Беседы о CD
CD-ROM - очень капризное устройство.Ма─
ло того, что оно не вполне документировано
(впрочем,и в том,что документировано,можно
утонуть) - разные модели весьма отличаются
программно друг от друга.Наибольший опыт в
данном вопросе приобрёл Budder (Константин
Зайцев), который опробовал кучу приводов и
написал приличный копировщик. SMT, автор
эмулятора Unreal Speccy, больше опирается
на документацию.
В мозговом штурме участвовали, конечно,
не только я ( Alone Coder ), Budder и SMT,
но и Vega, Kury, ZET-9, AmoNik и др. Хотя
многие вопросы по сей день решить не
удалось, но думаю, некоторые промежуточ─
ные результаты опубликовать полезно. Пред─
полагается, что читатель уже знаком со
статьёй Vega в Абзац #25. Там неверно рас─
писана команда READ TOC (чтение таблицы
сессий). Судя по стандарту INF-8020 (это
тот самый оригинальный документ,определяю─
щий поведение CD-ROM'ов, но в нём многое
стыдливо замалчивается - существует даже
справочник "ATA-ATAPI errata" ), FUNC - то
же число, что FORMAT, но сдвинутое на 6
бит влево. FUNC>>6 и FORMAT должны совпа─
дать, т.к.новые приводы могут не поддержи─
вать FUNC (пцшные устройства часто распро─
страняются с драйверами, и каждая компания
может понимать "стандарт" так, как хочет).
Чтобы прочитать данные по всем сессиям,
нужно указать BEGTRK=0 и FORMAT=0. Если
только последнюю - то FORMAT=1. LENGTН ну─
жно ставить по максимуму ( 2048, старшим
байтом вперёд), а привод сам определит,
сколько байт передавать (число байт перед
обменом кладётся в регистры цилиндра ATA).
Команда не срабатывает с первой попытки!
Чтобы она сработала, перед её выполнением
нужно считать, например, сектор 0.
Но я забежал вперёд. Итак, начинаем:
SMT:
S>> По стандарту ATAPI после reset устрой─
S>> ство обязано держать статус в нуле,
S>> чтобы старые до-атапишные bios'ы не
S>> опознали его за винт. А главное, никто
S>> не обязывает CD-ROM ставить DRDY после
S>> команды, это на усмотрение разработчи─
S>> ков устройства.
DB> А когда оно включит статус в единицу?
После выполнения первой ATAPI-команды
(#A0). Но после сброса обязательно 0, в
этом отличие от ATA.
DB> А что значит ситуация, когда из рег.
DB> состояния читается #D0 (то бишь заня─
DB> то) и ни одна прога не хочет видеть
DB> CD-ROM? Как его программно сбросить в
DB> этой ситуации? Помогает только холод─
DB> ный сброс :(
Бит SRST (Soft Reset - #0C, потом #08 в
Device Control Register (у Nemo порт #C8))
Потом нужно дать команду #08, дождаться
снятия BSY.
The ATA software reset mechanism, SRST,
(bit 2 in the Device Control Register)
cannot be used for ATAPI Devices, because
resets issued by the ATAPI driver would
also reset any attached hard disk and vice
versa. To solve this ATAPI defines an
ATAPI Soft Reset command using a reserved
ATA opcode which could be decoded by the
interface controller hardware.
To maintain Master / Slave compatibility
with ATA disk drives and prevent detection
of ATAPI Devices by non ATAPI-aware BIOS,
ATAPI Devices shall implement the
following upon receipt of an ATA SRST:
1. Perform SRST PDIAG sequence see "5.18.2
SRST Initialization Sequence" on page 46.
2. Initialize the task file with Status =
00h or 10h, Error = According to SRST
Sequence, Sector Count = 01h, Sector
Number = 01h, Cylinder Low = 14h, Cylinder
High = EBh and Drive/Head = 00h. Note that
Device 0 will be seleted after the
completion of the SRST sequence.
3. The functionality of the DRDY and DSC
bits shall be restored on the first
command following an SRST.
4. Continue executing commands or play
operations.
5. Leave Mode settings or Set Feature
settings unchanged.
6. If a selected ATAPI Device detects SRST
while its own DRQ or BSY is set (1), then
the command in progress shall be stopped.
DB> А у тебя не завалялось инструкции, как
DB> регулировать скорость вращения в
DB> CD-ROM'е?
