PC Werkstatt Ausgabe 2000- P13 potx

Andernfalls würde die Festplatte, die an den primären Port als Master angeschlossen ist, durch die Daten für das CD-ROM-Laufwerk in ihrer Übertragungs-geschwindigkeit beeinträchtigt werd

auch völlig anders, denn die notwendige Umsetzungstabelle (CHS-LBA) schreibt der DiskManager direkt in den Bootsektor der Festplatte, und es werden keine speziellen Einträge in der CONFIG.SYS oder Ähnliches durchgeführt

Spezielle Controllerkarten (z.B Promise EIDE 2300Plus), die üblicherweise ein ei-genes BIOS zur Unterstützung von EIDE-Festplatten besitzen, sind zwar auch ver-fügbar, doch bringt ihr Einsatz keinen unmittelbaren Vorteil gegenüber der Ver-wendung des DiskManagers oder eines ähnlichen Programms Allerdings unterstützen sie – je nach Typ – möglicherweise die neuen EIDE-Modes (PIO, DMA, siehe weiter unten), was zu einer höheren Datenübertragungsrate zwischen Festplatte und Spei-cher führen kann Die Anschaffung eines neuen Mainboards, welches gleich von Haus aus diese Betriebsarten bietet, ist demgegenüber jedoch schon aus Kosten-gründen empfehlenswerter

3.5.2 EIDE-Anschlüsse

An einem IDE-Adapter können, wie erläutert, maximal 2 Laufwerke angeschlossen werden Enhanced-IDE stellt eine Erweiterung gegenüber IDE in Form eines zwei-ten Ports dar, wodurch dann maximal vier Laufwerke zu verwenden sind Die Ports

werden als Primär und als Sekundär bezeichnet, und die Master-Slave-Topologie ist

auch hier wieder gegeben Der zweite Port verwendet standardmäßig den DMA-Kanal 5 und den IRQ 15 Elektrische Änderungen von IDE auf EIDE ergeben sich ansonsten nicht

Bei einem EIDE-Adapter ist es sinnvoll, ein CD-ROM-Laufwerk als Master an die sekundäre Schnittstelle anzuschließen und nicht als Slave mit der Festplatte zu verbinden Andernfalls würde die Festplatte, die an den primären Port als Master angeschlossen ist, durch die Daten für das CD-ROM-Laufwerk in ihrer Übertragungs-geschwindigkeit beeinträchtigt werden Entsprechendes ist bei der Verwendung einer neuen (schnellen) und einer alten (langsamen) Festplatte an einem EIDE-Adapter zu beachten

Bild 3.7: EIDE besitzt gegenüber IDE zwei Ports, wodurch maximal vier Laufwerke in der Master/

Slave-Konstellation möglich sind

Eine weitere Neuerung von Enhanced-IDE ist die Anschlussmöglichkeit von ATAPI-Devices wie CD-ROM-, Streamer- oder ZIP-Laufwerken, die natürlich hierfür ausge-legt sein müssen Sie müssen den erweiterten IDE-Befehlssatz unterstützen (ATAPI, Attachment Packet Interface), damit sie mit einem entsprechenden Enhanced-IDE-Controller kommunizieren können

Prinzipiell sind ATAPI-Laufwerke auch an einem »normalen« IDE-Controller ein-setzbar; gleichwohl gibt es hier in der Praxis immer wieder Probleme im Zusam-menhang mit der Master/Slave-Konstellation, und es ist durchaus keine

Ausnah-me, dass selbst zwei Festplatten nicht zusammen an einem Port (IDE) funktionieren Mit EIDE ist dies weitaus seltener der Fall, zumal man hier im Notfall auf zwei Ports ausweichen und die Geräte entsprechend austauschen kann

Bild 3.8: Die beiden EIDE-Anschlüsse (IDE1, IDE2) auf einem Mainboard

3.5.3 PIO-, DMA- und Ultra-DMA-Modes

Mit IDE- und insbesondere EIDE-Festplatten sind verschiedene Übertragungsarten möglich, die vom Festplatten- und BIOS-Typ abhängig sind In der folgenden

