IDE 与 SATA

很久以前，硬盘控制器和硬盘是分开的，后面开发了一个新接口，这才将硬盘控制器和硬盘整合到一起，这样接口称为集成设备电路（Integrated Drive Electronices, IDE）。

IDE接口和SATA接口：

IDE(并口)硬盘 和 SATA(串口)硬盘：

PATA 接口线缆，也称 IDE 线，一条 IDE 线上可以挂在两块硬盘，一个主盘(Master)，一个从盘(Slave)：

一个主板支持这样的 4 块 IDE（PATA）硬盘，所以主板提供应两个 IDE 插槽。这两个 IDE 插槽分别命名为 IDE0 和 IDE1。也将 IDE0 称为 Primary 通道，将 IDE1 称为 Secondary 通道，它们都是通道。每个通道上分别有主盘和从盘。

Tips：也有可能只有一个 IDE 插槽，甚至不支持 IDE 插槽，这样就要看主板能力了。

SATA 接口线缆：

硬盘分区表结构

偏移	长度	描述
0	1	状态（08H 可引导、00H 不可引导、其它 不合法）
1	1	起始磁头号
2	1	起始扇区号（仅用了低 6 位，高 2 位为起始柱面号的第 8，9 位）
3	1	起始柱面号的低 8 位
4	1	分区类型（System ID）
5	1	结束磁头号
6	1	结束扇区号（仅用了低 6 位，高 2 位为结束柱面号的第 8，9 位）
7	1	结束柱面号的低 8 位
8	4	起始扇区的 LBA
12	4	扇区数目

硬盘控制器主要端口寄存器

data 寄存器

• 宽度：16位
• 在读硬盘时，硬盘准备好数据后，硬盘控制器将其放在内部缓冲区中，不断读此寄存器便是读出缓冲区中的数据。
• 在写硬盘时，我们要把数据源源不断地输送到此端口，数据便被存入到缓冲区里，硬盘控制器发现这个缓冲区中有数据了，便将此处的数据写入相应的扇区中。

Error && Features

Error

• 使用场景：读
• 宽度：8位
• 只在读取硬盘失败时有用，里面记录失败的信息，尚未读取的扇区保存在 Sector count 寄存器中。

Features

• 使用场景：写
• 宽度：8位
• 写硬盘时，有些命令需要指定额外参数，这些参数就写在 Fea ture 寄存器中。

Sector count

• 使用场景：读写
• 宽度：8位
• 用来指定待读取或写入的扇区数。硬盘每完成一个扇区，就会将此寄存器的值减 1，所以如果中间失败了，此寄存器中的值便是尚未完成的扇区。
• 8位寄存器，最大值位 255，若指定为 0，则表示操作 256 个扇区。（因为：1 0000 0000 舍去高位 1 从而保证 8 位，结果为 0）

LBA low | mid | high

• 使用场景：读写
• 宽度：8位
• LBA 有两种，一种 LBA28，另一种 LBA48，均用来描述一个扇区的地址。
• LBA low：存储 28 位地址的第 0~7 位
• LBA mid：存储第 8~15 位
• LBA high：存储第 16~23 位
• device 寄存器的低 4 位：存储第 24~27 位

device 寄存器

• 使用场景：读写

• 宽度：8位

• 图示：

  

Status

• 使用场景：读

• 宽度：8位

• 作用：保存硬盘的状态信息。

• 图示：

  

Command

• 使用场景：写
• 宽度：8位
• 作用：存储让硬盘执行的命令，将命令写入该寄存器，硬盘便开始工作了。
• 主要命令：
  1. identify：0xEC 硬盘识别
  2. read sector：0x20 读扇区
  3. write sector：0x30 写扇区