10.8.23 SET CD SPEED Command
The SET CD SPEED command provides a means
for the Нost to set the spindle speed to
be used while reading and writing CD data.
Note that the Play commands may not use
the speed set by this command.
0 Operation code (BBh)
1 Reserved
2 MSB Read Drive Speed in Kbytes/Second
3 LSB
4 MSB Reserved for Write Drive Speed in
Kbytes/Second
5 LSB
6 Reserved
7 Reserved
8 Reserved
9 Reserved
10 Reserved
11 Reserved
The Drive Speed parameter contains the
requested Data Rate the drive should use.
The drive may choose to select the speed
specified or any slower rate. A value of
FFFFh will set the Drive Speed to the
Maximum supported. Requesting a speed
faster than the drive supports will not
generate an error. The actual maximum
speed supported is returned in the
Capabilities Mode Sense page (See
"10.8.6.4 CD-ROM Capabilities and
Mechanical Status Page" on page 115.)
Замечания по поводу скорости с сайта
insidePro.com:
------------------------------------------
Хакерские секреты,
или
Рецепты тормозной жидкости для CD
Появление высокоскоростных приводов CD-
ROM породило огромное количество проблем,
и, по общему мнению пользователей, плюсов
здесь гораздо меньше,чем минусов.Это реак─
тивный гул, вибрация, разорванные в клочья
диски - скажите, на кой черт всё это вам
нужно? К тому же,многие из алгоритмов при─
вязки к CD на высоких скоростях чувствуют
себя крайне неустойчиво, и защищённый диск
запускается далеко не с первого раза, если
вообще запускается.Какой же из всего этого
выход? Естественно - тормозить! Благо, ко─
манду SET CD SEED (опкод 0BBh) большинство
приводов всё-таки поддерживает. Казалось
бы,задал нужные параметры и вперёд! Ан нет
- тут всё не так просто...
Неприятность первая (маленькая, но зато
досадная). Скорость задаётся не в "иксах",
а в килобайтах в секунду (именно в кило─
байтах, а не байтах!). Причём однократной
скорости передачи соответствует пропускная
способность в 176 килобайт в секунду. А
двукратной? Думаете, 176*2=352? А вот и
нет - 353! Зато трёхкратная скорость вычи─
сляется в полном соответствии с привычной
нам математикой: 176*3=528, но уже 4-крат─
ная скорость опять отклоняется от "иксов":
176*4=704, против 706 по стандарту. Непра─
вильно заданная скорость приводит к уста─
новке скорости, на ступень меньшей ожидае─
мой, причём соответствие между исками и
ступенями далеко не однозначное. Допустим,
привод поддерживает следующий ряд скорос─
тей: 16x,24x,32x и 40х. Если заданная ско─
рость (в килобайтах в секунду) не дотяги─
вает до нормативной скорости 32 "икса", то
привод переходит на ближайшую "снизу" под─
держиваемую им скорость,т.е.в нашем случае
16х. Отсюда мораль: для перевода "иксов" в
килобайты в секунду их нужно умножать не
на 176, а на 177!
Неприятность вторая (крупнее и досад─
нее). Команды, выдающей полный список под─
держиваемых скоростей,в стандартной специ─
фикации нет,и добывать эту информацию при─
ходится исключительно методом перебора.
Корректно работающая программа перед нача─
лом такого перебора должна убедиться в от─
сутствии носителя в приводе, а если он там
есть - принудительно открыть лоток. Дело в
том, что раскручивание некачественного CD-
ROM диска до высоких скоростей может при─
вести к его разрыву и вытекающей отсюда
порче самого привода. Пользователь должен
быть абсолютно уверен в том, что установ─
ленный в привод диск будет вращаться имен─
но с той скоростью,с которой его просят, и
ваша программа не станет самопроизвольно
увеличивать скорость без видимых на то
причин.
Неприятность третья (или тихий ужас).