Tabel-le sind die üblichen Modes mit ihren typischen Zykluszeiten (ns) und maximaTabel-len

Datenübertragungsraten (Mbyte/s) angegeben, die jedoch nichts über die tatsäch-liche Performance einer EIDE-Festplatte besagen, denn diese Daten beziehen sich allein auf die Datenübertragungsrate auf dem Bus zwischen Adapter und Laufwerks-elektronik Letztendlich bestimmt die Festplatte durch ihre Geschwindigkeit und die Größe des internen Festplatten-Cache-Speichers, wie schnell die Daten verar-beitet werden können

Aktueller Stand der Technik sind Übertragungsraten von ca 15 Mbyte/s zwischen dem integrierten Controller und der Magnetplatte, was bereits mit Hilfe des PIO-Mode 4 bewältigt werden kann

Die Standard-IDE-Betriebsart ist ein PIO-Mode (0-2), der im Polling-Betrieb ohne Handshaking zwischen der Festplatten- und der Mainboard-Elektronik ausgeführt wird Die CPU des PC ist hier für jede Datenübertragung verantwortlich, während dies bei SCSI im Busmaster-DMA-Betrieb üblicherweise eigenständig vom SCSI-Host-Adapter erledigt wird

Bild 3.9: Der BIOS-Setup bietet EIDE-konform die Möglichkeit, maximal vier Hard Disks oder auch

allgemein EIDE-Devices (ATA, ATAPI) zu verwenden

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Standardmäßig verwendet eine (E)IDE-Festplatte einen PIO-Mode Der optionale Bus-master-DMA-Mode sorgt in der Praxis meist für keine nennenswerte Leistungssteige-rung und kann auch nachteilige Auswirkungen auf EIDE-Geräte, insbesondere CD-Writer, haben Windows 98 aktiviert jedoch automatisch einen Busmastertreiber, der bei Problemen zu deaktivieren ist, die insbesondere in Kombination mit älteren

Ge-○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○

räten auftreten.

Zur Beschleunigung der Datenübertragung wurden mit EIDE zwei neue PIO-Modi (3, 4) und zwei neue DMA-Modi (Mode 1, 2: Multiwort) eingeführt Bei den PIO-Modi 3 und 4 wird zur Kennzeichnung, dass neue Daten verfügbar sind, die IORDY-Leitung des ISA-Bus als Meldeleitung (Handshake) verwendet

Bei den DMA-Betriebsarten erfolgt die Kontrolle der Datenübernahme mit den bei IDE beschriebenen DMA-Leitungen, was nunmehr auch Busmaster-DMA ermöglicht, für deren Funktion zumeist nachträglich ein Treiber für das jeweilige Betriebssys-tem zu installieren ist, der zum Lieferumfang neuerer Mainboards gehört In der Praxis tritt – zumindest bei Standardanwendungen – durch den EIDE-Busmaster-modus allerdings keine merkliche Erhöhung der Datenübertragungsrate auf, so dass man diesen Treiber auch weglassen könnte Außerdem kann dieser durchaus für Probleme mit anderen Geräten (ZIP-, CD-ROM-Laufwerk), die an EIDE angeschlos-sen sind, sorgen

Typ Mode 0 Mode 1 Mode 2 Mode 3 Mode 4

3,33 Mbyte/s 5,22 Mbyte/s 8,33 Mbyte/s 11,11 Mbyte/s 16,6 Mbyte/s

DMA 2,08 Mbyte/s 4,16 Mbyte/s 8,33 Mbyte/s

16,66 Mbyte/s 25 Mbyte/s 33,33 Mbyte/s 44 Mbyte/s 66 Mbyte/s

Tabelle 3.6: Kenndaten der (E)IDE-Übertragungsarten

Der letzte Standard der EIDE-Betriebsarten ist Ultra-DMA, wobei es hier Ultra-DMA/

