home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Netware Super Library / Netware Super Library.iso / note_tip / idenfo / idenfo.doc
Text File  |  1992-03-06  |  22KB  |  462 lines
  1.                                 Disk Tips:
  2.  
  3.                            Using ATA/IDE Drives
  4.                                   with
  5.                               Novell NetWare
  6.  
  7.                          Stan Simmons [75600,3240]
  8.                                Mar. 06, 1992
  9.  
  10.  
  11.  
  12. ATA/IDE Background
  13.  
  14. The IDE (Intelligent Drive Electronics) interface originated when Compaq
  15. Computers talked Western Digital and Imprimis into developing a drive that
  16. had an ST-506 controller integrated into it. The drive was then connected
  17. to a simple interface circuit in the system.
  18.  
  19. The ATA/IDE interface is really just an extension of the AT I/O bus. The
  20. hard drive controller circuitry is actually on the drive electronics board.
  21. By integrating the controller circuitry onto the drive's electronics,
  22. Western Digital eliminated an entire circuit board and some of the
  23. interface electronics. This added very little to the cost of the drive, and
  24. substantially decreased the cost of interfacing the drive to the system.
  25. The ATA/IDE adapter is very simple from a circuit viewpoint: a few buffers,
  26. address decoding, and a single 40-pin cable connecting the drive
  27. electronics to the system unit.
  28.  
  29. After seeing the benefits of the IDE interface, other manufacturers began
  30. creating IDE drives and "paddle" boards. Paddle boards allow installation of
  31. IDE drives into systems that do not have an IDE connector on the system
  32. board. The first IDE drives were 5.25-inch Imprimis Wren drives. Later most
  33. ATA/IDE drive manufacturers switched to the 3.5-inch form factor. Many of
  34. the new 2.5-inch drives also have an ATA/IDE interface.
  35.  
  36. In the early days of IDE development there was no official standard, and
  37. several manufacturers came up with implementations that were not
  38. compatible. This led a group of manufacturers to band together to create a
  39. common access method committee and to develop standards for this and
  40. other interfaces. The CAM Committee created the AT Attachment (ATA)
  41. interface in March 1989. The revised ATA proposal was submitted to the
  42. X3T9.2 ANSI group in November 1990 and is scheduled for processing
  43. sometime this year.
  44.  
  45.  
  46. ATA/IDE Interface
  47.  
  48. ATA/IDE is similar to SCSI in that it is a logic-level interface rather than
  49. a device-level interface like ST-506 or ESDI. ST-506 and ESDI controllers
  50. must control all of the drive operations including moving the heads from
  51. track to track and selecting which head to read from. ATA/IDE drives
  52. perform these functions at the drive rather than at the controller.
  53.  
  54. The ATA/IDE interface supports one or two drives on a 40-conductor daisy
  55. chain cable. The current ATA/IDE specification recommends a maximum cable
  56. length of 18 inches. Most manufacturers specify a maximum of 24 inches. I
  57. have used 36 inch cables with no trouble, but I do not recommend it. Long
  58. cables can pick up stray signals from the motherboard or other sources.
  59.  
  60. In a two drive system, the primary drive is called the master, and the
  61. secondary is called the slave. Jumpers on the drives select which is master
  62. and which is slave. Some early IDE drives do not follow the current master-
  63. slave interface conventions. These older drives will usually not work as
  64. the slave on a two-drive system but in many cases will work as master.
  65.  
  66.  
  67. ATA/IDE Translation
  68.  
  69. Most AT BIOSes are fairly limited in the drive-type selections that they
  70. have available. A few of the newer BIOSes have entries for RLL and ESDI
  71. drives, but I have not seen any that directly support many of the ATA/IDE
  72. drives. Some BIOSes provide a User Defined Drive type that will provide
  73. support for the unusual ATA/IDE drive parameters.
  74.  
  75. One of the goals of ATA/IDE was to operate with existing AT BIOSes. Since
  76. few systems directly support the drives, the drives must make themselves
  77. look different than they really are. 
  78.  
  79. Many ATA/IDE drives have more than 1024 physical cylinders. DOS and early
  80. versions of NetWare do not recognize any cylinders above the lower 1024.
  81. Most ATA/IDE drives offer a translation mode to overcome this problem.
  82. Usually the drive will logically double the number of heads and halve the
  83. number of cylinders. 
  84.  
