MFM zu IDE Adapter

Steffen Hausinger schrieb:
> Gibt es eine Möglichkeit, die MFM Schnittstelle auf IDE abzubilden?

Nein, jedenfalls nicht in der von Dir angedachten Richtung (IDE-Platte 
an MFM-Controller betreiben).

Steffen Hausinger schrieb:
> Aber immerhin bedeutet das doch auch, dass grundsätzlich
> alle Signale vorhanden sind und eine Umwandlung grundsätzlich
> möglich ist.

Nein, das bedeutet es überhaupt gar nicht.

Dein Adapter müsste eine komplette Spur inklusive aller Bruttodaten 
(Sektorheader etc.) in einem Puffer vorhalten, und diesen bei 
Lesezugriffen mit passender Geschwindigkeit (5 MBit/sec) abspielen. 
Synchron dazu ist der Indeximpuls zu erzeugen, der vom Plattencontroller 
ausgewertet wird.

Da eine MFM-Platte sich mit 60 Umdrehungen pro Sekunde dreht, sind das 
knapp 10.5 kByte. Dieser Puffer ist bei Kopfpositionierungen oder 
Kopfumschaltungen mit den Daten aus der entsprechenden Spur zu laden.

Bei Schreibzugriffen ist dieser Puffer mit den vom Plattencontroller 
gelieferten Daten zu befüllen, wobei Schreibzugriffe auf einen Sektor 
erfolgen können, d.h. der Schreibvorgang wird vom Controller halbwegs 
synchron zum beim Lesen der Daten ermittelten Takt durchgeführt.
Die MFM-Decodierung der Schreibdaten ist durch bestimmte Verschiebungen 
der Schreibdaten in Abhängigkeit von der beschriebenen Spur ("write 
precompensation") erschwert.

Den so veränderten Spurpuffer müsste dein Adapter spätestens mit dem 
nächsten Kopf- oder Spurwechsel wieder auf die eigentliche Datenquelle 
zurückschreiben.

Dabei ist zu beachten, daß es hier um Rohdaten geht, die aufgrund von 
Sektormarkierungen und Platz zwischen den einzelnen Sektoren 
umfangreicher sind als die Nutzdaten (17 Sektoren pro Spur à 512 Byte = 
8704 Byte anstelle etwa 10.5 kByte Rohdaten).

Dein Adapter wäre etwas einfacher zu realisieren, wenn auf die 
IDE-Platte komplett verzichtet wird und stattdessen einfach ein 
ausreichend großes RAM angesteuert wird - mit 64 MByte liegt man bereits 
nah an der Obergrenze der größten je gebauten MFM-Platten. Wird der 
Inhalt dieses RAMs zum Beispiel mit einer SD-Karte abgeglichen, dann 
ergäbe sich eine ziemlich lautlose Lösung.

Ich bezweifle stark, daß der Aufwand sich lohnt.

Wenn Dein System einen 16-Bit-ISA-Slot haben sollte, und der vorhandene 
MFM-Controller (müsste ein WD1003 bzw. etwas dazu kompatibles sein) sich 
deaktivieren lässt, dann könntest Du einen IDE-Controller resp. IDE 
"Hostadapter" verwenden.

Ein SCSI-Controller hätte den Vorzug, daß man ihn auch dann verwenden 
kann, wenn der fest eingebaute MFM-Controller nicht deaktivierbar ist 
(was Voraussetzung für einen IDE-Hostadapter wäre, denn der nutzt exakt 
die gleichen I/O-Adressen wie der Standard-MFM-Controller des IBM AT.

Bei Rechnerrelikten aus der Vor-286er-Zeit sieht das natürlich wieder 
ganz anders aus, da waren MFM-Controller noch nicht standardisiert.

Was genau fehlt der MFM-Platte? Möglicherweise ist sie reparabel.

Steffen Hausinger schrieb:

> Kennst Du Dich mit der Reparatur solcher Technik aus?

Ich selbst nicht, aber das Forum unter 
http://robotrontechnik.de/html/forum/thwb/index.php ist eine gute 
Anlaufstelle. Die DDR-Rechner arbeiteten auch mit MFM-Platten, 
lizenzierte Nachbauten oder Importe. Da sind einige Spezialisten, die 
dir das vielleicht für Ruhm und Ehre oder einen kleinen Obolus 
erledigen.

Steffen Hausinger schrieb:
> Trotzdem - einen MFM-zu-irgendwas-Adapter,
> beispielsweise den von Dir vorgeschlagenen RAM, existiert auch nicht?