Некоторые приводы (в частности, TEAC 522E)
успешно заглатывают команду SET CD SPEED и
подтверждают факт изменения скорости, воз─
вращая в MODE SENSE её новое значение, од─
нако физически скорость диска остаётся не─
изменной вплоть до тех пор, пока к нему не
произойдёт того или иного обращения. Поэ─
тому вслед за SET CD SPEED недурно бы дать
команду чтения сектора с диска, если,коне─
чно, диск вообще присутствует. Изменять же
скорость привода без диска в лотке - сове─
ршенно бессмысленная операция, пригодная
разве что для построения ряда поддерживае─
мых скоростей,т.к.после вставки нового ди─
ска в привод прежние скоростные установки
оказываются недействительными, и наиболее
оптимальная (с точки зрения привода!) ско─
рость для каждого диска определяется инди─
видуально. Также привод вправе изменять
скорость диска по своему усмотрению, пони─
жая её, если чтение идет неважно, и, соот─
ветственно, увеличивая обороты, если всё
идёт хорошо.
------------------------------------------
Последний абзац - чистая правда, сам с
этим мучаюсь.
Budder:
Определение HDD (Master) и CDD (Slave):
------------------------------------------
DETECT CALL SEL_MAS
CALL DRDET
LD A,D:OR E:LD A,0:JR NZ,ENDC
INC A
ENDC LD (HDEN),A
CALL SEL_SLA
LD A,#08:CALL COMM
LD A,1,(CDEN),A
CALL CDDET:RET Z
NoCD LD A,201,(PTCD),A
XOR A:LD (CDEN),A
RET
CDEN NOP ;1-устройство есть,
HDEN NOP ;0-устройство отсутствует
------------------------------------------
Hа выходе результат будет в CDEN и
HDEN!
------------------------------------------
COMM LD BC,#F0:OUT A:RET
XPOZI LD (LTHL),HL,(LTDE),DE ;LBA on!
LD A,H,H,D,D,E,E,A
;DE,cyl H,head L,sec
POZI LD A,H:AND %00001111:LD H,A
LD A,(DRVRE)
OR H
LD BC,#D0:OUT A
LD A,L,C,#70:OUT A
LD A,D,C,#B0:OUT A
LD A,E,C,#90:OUT A
RET
RPOZ LD BC,#D0:IN A:AND #0F
LD H,A,C,#70:IN A
LD L,A,C,#B0:IN A
LD D,A,C,#90:IN A
LD E,A
RET
;-----------------------------------------
CDDET CALL SEL_SLA
DRDET LD DE,0
LD H,D,L,E
CALL XPOZI
LD A,#EC
CALL COMM
.3 HALT ;задержка в 3/50 сек,
;дающая IDE устройству
CALL RPOZ ;время подумать, а
LD HL,#EB14 ;есть ли оно? ;)
OR A:SBC HL,DE
RET Z
NFOC LD A,1:OR A
RET
;-----------------------------------------
SEL_SLA LD A,#B0
LD (DRVRE),A
LD BC,#D0:OUT A:LD C,#F0:IN A
RLCA
RET
SEL_MAS LD A,#E0
JR SEL_SLA+2
;-----------------------------------------
DRVRE NOP
LTHL DS 2
LTDE DS 2
------------------------------------------
Процедуры ожидания BSY:
------------------------------------------
RDY LD BC,#F0:IN A ;бесконечное
RLCA:RET NC ;ожидание BSY
JR RDY
READY LD E,0,D,0 ;ожидание BSY
LD BC,#F0:IN A ;с тайм-аутом
RLCA:JR C,RY
XOR A:OUT (254),A:RET
RY LD BC,#F0,BC,#F0 ;холостой ход
DEC D:JR NZ,READY+4
DEC E:JR NZ,READY+2
LD A,1:OUT (254),A
CALL ECCOM
EI:HALT
JR READY
ECCOM NOP:LD BC,#F0,A,#EC:OUT A:RET
;при работе с HDD в ECCOM нужно занести
;значение 201 (RET), а при работе с CDD
;занести 0 (NOP)
В нынешнем движке WDC вместо READY сто─
ит READY2:
------------------------------------------
READY2 XOR A:LD (TMR),A ;ожидание BSY
REA LD BC,#F0:IN A ;с тайм-аутом
RLCA:JR NC,RY2 ;в 1/2 секунды
LD A,(TMR):CP 25:JR C,REA
LD A,1:OUT (254),A
CALL ECCOM
EI:HALT
JR READY2
RY2 XOR A:OUT (254),A
RET
TMR NOP
I_N_T PUSH HL ;должно висеть
LD HL,TMR:INC (HL) ;на прерываниях
POP HL
EI
RET
------------------------------------------
Hо таковой требует присутствия счётчика
на прерываниях...