  85. Many of the newer ATA/IDE drives also employ Zone Bit Recording to
  86. increase the drive capacity. This recording method puts more sectors per
  87. track on the outer areas of the drive and decreases the number of sectors
  88. per track in two or more zones near the center of the drive. This type of
  89. configuration is impossible to specify with a standard AT BIOS, but since
  90. ATA/IDE drives are intelligent, they can fool the system by appearing as a
  91. standard AT drive.
  92.  
  93. ATA/IDE drives vary in how they handle the logical-to-physical translation.
  94. Many only support fixed translation; these drives may be used only on the
  95. specified configuration. Most of the higher-end ATA/IDE drives offer
  96. variable translation and can use any entry in the BIOS table that does not
  97. exceed the total number of physical sectors on the drive.
  98.  
  99.  
  100. ATA/IDE Bad-Sector Remapping
  101.  
  102. Many ATA/IDE drives have automatic bad-sector remapping. These drives
  103. have spare sectors that are reserved for future use. When the drive
  104. detects an error on a particular sector, the data is recovered and written
  105. to one of the spare sectors. The bad sector is then flagged as bad, and the
  106. new sector is placed in the drive's look-up table.
  107.  
  108.  
  109. The Future of ATA/IDE
  110.  
  111. One of the optional ATA/IDE interface signal sets support Direct Memory
  112. Access (DMA) transfers. Currently most ATA/IDE drives only support the
  113. old-style programmed I/O data transfer. Back in the 808x days PI/O
  114. transfer was substantially faster than DMA. But with todays higher-speed
  115. processors and data buses, DMA can improve performance significantly. PI/O
  116. transfers require a lot of overhead from the system. The processor must
  117. first read the data from RAM then write it to the drive for each word
  118. transferred. DMA transfers occur one block (usually 64K) at a time using
  119. the DMA controller instead of the system processor. The ISA DMA will allow
  120. up to 333KB/s transfer, but EISA will allow significantly improved DMA
  121. capabilities. Type A EISA DMA will allow up to 2MB/s transfer; type B EISA
  122. DMA allows 4MB/s; and type C EISA Bus Master DMA will allow as much as
  123. 33MB/s transfer!
  124.  
  125.  
  126. ATA/IDE Drives and NetWare
  127.  
  128. The IDE286.ZIP file from DL 3 (NetWare 2.X Specific) in the NOVLIB forum on
  129. CompuServe contains a NetWare v2.2 disk driver which makes it possible to
  130. use ATA/IDE type disk drives with file servers using the ATA/IDE interface.
  131. The IDE386.ZIP file from DL 4 (NetWare 3.X Specific) in NOVLIB contains a
  132. NetWare v3.11 disk driver. The new IDE disk drivers are very similar to the
  133. old Netware ISA disk drivers. The major difference is that the IDE driver
  134. does not get the drive description from a table. It gets drive descriptions
  135. directly from the disk drives at initialization time.
  136.  
  137. Do not format ATA/IDE drives with any programs that will do a low-level
  138. format. On most ATA/IDE drives a low-level format will not harm anything,
  139. but some drives are less protective than others. You can destroy some
  140. ATA/IDE drives by formatting them. Low-end Seagate drives are
  141. particularly susceptible.
  142.  
  143. For those of you who use mirroring under SFT, you will see a problem with
  144. IDE drives. If a mirrored pair crashes, the first thing the OS does (after
  145. retrying) is reset the controller. This initiates the diagnostics if the
  146. master drive is still running (if not, the OS will time-out and crash, since
  147. the slave can't do anything without the master); if the master is OK, it will
  148. timeout looking for the slave and the OS will crash.
  149.  
  150. Duplexing requires an ATA/IDE controller that allows the use of an
  151. alternate IRQ and I/O address. NCL and UltraStor produce controllers that
  152. provide a variety of settings.
  153.  
  154. Some controllers may give a stack overflow error when run on fast 80386
  155. computers. The only cure that I have found is to use a different controller.
  156.  
  157. DO NOT run Non-Dedicated on an IBM Model 35 or 40 machine.
  158.  
  159.       1)   Install the drive(s) and controller into your computer.
  160.  
  161.       2)   If you are running two ATA/IDE drives, you will need to refer to
  162.            the drive manual to set one drive to master and one to slave.
  163.  
  164.       3)   If you plan to boot from the hard drive, run your setup program
  165.            and set the drive type(s) to 1. Do not use a User Defined drive
  166.            type with the NetWare IDE driver. User Defined drive types
  167.            produce unpredictable results with IDE drives that do not
  168.            provide full translation.
  169.  