33 und das neuere Ultra-DMA/66 gibt, was zu maximalen Transferraten von 33

Mbyte/s bzw 66 Mbyte/s führen soll Diese Datenraten ergeben sich jedoch – wie immer – auf dem Bus und nicht etwa direkt zwischen PC-Elektronik und der Fest-platte Es können also nur solche EIDE-Festplatten von Ultra-DMA profitieren, für die sich der PIO-Mode 4 (16,6 Mbyte/s) als Bremse darstellt, und davon gibt es noch nicht sehr viele Andere Geräte, außer Festplatten, sind von diesen Über-tragungsraten ohnehin noch weit entfernt

Mit Ultra-DMA wurde eine Fehlererkennung (CRC) eingeführt, wodurch Fehler in der Datenübertragung erkannt und die Daten erneut angefordert werden, was feh-lerhafte Daten auf der Festplatte verhindern soll, doch bei der Verwendung eines PIO-Modes im Prinzip jederzeit wieder auftreten kann, da die Daten hier von der CPU ohne irgendwelche Kontrollmechanismen auf die Platte »geschaufelt werden« Des weiteren ist mit Ultra-DMA – oder auch Ultra-ATA, wie es bezeichnet wird – eine Terminierung der Signalleitungen eingeführt worden, was bei SCSI praktisch seit Anbeginn praktiziert wird Laut Spezifikation darf das Verbindungskabel dann eine maximale Länge von 46 cm besitzen Außerdem haben die Signale /DIOR, /DIOW und IORDY neue Funktionen erhalten, die nun für das Handshaking (die Steuerung der Datenübernahme) zuständig sind

(E)IDE Ultra DMA, Ultra ATA, DMA/33, DMA/66

/DIOR /HDMARDY (Daten) HSTROBE (Schreibtakt)

/DIOW Stop (Unterbrechung) Stop (Unterbrechung)

Tabelle 3.7: Mit Ultra-DMA erhielten drei IDE-Signale eine neue Bedeutung, wobei deren Funktion

sich beim Lesen oder Schreiben der Festplatte ändert

Das Verbindungskabel und die Stecker bleiben für Ultra-DMA (zunächst) unverän-dert, was somit auch eine Rückwärtskompatibilität ermöglicht Der EIDE-Controller, der im Chipset des Mainboards oder auf einer Extra-PCI-Einsteckkarte unterge-bracht ist, und die Festplatte müssen allerdings die entsprechenden Erweiterungen bieten, um Ultra-DMA nutzen zu können Praktisch alle Chipsets ab dem 430TX für den Sockel 7 und auch alle Pentium-II-Chipsets unterstützen zumindest

Ultra-ATA-33 (Mode 2)

Ab Ultra-ATA mit einer Transferrate größer 33 Mbyte/s (Mode 3, siehe Tabelle) ist allerdings ein spezielles Verbindungskabel vorgeschrieben Es besitzt zwar eben-falls 40-polige Stecker, das Kabel ist jedoch 80-polig, und zwischen jeder Signal-leitung befindet sich eine MasseSignal-leitung

Bild 3.10: Auf den ersten Blick kaum voneinander zu unterscheiden: links das 80-polige und rechts

das herkömmliche 40-polige IDE-Kabel

Das BIOS sollte nur dann die Ultra-DMA-Modi 3 und 4 zulassen, wenn ein 80-poliges Kabel eingesetzt wird, was anhand des PDIAG-Signals zu erkennen ist; es wird durch das 80-polige Kabel auf Masse gezogen PDIAG diente ursprünglich der Signalisierung, dass die Festplatten ihren Selbsttest abgeschlossen haben Auf die Verarbeitung dieser Information durch den Controller wird schon seit einiger Zeit verzichtet, so dass dieser Pin nunmehr eine neue Aufgabe hat Ob diese Funktion aber tatsächlich durch das BIOS gegeben ist, lässt sich (noch) nicht allgemein feststellen

