série).
Chaque version est compatible avec les précédentes.
IDE (Integrated Drive Electronics, électronique de lecteur intégrée), le véritable nom de cette interface est ATA (AT Attachment, connexion AT) Longueur maxi du câble 69 cm.
ATA était à l’origine une interface parallèle à 16 bits : 16 bits étaient transmis simultanément par le câble d’interface.


ATA/ATAPI-5

La version ATA-5 fondée sur le standard ATA-4. Les principales améliorations de cette version sont les suivantes :

• modes de transfert Ultra-DMA s’élevant à plus de 66 Mo/s (nommés UDMA/66 ou encore

Ultra-ATA/66);

• nappe à 80 fils nécessaire pour le mode UDMA/66;

• détection automatique des nappes à 80 ou 40 fils;

• sélection de modes plus rapides que UDMA/33 uniquement lorsqu’une nappe à 80 fils est détectée.

ATA-5 inclut le mode de transfert Ultra-ATA/66, Une fréquence d’horloge plus élevée cause des problèmes avec la nappe à 40 broches et passe les nappes à 40 broches et 80 fils.
Il fallait un pilote supplémentaire pour Windows 95 et Windows NT (avant Service Pack 3) Pour utiliser le mode Ultra-ATA/66
ATA/ATAPI-6

Version a commencé en 2000 et ATA-6

• modes de transfert Ultra-DMA (UDMA) Mode 5, ce qui permet des transferts de 100 Mo/s (appelés aussi UDMA/100, Ultra-ATA/100 ou ATA/100);

• compte des secteurs par commande augmenté de 8 bits (256 secteurs ou 131 Ko) à 16 bits (65536 secteurs ou 33,5 Mo), permettant des transferts plus efficaces des grands fichiers;

• extension de l’adressage LBA de 228 à 248 (281474976710656) secteurs pour des disques allant jusqu’à 144,12 Po (péta-octets = quadrillions d’octets);

• adressage CHS rendu obsolète; les lecteurs doivent utiliser exclusivement l’adressage LBA 28 ou 48 bits.

ATA-6 inclut également Ultra-ATA/100 Ultra-ATA en réduisant les temps de configuration et en augmentant la fréquence d’horloge

ATA-6 prenaient en charge des lecteurs allant jusqu’à 137 Go (à partir de 2001) porté de 2 puissance 28 à 2 puissance 48 secteurs

Cela signifie que si l’adressage logique par blocs utilise un nombre en 28 bits, ATA-6, avec l’adressage LBA, peut utiliser à la place un nombre en 48 bits. Avec 512 octets par secteur, la capacité des disques supportés passe à 144,12 Po! , pour les capacités inférieure ou égale à 137 Go, ils peuvent recourir indifféremment à l’adressage 28 ou à l’adressage 48 bits.
ATA/ATAPI-7

• L’ajout du mode UDMA 6, qui permet des transferts de données de l’ordre de 133 Mo/s. Comme avec les modes UDMA 5 (100 Mo/s) et UDMA 4 (66 Mo/s), l’emploi d’une nappe à 80 fils est indispensable.

• La prise en charge de secteurs physiques longs, permettant de formater un périphérique pour qu’il y ait plusieurs secteurs logiques par secteur physique.

• La prise en charge de secteurs logiques longs, permettant d’utiliser plus d’octets de données par secteur (520 ou 528 octets au lieu de 512) pour les applications de serveur.

• L’inclusion d’ATA série dans le cadre de la norme ATA-7.

• La séparation du document ATA-7 en trois volumes. Le premier traite de l’ensemble de commandes et registres logiques, le deuxième concerne les protocoles de transport et les interconnexions parallèles et le troisième les protocoles de transport et interconnexions série.

Dernière révision du vénérable standard ATA parallèle, L’avenir d’ATA s’appelle ATA série
SATA/ATAPI-8

• remplacement des fonctions read long/write long;

• gestion HPA améliorée.

débit SATA plus rapide à 3 Go/s.

Spécification de l’ATA parallèle
Signal :

L’emplacement de la broche 20 sert à déterminer l’orientation du câble, un trou au niveau de la broche 20 empêche que le câble soit branché à l’envers.

La broche 39 porte le signal DASP (Drive Active/Slave Present, disque dur actif, esclave présent) nécessitaient un cavalier spécial pour fonctionner avec d’autres disques durs, certains lecteurs requièrent un cavalier SP (Slave Present) et d’autres non.

La broche 28 porte le signal CSEL (Cable Select, sélection par câble) permet de paramétrer un disque dur en tant que maître (disque dur 0) ou esclave (disque dur 1) sans positionner de cavaliers sur ces disques durs. Si un disque dur détecte que le signal CSEL est relié à la masse, il sera maître; si, en revanche, ce signal est ouvert, le disque dur sera esclave.
Configuration de 2 disques :
Chaque disque dur possède son propre contrôleur connecté au même bus.