  170.       4)   If you plan to boot from a floppy drive, run your setup program
  171.            and set the drive type(s) to 0 or none.
  172.  
  173.       5)   Turn the power to your computer off then back on.
  174.  
  175.       6)   Do not use DOS 5.00 at any time during the setup of a NetWare
  176.            2.x server. DOS 5.00 is known to have several incompatibilities
  177.            with the NetWare server utilities. DOS 5.00 works on 2.1x or
  178.            higher workstations, but not on the server.
  179.  
  180.  
  181. NetWare 2.0a and ELS NetWare 2.1x
  182.  
  183. Older versions of NetWare do not directly support ATA/IDE drives. Unless
  184. your system BIOS drive table has an exact match for a particular drive, you
  185. will need to use Disk Manager - N to patch the NetWare operating system.
  186. Disk Manager - N v3.12 or higher is available from OnTrack Computer
  187. Systems, 6321 Bury Drive, Eden Prairie, MN 55346. OnTrack can be reached at
  188. 800/752-1333 or 612/937-1107, fax 612/937-5815. Be sure to get the
  189. NetWare version of Disk Manager; the DOS version will NOT work.
  190.  
  191.  
  192. NetWare 286 2.15c Advanced and SFT
  193.  
  194. Do NOT format the hard drives with COMPSURF, since this can wipe out the
  195. embedded bad-track info.
  196.  
  197.       1)   From DL 3 (NetWare 2.X Specific) on NOVLIB get the files
  198.            LOADER.ZIP and IDE286.ZIP.
  199.  
  200.       2)   Unzip these files and copy the included drivers (LOADER.DAT,
  201.            INSTOVL.OBJ, IDE.DSK, and IDE.OBJ) onto the appropriate working
  202.            copies of the NetGen diskettes.
  203.  
  204.       3)   Run NETGEN and select the IDE Disk driver. Continue the
  205.            generation as normal.
  206.  
  207.       4)   When presented with the NetWare Installation option on the
  208.            NetGen menu (on the machine to be set up as the file server,
  209.            after the NetWare Operating System file and Utilities Files are
  210.            generated, linked, and configured) select the DEFAULT
  211.            INSTALLATION option.
  212.  
  213.       5)   Create and Save the PARTITION TABLE. This will create a
  214.            Non-DOS compatible partition which will not be limited to the
  215.            original AT BIOS/DOS Compatible Partition limitation of 1024
  216.            cylinders. Exit back to the NETGEN Menu.
  217.  
  218.       6)   Select NetWare Installation and choose the CUSTOM
  219.            INSTALLATION option. From here you can modify the VOLUME
  220.            information as much as you desire, but do NOT choose the
  221.            PARTITION TABLE option or you will flag the partition as DOS
  222.            Compatible and you may have cylinder wrap problems. Cylinder
  223.            Wrap is a condition where the disk driver or controller can't
  224.            access the total capacity of the drive and performs a MODULA
  225.            on requested cylinders or blocks above it's limitation. This
  226.            effectively restarts the disk request at 0 compared to the high
  227.            count and causes data to WRAP upon itself on the disk. For
  228.            example, if the driver limits the capacity of the drive to 1024
  229.            cylinders and a write request comes in for cylinder 1227 then
  230.            the driver will subtract 1024 from 1227 (the MODULA function)
  231.            and re-submit the request to cylinder 203. If there was already
  232.            data there... POOF. Once you've been hit with it the only fix is to
  233.            reinitialize the drive and eliminate the limiting factor.
  234.  
  235.            ** DO NOT EVEN LOOK AT THE PARTITION INFORMATION! **
  236.  
  237.       7)   Save the volume information you need, then select the option to
  238.            load the OS and System and Public files.
  239.  
  240.       8)   Continue the Installation procedure and load all the disk files.
  241.  
  242.  
  243. NetWare 2.2
  244.  
  245. Do NOT format the hard drives with COMPSURF, since this can wipe out the
  246. embedded bad-track info.
  247.  
  248.       1)   From DL 3 (NetWare 2.X Specific) on NOVLIB get the file
  249.            IDE286.ZIP.
  250.  
  251.       2)   Unzip this file and copy the included drivers (IDE.DSK and
  252.            IDE.OBJ) onto the appropriate working copies of the Install
  253.            diskettes.
  254.  
  255.       3)   Run INSTALL in the Advanced mode.
  256.  
  257.       4)   Select the IDE Disk driver.
  258.  
  259.       5)   Continue the generation as normal.
  260.  