Als nächster Festplattentyp wäre im folgenden Kapitel eigentlich SCSI an der

Rei-he Da der SCSI-Bus aber nicht nur für Festplatten, sondern auch für andere Geräte wie Tape-Streamer oder Scanner eingesetzt werden kann und darüber hinaus ver-schiedene SCSI-Standards existieren, folgt SCSI in Teil 3, während im Folgenden einige allgemeine Installationshinweise und Tipps zu Festplatten angegeben sind, die auch für SCSI-Festplatten zutreffen

3.6 Einbau und Konfiguration von Festplatten

Der mechanische Einbau einer Festplatte hängt von den jeweiligen Gegebenheiten des PC ab Für die Einbaulage gilt das Gleiche wie bei den Diskettenlaufwerken (siehe auch Bild 2.8) Die Festplatte darf nicht schräg oder »überkopf« eingebaut werden

3.6.1 Montage

Neuere Festplatten sind in mechanischer Hinsicht meist so klein, dass zu ihrer Befestigung Montagewinkel verwendet werden müssen, was zunächst sicher nichts Ungewöhnliches ist

Allerdings sind hierfür zuweilen spezielle Winkel und Schrauben nötig, denn auf der Unterseite der Festplatte, wo sich die Elektronik befindet, ist meist wenig Platz, so dass sich die Befestigung etwas schwieriger gestalten kann, falls sich die passenden Befestigungsteile nicht im Lieferumfang der Festplatte befinden

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Bei der Befestigung von Festplatten muss unbedingt auf die richtige Schraubenlänge

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geachtet werden!

Beim Hineindrehen der Schrauben zwischen Winkel und Festplattengehäuse kann – je nach Bauweise der Festplatte – die Festplattenelektronik beschädigt werden, wenn nicht die richtigen Schrauben verwendet werden Sind sie nämlich zu lang, können sie einzelne Bauelemente auf der Elektronikseite, die beim waagerechten Einbau ja nach unten zeigen sollte und somit nur schlecht sichtbar ist, wegdrücken

Im folgenden Bild ist ein typischer Fall gezeigt, bei dem die Schrauben gerade eben vor der Elektronik »halt machen« Was da bei der Verwendung von längeren Schrau-ben passieren kann, ist sicherlich erkennbar

Bild 3.11: Die Befestigungsschrauben für die Festplatte dürfen nicht zu lang sein, sonst wird hier

die Elektronik beschädigt

3.6.2 Setzen der Jumper

Durch Jumper werden an den betreffenden Geräten pro Strang oder IDE-Port ein Master-Device (Festplatte) und ein Slave-Device festgelegt Die Master-Festplatte, auf der sich üblicherweise das Betriebssystem befindet, ist die erste und die Slave-Festplatte die zweite im System

Bei einem EIDE-Adapter ist es sinnvoll, ein CD-ROM-Laufwerk als Master an die sekundäre Schnittstelle anzuschließen und nicht als Slave mit der Festplatte zu verbinden Andernfalls könnte die Festplatte, welche an den primären Port als Master angeschlossen ist, durch die Daten für das CD-ROM-Laufwerk in ihrer Über-tragungsgeschwindigkeit beeinträchtigt werden Entsprechendes ist bei der Ver-wendung einer neuen (schnellen) und einer alten (langsamen) Festplatte an einem EIDE-Adapter zu beachten Auch wenn vielfach etwas anderes behauptet wird, tut man gut daran, sich an diese Konstellation zu halten, um Unverträglichkeiten zwischen Geräten und gegenseitigen Beeinflussungen aus dem Weg zu gehen Die Festlegungen der Master- und der Slave-Festplatte eines PC sind von Hersteller

zu Hersteller recht unterschiedlich und als Beispiel wird im folgenden Bild eine Festplatte der Firma Quantum mit den hier wichtigen Jumperstellungen gezeigt

Bild 3.12: Die Jumper auf einer Quantum-ProDrive-Festplatte

Befindet sich lediglich eine einzige IDE-Festplatte im System, wird nur der Jumper