In abgeschwächter Form mit erheblich geringerer Datenrate gibt es so 
etwas - nämlich als Diskettensimulator. Die Prinzipien sind hierbei 
ähnlich, die Signalisierung zwischen Controller und Laufwerk ist aber 
einfacher (normale TTL-Pegel, während bei der MFM-Platte auf dem 
"Datenkabel" mit einer frühen Variante der differentiellen Übertragung 
gearbeitet wird, verwendet wurden hier AM26LS31 und als empfangendes 
Gegenstück AM26LS32).

Das wird also auf eine komplette Eigenentwicklung hinauslaufen. Aufgrund 
der hohen Datenraten wird man das nicht mit einem µC lösen können, 
sondern die Hauptarbeit an ein FPGA o.ä. delegieren müssen.

IDE = integrated device electronics. Das bedeutet daß bei diesen Platten 
der Controller eingebaut ist. Die "IDE-Schnittstelle" ist eigentlich nur 
der 16-Bit ISA mit Adressdecoder. Einige alte IDE-Festplatten konnten 
auch im XT-Modus laufen. Das wäre dann der 8-Bit Modus wie im 2 Beitrag 
beschrieben. Dazu braucht man aber auch den passenden Controller, ein 
ISA-IDE nur auf 8-Bit funktioniert nicht. Heutige Festplatten können den 
XT-Modus nicht mehr.

oszi40 schrieb:
> Die Variante SCSI-Adapter hinzufügen wäre genauso möglich, wie
> IDE-Adapter hineinstecken WENN die nötigen Treiber dazu vorhanden sind.

Da SCSI-Hostadapter wie der gute alte 1542 mit einem eigenen BIOS-ROM 
daherkommen, sind keinerlei Treiber erforderlich. Ein IDE-Adapter aber 
kann nicht gleichzeitig mit einem MFM-Controller verwendet werden, 
beide nämlich nutzen exakt dieselben I/O-Adressen und Interrupts.

Die Registerbelegung der IDE-Schnittstelle entstammt dem 
Ur-MFM-Controller des IBM AT, der wiederum von WD als WD1003 vertrieben 
wurde.

Es geht hier um einen 286er, für den trifft o.g. MS-KB-Artikel nicht zu 
(denn mehr als 16 MiB RAM kann ein 286er physikalisch gar nicht 
ansteuern, und ich habe persönlich noch nie einen mit dieser 
Speichermenge gesehen).

Und ob Steffen darauf Windows laufen lässt? Das wäre Windows 3.1. 
Masochismus pur.

Darf man fragen wofür man so ein altes System braucht ?
An MFM kann ich mich noch vage erinner.
Mein erster PC (Commodore PC20-III oder ähnlich) der hatte noch sowas... 
!
(War wohl so um 88/89...)

Steffen Hausinger schrieb:

> Die defekte Platte dreht gar nicht erst an.

Sofern die Elektronik OK ist, kann man dem Problem relativ simpel 
begegnen. Bei einigen Platten, z.B. von WD, ist die Schwungmasse von 
außen zugänglich. Mit einem Bleistift vorsichtig ein Stück weiterdrehen. 
Bei anderen Modellen, wo man nicht rankommt, nimmt man die Festplatte in 
die Hand und vollführt eine ruckartige schnelle Drehbewegung (aber bloß 
nicht fallen lassen!). Alternativ das Teil auf Teppichboden legen und an 
zwei diagonal gegenüberliegenden Ecken anfassen und schnell drehen. Oft 
genügt das schon, um eine drehfaule Spindel zu lösen.

Steffen Hausinger schrieb:
> Von aussen ist leider keine Schwungmasse o.ä. zu sehen.

Was exakt für eine Platte ist das? Welcher Hersteller, welches Modell?

Steffen Hausinger schrieb:

> Offensichtlich lässt er sich auch deaktivieren. Es ist hierfür ein
> DIP-Schalter vorhanden (siehe Anhang).

Nee, damit deaktivierst du nur die zusätzlich auf dem Controller 
vorhandene  serielle bzw. parallele Schnittstelle.

Oh, an die Festplatten kann ich mich erinnern. An beide. Die 
Seagate-Platte wurde '87 tatsächlich noch so hergestellt ... uiui.

Der Controller verwendet zwar Chips von WD, ist aber nicht von WD, das 
ist ein spezieller "Combicontroller", da er noch eine serielle und eine 
parallele Schnittstelle enthält. Und obendrein sind da noch diese 
Stiftleisten in Slotnähe. Der Hersteller scheint übrigens NCR zu sein 
(steht ja links oben drauf).

Wenn Du das Ding deaktivieren kannst (also der Dip-Schalter 
funktioniert), dann hast Du die Chance, einen IDE-Hostadapter zu 
verwenden. Im Computerschrotthaufen, ganz unten, da findet man sowas 
vielleicht noch.