  261.       6)   You may ignore the "Warning! Bad Block Table not accessed"
  262.            message that may appear at system bootup. This is just a
  263.            poorly worded informational message. The Bad Block Table is
  264.            read when the network operating system is loaded.
  265.  
  266.       7)   If you wish not to see the warning message you can boot from
  267.            floppy disk instead of the hard drive.
  268.  
  269. The driver will support up to four ATA/IDE disk drives in a file server. 
  270. This is possible by using addressable adapters. These adapters allow the
  271. user to configure the base I/O address and IRQ. Primary I/O address is at
  272. 1F0h and IRQ 14, second address at 170h. IRQs 11, 12, or 15 may be used with
  273. the second I/O address.
  274.  
  275.  
  276. ATA/IDE Drives and NetWare v3.x
  277.  
  278. Because of an interaction between some ATA/IDE drive translation schemes
  279. and the IDE.DSK driver, I do not recommend that NetWare 3.x servers boot
  280. from a DOS partition on the ATA/IDE drive. I recommend that you set your
  281. drive type(s) to 0 or none and boot from floppy. The IDE driver will
  282. automatically get the correct parameters from the drive. Please note that
  283. the IDE driver will return a cylinder value that is two less than the actual
  284. cylinder count.
  285.  
  286.  
  287. NetWare 3.11
  288.  
  289. Do NOT format the hard drives with INSTALL.NLM, since this can wipe out the
  290. embedded bad-track info.
  291.  
  292.       1)   Install the drive(s) and controller into your computer.
  293.  
  294.       2)   If you are running two ATA/IDE drives on one adapter, you will
  295.            need to refer to the drive manual to set one to master and one
  296.            to slave.
  297.  
  298.       3)   If you plan to boot from the hard drive, run your setup program
  299.            and set the drive type(s) to 1.
  300.  
  301.       4)   If you plan to boot from a floppy drive, run your setup program
  302.            and set the drive type(s) to 0 or none.
  303.  
  304.       5)   From DL 4 (NetWare 3.X Specific) on NOVLIB get the file
  305.            IDE386.ZIP.
  306.  
  307.       6)   Create a boot diskette with DOS, AUTOEXEC.BAT, SERVER.EXE,
  308.            IDE.DSK, and INSTALL.NLM on it.
  309.  
  310.       7)   After you have started SERVER.EXE type "LOAD IDE.DSK INT=E
  311.            PORT=1F0". If you are duplexing you will need to load the second,
  312.            third, or fourth IDE driver with appropriate PORT and INT
  313.            values.
  314.  
  315.       8)   Continue the installation as normal.
  316.  
  317. The driver will support up to eight ATA/IDE disk drives in a file server. 
  318. This is possible by using addressable adapters. These adapters allow the
  319. user to configure the base I/O address and IRQ. The primary I/O address is
  320. at 1F0h and IRQ 14; the second address is at 170h, the third at 1E8h, and the
  321. fourth at 168h. IRQs 10, 11, 12, and 15 may be used with the second, third, and
  322. fourth I/O addresses.
  323.  
  324.  
  325. ATA/IDE Questions
  326.  
  327. Q.    What settings will IDE.DSK and IDE.OBJ use?
  328.  
  329. A.    When using the NetWare 2.x IDE driver, the primary I/O address is at
  330.       1F0h and IRQ 14, the second address is at 170h. IRQs 11, 12, or 15 may be
  331.       used with the second I/O address.
  332.  
  333.       When using the NetWare 3.x IDE driver, the primary I/O address is at
  334.       1F0h and IRQ 14; the second address is at 170h, the third at 1E8h, and
  335.       the fourth at 168h. IRQs 10, 11, 12, and 15 may be used with the second,
  336.       third, and fourth I/O addresses.
  337.  
  338.  
  339. Q.    How does a DOS partition effect the IDE drivers?
  340.  
  341. A.    If your drive provides full translation a DOS partition will not cause
  342.       any more problems than it will with MFM or ESDI drives. But, if your
  343.       drive does not provide full translation then the drive will become
  344.       confused when the system changes from DOS to NetWare. In some cases
  345.       the system will merely hang, in others you will see various data
  346.       integrity problems.
  347.  
  348.  
  349. Q.    What adapters allow alternate settings?
  350.  
  351. A.    I have tested the NCL America models 536, 537, and 525 ATA/IDE
  352.       adapters. They all allow alternate addressing of both the IRQ and I/O
  353.       ports. The model 525 has two separate ATA/IDE channels on one board.