DS (Drive Select) gesetzt Damit ist die Festplatte, das Masterlaufwerk, die erste Festplatte im PC Sind zwei Festplatten installiert, dann ist die erste das Master-und die zweite das Slave-Laufwerk An der ersten Platte wird dann zusätzlich der SP-Jumper (Slave Present) gesteckt Die Slave-Platte darf in diesem Fall aber nicht das /DASP-Signal (Pin 39) benutzen und so ihre Anwesenheit signalisieren Eine Quantum-Besonderheit ist der CS-Jumper (Cable Select) Ist dieser Jumper gesteckt, wird durch den Pin 28 des IDE-Interface eine Festplatte als Master (High) oder Slave (Low) festgelegt

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Im Handel sind immer wieder IDE-Festplatten aufgetaucht, die sich nicht als Slave-Festplatten festlegen lassen und somit auch nicht zur Aufrüstung eines PC mit einer

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zweiten Festplatte geeignet sind !

Eine weitere Besonderheit ist der DM-Jumper (Drive Mode), der gesteckt wird, wenn sich als zweite Festplatte ebenfalls eine ProDrive-Festplatte von der Firma Quan-tum im PC befindet Die beiden verschiedenen Festplattentypen können dann ge-meinsam an einem Controller betrieben werden Denn es ist nicht selbstverständ-lich, dass zwei verschiedene IDE-Festplattentypen – auch wenn sie vom gleichen Hersteller stammen – am gleichen IDE-Controller betrieben werden können

3.6.3 Geräteanschluss

Der Anschluss einer EIDE-Festplatte oder eines ATAPI-Gerätes (CD, DVD, Tape-Streamer) erfolgt über einen 40-poligen Anschluss, der mit dem Controlleranschluss auf einer eigenen Einsteckkarte oder direkt mit dem Anschluss, der sich auf dem Mainboard befindet, verbunden wird, wie es heute allgemein üblich ist Das Kabel wird dann vom ersten Gerät (Master) an das zweite – soweit vorhanden – weiterge-führt (Slave) Wichtig ist es, wieder auf die Markierung des Pin 1 zu achten, denn oftmals lässt sich der Stecker auch falsch herum einsetzen Eine Beschädigung der Elektronik ist dabei zwar nicht zu befürchten, allerdings erspart man sich mögli-cherweise eine Menge Arbeit, wenn man grundsätzlich auf die richtige Positionie-rung der Anschlüsse achtet

Bild 3.13: Leider ist nicht bei allen Geräten, wie hier bei einer EIDE-Festplatte, eindeutig

ersicht-lich, wie das Kabel anzuschließen ist und welche Bedeutung die einzelnen Jumper haben

Bei Ultra-ATA und der Verwendung eines 80-poligen Kabels mit drei Connectoren gehört der blau markierte Stecker an den Anschluss des Mainboards, der schwarze

an die Master- und der graue an die Slave-Festplatte

3.6.4 Konfiguration

Nach dem Einbau und dem Anschluss der Festplatte wird sie konfiguriert Die not-wendigen Schritte sind dabei:

> Anmelden im BIOS-Setup

> Partitionieren mit FDISK

> Formatieren mit FORMAT

> Betriebssystem installieren

Eine (E)IDE-Festplatte wird bei modernen Mainboards vom BIOS automatisch er-kannt, wodurch manuelle Einstellungen – jedenfalls bei heutigen Festplatten – nicht nötig sind Einen Blick in den BIOS-Setup zu werfen, ist im Problemfall je-doch die erste Maßnahme, bevor man den PC wieder aufschraubt oder weitere Über-prüfungen vornimmt

Bild 3.14: Die Anzeige beim Boot lässt die installierten Festplatten erkennen

Werden die Festplattendaten beim Boot des PC per BIOS-Meldung angezeigt, ist zunächst einmal alles soweit in Ordnung Falls jedoch keinerlei Reaktion der Fest-platte zu vernehmen ist, sind als Nächstes die Anschlüsse der Platte zu überprüfen

In Teil 7 Der Setup des PC gibt es weitere Erläuterungen zur Anmeldung einer EIDE-Festplatte und unter SCSI, wie mit SCSI-EIDE-Festplatten zu verfahren ist.