Le disque dur primaire (disque 0) est qualifié de "maître" tandis que le disque secondaire (disque 1) est qualifié d’"esclave".

Lorsque deux disques durs sont installés, chaque contrôleur reçoit toutes les commandes et doit être configuré pour ne répondre qu’à celles qui lui sont destinées. Il faut donc qu’un disque soit paramétré en tant que maître et l’autre en tant qu’esclave. Soit le contrôleur de l’autre disque dur (esclave) doit rester silencieux. Un bit spécial (le bit DRV) est paramétré dans le registre disque dur/têtes d’un bloc de commandes.

Le fait d’attribuer à un disque dur le statut d’esclave amène également celui-ci à retarder sa rotation de quelques secondes et diminuer la charge sur l’alimentation du système.
Mode de transfère PIO
Le mode PIO (Programmed I/O, entrées/sorties programmées) détermine la vitesse à laquelle les données sont transférées.

Lorsque le mode le plus lent, PIO 0, est activé, la durée de cycle des données ne peut excéder 600 ns. Pendant 1 cycle 16 bits de données sont transférés à destination ou en provenance du disque dur, alors que PIO 4 correspond à un taux de transfert de données de 16,6 Mo/s.


La plupart des BIOS étendus sélectionnent automatiquement le mode correspondant aux capacités du disque dur. Si vous sélectionnez un mode trop rapide pour le disque dur, ses données risquent d’être altérées.
Mode de transfère DMA
Les disques durs ATA-2 sont également capables d’effectuer des transferts DMA (Direct Memory Access, accès mémoire direct). Cela signifie que les données sont transférées directement du disque dur vers la mémoire sans passer par le processeur principal, contrairement à ce qui se passe en mode PIO. Cela permet de décharger le processeur d’une grande partie du travail de transfert.

ATA série ou SATA
Le standard ATA parallèle qui est utilisé depuis plus de dix ans arrive au terme de sa carrière. L’envoi de données à des vitesses supérieures à 133 Mo/s via une nappe parallèle est soumis à une foule de problèmes du fait du cadençage des signaux, des interférences électromagnétiques (EMI) et d’autres problèmes d’intégrité.

ATA série utilise des câbles beaucoup plus fins, avec 7 conducteurs seulement, qui sont bien plus faciles à mettre en place dans le PC et à connecter. Les puces de l’interface disposent de moins de broches et travaillent avec une tension plus faible. Les performances de SATA sont impressionnantes

Voire tableau (Le Pc page 439)

Le SATA envoie un bit de données à la fois, le câble utilisé n’est formé que de 7 fils (quatre signaux et trois masses) et mesure aux maximun 1m nettement supérieure a l’ATA qui aux maximun était de 49 cm, ces câbles permettent des taux de transfert de 150 Mo/s (plus 13 % par rapport à l’ATA/133 parallèle) et SATA II va même jusqu’à 300 Mo/s.

Il utilise un codage spécial appelé 8B/10B pour encoder et décoder les données le code de transmission 8B/10B a été conçu à l’origine (et breveté) par IBM, au début des années quatre-vingt et de nombreux standards de communication à haut débit, par exemple Gigabit

Ethernet, Fibre Channel, FireWire, etc., utilisent ce schéma de codage.

Son objectif est de garantir que jamais plus de quatre 0 (ou 1) ne sont envoyés consécutivement.
Configuration ATA série
Le Setup du BIOS pour les lecteurs SATA est tout aussi simple pas de maitre ou d’esclave, en fonction du système, deux situations peuvent survenir : soit les interfaces ATA série sont activées par défaut, soit elles nécessitent une activation dans le programme de Setup du BIOS.
SATA deuxième génération
Nouvelles caractéristiques comme :

• taux de transfert de 3 Gbit/s;

• interface de contrôleur hôte avancé (AHCI);

• file d’attente de commande native (NCQ);

• branchement à chaud;

• SATA externe (eSATA);

• multiplicateurs de ports;

• accélération par étapes.
AHCI (Advanced Host Controller Interface)
AHCI (Advanced Host Controller Interface) interface logicielle étendue.

AHCI définit une interface normalisée à haute performance pour les pilotes et les systèmes d’exploitation pour leur permettre de découvrir et de mettre en oeuvre des fonctionnalités SATA avancées telles que la gestion des files d’attente de commandes (command queuing ou CQ), le branchement à chaud et la gestion de l’énergie. Pilotes AHCI ne sont pas inclus par défaut dans Windows XP car le développement est ultérieur à la sortie de XP. Vous pouvez régler l’adaptateur hôte SATA en mode de compatibilité ATA (AHCI désactivé) dans le setup du BIOS mais vous risqueriez de manquer certaines performances proposées par le SATA II avancé.
Modes de transfert ATA série
Les taux de transfert sont de 1,50 Go/s, 3 Go/s et 6 Go/s, la plupart des lecteurs utilisant le taux de 1,5 Go/s ou 3 Go/s.