Ein sich dann aber ergebendes Problem ist, daß die 
Festplattenkonfiguration im BIOS-Setup des Rechners eingetragen werden 
muss. Wenn Du Pech hast -- und die Kiste scheint dafür alt genug zu sein 
-- kannst Du nur aus einer fest vorgegebenen Liste von 
Plattenparametersätzen (Kombinationen aus Kopfzahl und Zylinderzahl, die 
Sektoren pro Spur sind immer 17) wählen, die natürlich nichts, was mit 
einer neueren Festplatte zu tun hat, kennen. Ein Autodetect gibt es 
nicht, denn das setzt eine IDE-Platte mit "identify-drive"-Kommando 
voraus, aber die sind erst gegen Ende der 80er Jahre eingeführt worden, 
was dann auch noch mit etwas Verzögerung erst von den BIOS-Herstellern 
aufgenommen wurde.
Naja, und die Tabelle enthält i.d.R. als größtes eine 40-MB-Platte ... 
und viel, viel kleinere, wie auch 5-MB-Platten.
Zwar gab es Software, mit der man über einen Bootloader dieses Manko 
ausgleichen konnte, aber ob man zwanzig Jahre, nachdem diese Software 
einen Sinn hatte, noch an sie herankommt? So etwas nannte sich z.B. 
OnTrack DiskManager.

Mit einem SCSI-Hostadapter wie dem 1542 von Adaptec stündest Du 
erheblich besser da, weil der sein eigenes BIOS-Erweiterungsrom mit sich 
bringt und keine Plattenparametertabelle benötigt.

Der 1542 ist ein Combicontroller, d.h. er verfügt wie Dein Controller 
auch über einen Diskettencontroller, den es zu deaktivieren gilt. Der 
diskettencontrollerlose Bruder des 1542 hieß 1540, ist aber deutlich 
seltener und daher antiquarisch wahrscheinlich schwieriger aufzutreiben.

Bei eBay finden sich solche Dinger, aber meistens werden diese von 
Händlern in Übersee verkauft, zu teilweise sehr erstaunlichen 
Versandkosten (aus USA: 130$ !), und währenddem ich das hier schreibe, 
läuft ein Angebot eines deutschen Anbieters aus, der 20 EUR haben will.

Es besteht also zumindest etwas Hoffnung.

Da IDE-Platten ihre Geometrie intern selbst verwalten, kannst du 
irgendeinen Parametersatz wählen, welcher der Kapazität entspricht oder 
notfalls eine etwas kleinere. Bei MFM-Platten müssen die Parameter 
unbedingt der tatsächlichen Geometrie entsprechen, da sie dort für das 
Anfahren der richtigen Spuren und Sektoren verwendet werden.

In der Theorie sind SCSI-Geräte abwärtskompatibel und müßten, unter 
Zuhilfenahme von Adaptern, eigentlich funktionieren. Praktisch gibt es 
jedoch häufig Probleme, wenn bspw. LVD-Platten an alten 
Singleended-Controllern betrieben werden, zudem auch die Terminierung 
schwierig wird. Platten mit 50-poligem SE-Anschluß sollten jedoch am 
1542 laufen. Die haben in der Regel auch einen schaltbaren Terminator an 
Bord.

Steffen Hausinger schrieb:
> Wie kommt's? Wieso kennst Du Dich auf dem Gebiet so gut aus?

Ich habe '88 eine Zeit lang in einem PC-Laden gearbeitet, da kam so ein 
Zeug häufiger vor. Seitdem sind PCs für mich Werkzeuge, aber mit der 
Instandhaltung muss ich mich in Ermangelung einer dafür zuständigen 
IT-Abteilung auch in meiner jetzigen Firma gelegentlich kümmern.

Und auch wenn ich mir sonst Mühe damit gebe, unnützes Wissen wieder 
loszuwerden, manches wirklich völlig nutzloses vergisst man halt 
schlechter als anderes ...

Zurück zu Deinem Controller: Wenn Du den nicht deaktivieren kannst, dann 
kannst Du keinen anderen gleichzeitig verwenden, da MFM-Controller die 
gleichen I/O-Adressen und Interrupts verwenden. Du müsstest also auf 
jeden Fall den alten Controller entfernen - was bedeutet, daß Du die 
Graphikkarte durch eine andere ersetzen musst.

Rufus schrieb:
>
> Kannst Du diesen zum Himmel stinkenden Unfug irgendwie belegen?

Warum brüllen immer diejenigen am lautesten, die am wenigsten Ahnung 
haben?
Es ist absolut richtig, die ganz alten Platten hatten noch keine 
automatische Parkfunktion. Mit 2 Minuten Google hättest du das selbst 
rausgefunden und dich nicht zum Ei gemacht.