Während bei den neueren BIOS-Versionen im BIOS-Setup meist ein Menüpunkt wie IDE HDD AUTO DETECTION vorhanden ist, der nach Anwahl die Parameter aus der Festplattenelektronik selbsttätig ausliest und diese daraufhin automatisch für die Hard-Disk-Einstellung übernimmt, ist dieser Punkt bei älteren BIOS-Versionen nicht vorhanden Nebenbei bemerkt, versagt diese Funktion auch mit einigen Platten und daher befinden sich auf der beiliegenden CD mehrere Programme, die dies erledigen und die HD-Parameter aus der Festplatte ermitteln können

Sind bei einem Komplett-PC oder bei einer bereits (anderswo) verwendeten IDE-Festplatte aus irgendeinem Grunde nicht die vom Hersteller vorgesehenen Fest-plattenparameter im BIOS-Setup angegeben worden, denn es sind ja fast beliebige Kombinationen möglich, kann man bis in alle Ewigkeit im BIOS-Setup herumpro-bieren, um eine derartige Festplatte (wieder) zum Laufen zu bringen

Möglicherweise wird man zwar eine Einstellung finden, bei der von der Festplatte gelesen und auch auf sie geschrieben werden kann, allerdings kann man nicht von ihr booten Dieses Verfahren wird leider von unseriösen Händlern praktiziert, damit der Kunde seinen »verkonfigurierten« PC im Geschäft reparieren lässt oder auch eine neue Festplatte erwirbt Die im BIOS-Setup festgelegten Einstellungen sollte man aus diesem Grunde immer unbedingt notieren oder besser noch ausdrucken

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Das Ausdrucken der BIOS-Setup-Seiten funktioniert nur dann, wenn der PC bereits einmal »hochgelaufen« ist und dabei den angeschlossenen Drucker freigegeben hat.

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ausgegeben werden.

3.6.5 Festplatteneinrichtung

Nachdem die Festplatte im BIOS-Setup angemeldet wurde, muss sie als Nächstes partitioniert – in logische Laufwerke aufgeteilt – und dann gemäß dem zu verwen-denden Betriebssystem formatiert werden

Das Programm FDISK ist standardmäßig von Microsoft für die Partitionierung von Festplatten vorgesehen und quasi ein Relikt aus alten DOS-Zeiten Daneben gibt es durchaus leistungsfähigere Programme für diese Aufgabe, wie etwa Partition Magic, welches außerdem zerstörungsfrei arbeitet, also nicht die bereits auf der Platte vorhandenen Daten löscht

Ist der Festplattentyp (EIDE) bereits im BIOS-Setup angegeben bzw wurde die SCSI-Festplatte automatisch erkannt, aber noch kein Betriebssystem auf der SCSI-Festplatte installiert, erhält man nach der Anwahl der Festplatte beispielsweise mit C: die folgende Meldung Dabei wird vorausgesetzt, dass das Betriebssystem zuvor von der Diskette gebootet wurde:

UNGÜLTIGE LAUFWERKSANGABE oder aber

DRIVE NOT READY ERROR

Die Festplatte ist zwar vorhanden und angemeldet, d.h das BIOS weiß von ihrer Existenz, doch DOS noch nicht Die Festplatte muss zunächst partitioniert und anschließend (DOS-)formatiert werden Zur Partitionierung wird das Programm FDISK verwendet, welches sich meist auf der MS-DOS-Diskette Nr 2 befindet

Ist bereits eine ältere DOS-Version auf der Festplatte vorhanden und wurde von dieser gebootet, muss auch die alte FDISK-Version verwendet werden, weil sonst eine Fehlermeldung wie »Falsche DOS-Version« ausgegeben wird