Hа самом деле READY нужно вызывать
ТОЛЬКО перед выполнением новой команды, а
в некоторых случаях, где таковое принципи─
ально, вызывать после команды обычный RDY
(или не вызывать ни тот, ни другой).
Пример:
CALL READY ;ожидание/
;задание готовности
CALL EJECT ;передача пакета
;на выдвиг трея
CALL RDY ;ожидание исполнения
Ещё одно важное место - это ожидание
DRQ перед приёмом данных в процедуре чте─
ния сектора:
------------------------------------------
;процедура чтения сектора
;HL=куды остальное в пакете сидит
READSE LD (HLAD),HL
RETRYL XOR A:OUT (254),A
CALL READY
LD HL,READP:CALL SNDPAK
;отдаём команду
LOADSE1 LD A,5:OUT (254),A ;чтения сектора
CALL READY
CALL ERROR_7:JR C,RETRYL
LD D,0
;на некоторых особо глючных CD-приводах
;здесь может повиснуть,если сделать просто
;вызов WAITDRQ
WDQ LD BC,#F0:IN A
BIT 3,A:JR NZ,WQR
DEC D:JR Z,RETRYL
JR WDQ
WQR LD HL,(HLAD)
GSLOD
.4 CALL READS
XOR A:OUT (254),A
RET
HLAD DS 2
READS LD C,#10,D,#80
RE1 INI:INC C
INI:DEC C
INI:INC C
INI:DEC C
DEC D:JR NZ,RE1
RET
;-----------------------------------------
SNDPAK PUSH HL ;IN HL ADDR OF PAK
CALL READY
CALL SEL_SLA
LD HL,#0800
CALL OUTRCIL ;выставляем значения
;счётчика байтов
LD A,#A0 ;даём комаду о
LD BC,#F0:OUT A ;передаче пакета
POP HL
LD BC,12
TRANSOU PUSH BC
CALL RDY
CALL WAITDRQ
POP BC
OR A
RR B,C
JR NC,$+3
INC BC
TOUT1 PUSH BC
INC HL
LD A,(HL),BC,#11
OUT A
DEC HL
LD A,(HL):DEC C
OUT A
INC HL,HL
POP BC
DEC BC
LD A,B
OR C
JR NZ,TOUT1
RET
OUTRCIL LD A,L,BC,#90:OUT A
LD A,H,C,#B0:OUT A
RET
;-------------чтение пакета---------------
ERRT POP BC
RET
TRANSIN ;HL=куды BC=скока
PUSH BC
CALL SEL_SLA
CALL RDY,ERROR_7:JR C,ERRT
CALL WAITDRQ
POP BC
OR A
RR B,C
JR NC,$+3
INC BC
T_I1 IN A,(#10):LD (HL),A:INC HL
IN A,(#11):LD (HL),A:INC HL
DEC BC
LD A,B:OR C
JR NZ,T_I1
RET
HLTOLEN LD BC,#90,A,L:OUT A
LD BC,#B0,A,H:OUT A
RET
LENTOHL LD BC,#90:IN A:LD L,A
LD BC,#B0:IN A:LD H,A
RET
WAITDRQ LD BC,#F0:IN A
BIT 3,A:RET NZ
JR WAITDRQ
ERROR_7 LD BC,#F0:IN A
RRCA
RET
------------------------------------------
Во всех остальных процедурах можно вы─
зывать просто WAITDRQ! (Где таковое требу─
ется.)
Ожидание CD привода в любой момент вре─
мени: подробно описать не могу, т.к.многие
мелочи уже не помню. Скажу только,что в те
самые моменты, когда диск не готов,CD при─
вод воспринимает любую команду как ошибку
(за искл. некоторых).Сигнал BSY индицирует
о занятости, как минимум после подачи ка─
кой-либо команды (к примеру,передача паке─
та), но если не было ошибки!
После передачи пакета независимо от то─
го, был ли он передан, ставится процедура
READY (смотрим процедуру чтения сектора),
за ней проверка сигнала ошибки в регистре
состояния. Если ошибка,то повторяем подачу
пакета, таким образом и ожидается готов─
ность CD привода в любой момент вренени...