Zwar hatten die Platten keine Parkfunktion, aber sie sind nicht sofort 
dadurch kaputtgegangen, wenn sie ungeparkt abgeschaltet wurden.

Allerdings konnte die Datenspur, auf der die Köpfe zu ruhen kamen, 
darunter auf Dauer leiden, und deswegen wurde ein unbenutzter Bereich 
auf der Plattenoberfläche dafür vorgesehen.

Zu DOS-Zeiten gab es Hintergrundprogramme ("TSR"), die zyklisch die 
Platte ihren Kopfträger in die Parposition fahren ließen, damit eine 
gewisse Chance besteht, daß bei einem Stromausfall die Köpfe bereits in 
der Parkposition sind.

Wirklich zwingend immer absolut nötig war das nicht, aber im 
Zusammenhang mit Festplatten lassen sich bekanntlich alle möglichen 
Arten von Schlangenöl verkaufen (ich möchte da nur an das "sichere" 
Löschen erinnern).

Steffen Hausinger schrieb:
>> Mit einem SCSI-Hostadapter wie dem 1542 von Adaptec stündest Du
>> erheblich besser da, weil der sein eigenes BIOS-Erweiterungsrom mit sich
>> bringt und keine Plattenparametertabelle benötigt.
>
> Ja, wie verhält es sich denn mit SCSI? Welche Festplatten kann ich an
> den von Dir angesprochenen 1542 anschließen? Sind die Platten
> abwärtskompatibel?
>
> Dann gibt es von dem Host-Adapter auch noch verschiedene Revisionen.
> Brauche ich eine bestimmte Revision für eine bestimmte Platte? Oder kann
> ich mir Revision A aussuchen und damit bspw. eine SCSI-3 Platte
> betreiben?

Von 1542 gab es eine A-Version (volle Länge), eine B-Version (halbe 
Länge, sonst funktional gleich) und eine C-Version (konnte auch ein 
anderes Umrechnungsschema CHS->LBA, um Platten größer als 1GB mit DOS 
benutzen zu können).

Den Floppycontroller des 1542 kann man per Jumper abschalten.

Platten: Du kannst eigentlich jedes SCSI-Gerät verwenden.
Bei Wide-SCSI (16 Bit) müssen auch die oberen 8 Bit terminiert sein, 
sonst hängt die Übertragung.
HVD-Geräte (High Voltage Differential) wirst Du wohl nicht mehr in 
Deinem Leben sehen, die passen nicht.
LVD (Low Voltage Differential) Geräte können alle auch single ended 
betrieben werden. Sie brauchen separate Terminatoren, und sie wollen 
gerne aktive Terminatoren sehen (passiv: Widerstandsnetzwerke mit 220 
Ohm gegen VTerm und 330 Ohm gegen Gnd; aktiv: spezielle Chips).
Ultra SCSI heißt steilere Signalflanken und damit höhere Anforderungen 
an die Kabel und Reduktion der Kabellänge von 6 auf 3 Meter.


Das so als kurze SCSI-Einführung.

Ich hab irgenwo im Keller noch einen SCSI Controller welcher für ein 
(Musik)Kassetten-Speicher-Laufwerk gedacht war (ka wie die offizielle 
Bezeichnung ist) WÜrde doch perfekt zu deinem System passen?
Wenn du Interesse hast, würde ich dir dies gegen Portoerstattung 
zukommen lassen, kann aber keine Funktionsgarantie geben, da das gute 
Stück schon unter Win95 nicht mehr mit passenden Treibern unterstützt 
wurde, oder ich diese nicht finden konnte um das ganze mal in Betrieb zu 
nehmen.

Steffen Hausinger schrieb:

> Das war der entscheidende Satz. Ich fand es seltsam, dass es Platten mit
> größer 1GB gibt, die mit einem 16 Bit ISA Controller betrieben werden.
> ISA ist für mich in den 80ern und teilweise 90ern zu Hause. Und da gab
> es doch noch keine Gigabyte großen Platten?
>
> Meine ersteigerte ist so eine Kombination - 16 Bit ISA und >>1GB Platte.
> Gibt es da wirklich keine Probleme? Kann (MS-)DOS damit umgehen? Du
> schreibst es ja.

1024 Zylinder*255 Köpfe*63 Sektoren*512 Bytes=7.8 GB.

Das ist die vom BIOS vorgegebene Grenze, auf die DOS und Win-DOS 
zugreifen können.

Eine FAT16-Partition darf 2GB groß sein, d.h. mit einer primären und 
einer erweiterten Partition mit drei logischen Laufwerken kannst Du 
diesen Platz nutzen.