À titre d’exemple, beaucoup de cartes mères détectent un lecteur ATA série comme prenant en charge Ultra-DMA Mode 5 (ATA/100), donc un mode ATA parallèle travaillant à 100 Mo/s. C’est à l’évidence incorrect car même le mode ATA série le plus lent (1,5 Go/s) travaille à 150 Mo/s et les modes Ultra-DMA ne s’appliquent pas aux lecteurs SATA.
Fonctionnalités ATA, Commandes de l’interface AT
La commande Identify Drive (identifier le disque dur) est vraisemblablement la plus importante. Le disque dur de transmettre un bloc de 512 octets de données contenant des informations sur lui. Grâce à cette commande, tous les programmes (ainsi que le BIOS de l’ordinateur) peuvent identifier le type du disque dur connecté, le nom du fabricant, le numéro du modèle, les paramètres de fonctionnement et même le numéro de série. Nombre de BIOS modernes utilisent ces informations pour paramétrer automatiquement le disque dur dans la mémoire CMOS

Commande Identify drive :

• le nombre d’adresses de bloc logique disponibles avec le mode LBA;

• le nombre de cylindres, de têtes et de secteurs physiques disponibles en mode P-CHS;

• le nombre de cylindres, de têtes et de secteurs logiques disponibles dans le mode de conversion P-CHS actuel;

• les modes de transfert (et les vitesses) pris en charge;

• le fabricant et le numéro du modèle;

• la révision du microprogramme interne;

• le numéro de série du disque dur;

• le type de zone tampon, qui indique les possibilités de transformation en zones tampons ou de mise en mémoire cache des secteurs.
Les commandes Read Multiple (lecture multiple) et Write Multiple (écriture multiple) sont deux autres commandes très importantes.

Permet d’effectuer des transferts de données portant sur plusieurs secteurs et, lorsqu’elles sont combinées à des fonctions PIO (Programmed I/O, entrées/sorties programmées) en mode bloc, elles offrent un taux de transfert de données très élevé, plusieurs fois supérieur à celui des modes de transfert PIO portant sur un secteur unique.

L’interface ATA contient beaucoup d’autres commandes améliorées, qui permet au fabricant d’integre leur propre commande comme par exemple le formatage de bas niveau et la gestion des secteurs défectueux, ce qui explique que les programmes de formatage à bas niveau soient si différents d’un fabricant à l’autre.
Mode sécurité ATA
La prise en charge des mots de passe de disque dur (ATA Security Mode) a été ajoutée à la spécification ATA-3 au cours de l’année 1995(a l’origine IBM) mots de passe très sûrs si vous oubliez le code, il ne peut en principe pas être récupéré et vous ne serez plus en mesure d’accéder au lecteur. Les mots de passe des disques durs sont définis via le Setup du BIOS. Deux types de mots de passe : utilisateur et maître. Le mot de passe utilisateur verrouille et déverrouille le disque dur, alors que le mot de passe maître ne sert qu’au déverrouillage. Fixer un mot de passe utilisateur, un ensemble de mots de passe utilisateur + maître, mais pas un mot de passe maître seul. Le mot de passe maître est un mot de passe alternatif Si les deux mots de passe sont fixés, l’utilisateur doit connaître le mot de passe utilisateur, mais pas le maître. L’utilisateur peut modifier son propre code d’accès à sa guise.
HPA (Host Protected Area)
Fonction de récupération ou de restauration automatique qui permet à l’utilisateur de restaurer facilement le système d’exploitation ou l’état original du système, situé sur une partition cachée du disque dur de démarrage. Ce qui représente une perte de 5 %, voire moins, de la capacité totale du lecteur.

En 1996, Gateway modifie le standard ATA-4 pour réserver une zone spéciale sur les disques durs, appelée HPA (Host Protected Area ou zone strictement protégée). Spécification séparée de l’interface du firmware BIOS intitulée Protected Area Run Time Interface Extension Services (PARTIES).La HPA fonctionne via la commande optionnelle ATA SET MAX ADDRESS pour faire croire au système que le lecteur est plus petit qu’il n’est en réalité. Tout ce qui est situé entre la nouvelle adresse maximale (ce qui est spécifié comme la fin du lecteur pour le système) jusqu’à la fin réelle du lecteur est considéré comme HPA et n’est accessible que via des commandes PARTIES. Les données qui y sont placées sont invisibles pour les utilitaires de partitionnement tels que Partition Magic ou Partition Commander seul l’option dans le BIOS pour supprimer le HPA. De nombreux systèmes récents utilisant BIOS de Phoenix sont accompagnés de leur logiciel de restauration et de diagnostic stockés en HPA car il fait partie du nouveau Phoenix BIOS

Core depuis 2003.
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