В моём двиге есть ещё одна особенность:
контроль таймаутов,кот. обязательно должны
быть в процедуре ожидания BSY (во всех
драйверах на PC так делается),я выбрал 1/2
секунды. Hа PC ограничение по времени ожи─
дания стоит не только на BSY,но и на оста─
льные сигналы.При таймауте у меня в движке
подаётся команда #EC, кот. является обяза─
тельной для всех ATAPI устройств,и которая
отвешивает BSY! (Если не нравится #EC, то
можно использовать #00,но для таковой надо
ещё указывать код субкоманды в FR (регистр
свойств), в нашем случае он=0.)
SMT:
Ещё немного поигрался с прямым доступом
к CD-ROM и понял, откуда растут ноги у по─
дачи пакета с кодом #00. Часто первая по─
данная на CD-ROM команда выполняется с
ошибкой. Но нужно смотреть,что за ошибка,а
не пытаться повторить или дать другую ко─
манду. Скорее всего, в регистре ошибок ус─
тановлены MC [???] или MCR [Media Change
Requested в ATAPI - D3 регистра ошибок] ,
т.е. юзер нажимал eject или вставил новый
диск. В этом случае привод оповещает хост
отбрасыванием следующей команды с соотв.
ошибкой.A вместо того,чтобы посылать пакет
#00, который "проглотит" это оповещение,
нужно повторить операцию, если ошибка из
разряда MC/MCR. Ведь вполне возможно (хотя
очень маловероятно),что смена носителя или
нажатие eject придётся как раз между кома─
ндами #00 и рабочей командой,тогда рабочая
команда обломается, несмотря на заранее
переданный #00.
10.8.26 TEST UNIT READY Command
The TEST UNIT READY command provides a
means to check if the Device is ready.
This is not a request for a self-test. If
the Device would accept an appropriate
medium-access command without returning
CHECK CONDITION sta-tus, this command
shall return a GOOD status. If the Device
cannot become operational or is in a state
such that an Host Computer action (e.g.
START/STOP UNIT command with LoEj = 0 &
Start = 1) is required to make the unit
ready, the ATAPI CD-ROM Drive shall return
CHECK CONDITION status with a sense key of
NOT READY. 10.8.26.1 Using the TEST UNIT
READY Command The TEST UNIT READY command
is useful in that it allows a Host
Computer to poll a Device until it is
ready without the need to allocate space
for returned data. It is especially useful
to check cartridge status. ATAPI CD-ROM
Drives are expected to respond promptly to
indicate the current status of the device.
0 Operation code (00h)
1 Reserved
2 Reserved
3 Reserved
4 Reserved
5 Reserved
6 Reserved
7 Reserved
8 Reserved
9 Reserved
10 Reserved
11 Reserved
P.S. И тогда становится понятно, почему
в твоём случае пакет #00 требовался только
один раз - ты просто диск не менял.
DB> 1. Когда я формирую сброс через управ─
DB> ляющий регистр (#0C, потом через неко─
DB> торое время #08), то как определить,
DB> когда мне дать #08? Имхо должен быть
DB> какой-то сигнал об этом?
Снятие BSY. Он моментально устанавливается
после подачи #08.
Сброс через ATA SRST не прерывает кома─
нду ATAPI, лишь выставляет сигнатуру в ре─
гистре цилиндра. Впрочем, он не мешает.
DB> 2. Если запустить инициализацию до то─
DB> го, как сидюк после аппаратного сброса
DB> (RES на шлейфе) успевает раскрутиться,
DB> то CD-ROM игнорирует команды. Как я ни
DB> читал регистры статуса и ошибки, но
DB> разницы между двумя состояниями (успел
DB> /не успел раскрутиться) не заметил.
Ошибки читаются командой REQUEST SENSE
(#03).
DB> 3. Hекоторые приводы дают ошибку на
DB> команду установки скорости, после чего
DB> перестают реагировать на команды. Как
DB> заставить их работать после этого?
Не давать команду. Про поддержку спросить
через MODE SENSE / CAPABILITIES.
Ред.: Там нет признака,что привод умеет
менять скорость!
DB> 4. Как узнать, что пришло время снова
DB> подать команду установки скорости
DB> (т.е. как узнать, что привод её само─
DB> произвольно изменил)?
а. Считать текущую скорость через
MODE SENSE / CAPABILITIES
(#5A с параметром #2A).
б. Обычно скорость сбрасывается при смене
носителя. Ставить флажок после обработки
MCR; если флаг установлен, перед командой
задать заново скорость (для простоты можно
предварить чтение каталога SET CD SPEED.
Раз диск сменился, пользователь вынужден
перечитать, заодно скорость установится).