  354.       This allows true duplexing on a single card. NCL America can be
  355.       contacted at 408/734-1006. The address is 574 Weddell Drive Ste 4,
  356.       Sunnyvale, CA 94089.
  357.  
  358.       The UltraStor US15FM is reported to allow alternate IRQ and I/O port
  359.       addressing. I have been unable to obtain one of these boards for
  360.       testing at this time.
  361.  
  362. Q.    Why is Mirroring not a good idea with ATA/IDE drives?
  363.  
  364. A.    For those of you who use mirroring under SFT, you will see a problem
  365.       with IDE drives. If a mirrored pair crashes, the first thing the
  366.       operating systems does (after retrying) is reset the controller. This
  367.       initiates the diagnostics if the master drive is still running (if not,
  368.       the OS will time-out and crash, since the slave can't do anything
  369.       without the master); if the master is OK, it will timeout looking for
  370.       the slave and the OS will crash.
  371.  
  372.  
  373. Q.   Can ATA/IDE drives be used with other NetWare drivers?
  374.  
  375. A.    If the BIOS drive table has an EXACT match for the drive that you are
  376.       installing then you can use the standard ATDISK/ISADISK NetWare
  377.       drivers. If your drive table does not match then you may experience
  378.       problems when Hot Fix begins to redirect new bad blocks.
  379.  
  380. Q.    What problems does DOS 5.00 cause?
  381.  
  382. A.    Absolutely do NOT use DOS 5.0 when running INSTALL, or as the DOS
  383.       that you boot with prior to running NET$OS!  It will not work and/or it
  384.       will cause you major problems and grief.  Stick with DOS 3.3 on the
  385.       server, or when using server utilities such as INSTALL, VREPAIR,
  386.       DISKED, COMPSURF, ZTEST.  DOS 5.0 was not released when these
  387.       products were tested, and so NO testing was done with 5.0.  Post-
  388.       release testing has shown MAJOR incompatibilities!
  389.  
  390.  
  391. Q.    What is the difference between logical and physical geometry?
  392.  
  393. A.    Many ATA/IDE drives have more than 1024 physical cylinders. DOS and
  394.       early versions of NetWare do not recognize any cylinders above the
  395.       lower 1024. Most ATA/IDE drives offer a translation mode to overcome
  396.       this problem. Usually the drive will logically double the number of
  397.       heads and halve the number of cylinders. 
  398.  
  399.  
  400. Q.    Why don't some drives handle translation mode well?
  401.  
  402. A.    Some of the less expensive drives only offer one or two translation
  403.       choices. You must match these choices to your BIOS table. Most of the
  404.       more intelligent drives will translate any drive type that does not
  405.       exceed the true number of blocks.
  406.  
  407. Q.    Why shouldn't Non-Dedicated mode be used with ATA/IDE drives?
  408.  
  409. A.    The NetWare 2.x IDE driver has some conflicts with the IBM PS/2 model
  410.       35 and 40 floppy drive system. Any "clone" systems that closely
  411.       emulate those machines will have problems as well.
  412.  
  413.  
  414. Q.    Should VERIFY be set to ON?
  415.  
  416. A.    Most of the newer ATA/IDE drives have Read-After-Write verification
  417.       built in to the hardware. On these drives you will not need to have
  418.       verify turned on. If you are using one of the less expensive low-end
  419.       drives you may want to turn verify on for a little extra protection.
  420.       Having verify turned on does cause a slight performance penalty in
  421.       some systems.
  422.  
  423.  
  424. Q.   How much RAM should I have in my server?
  425.  
  426. A.    The recommended RAM/memory requirement for NetWare v2.2 should be
  427.       determined from the following formula:
  428.  
  429.            (.005 x MB disk storage) + 2MB base + 1MB if nondedicated + a
  430.            minimum of 2MB if running VAPS.
  431.  
  432.       Note that the file server will run with less RAM than recommended, but
  433.       you may not be able to cache all of your directories.  Also, there may
  434.       be a decrease in performance, especially with VAPs.  The absolute
  435.       minimum is 2.5MB; the recommended amount is based on the above
  436.       formula.
  437.  
  438.       The minimum RAM needs for the NetWare 3.x are determined by the
  439.       following formula:
  440.  
  441.            ((.023 * MB disk storage) / disk block size in k) + 4M + NLM's
  442.  
  443.       If a Name Space other than DOS is loaded then change the .023 to .032. 
  444.       This will get the server running, at which point you want to check the
  445.       MONITOR NLM, Resource Utilization, % of RAM for CACHE BUFFERS should
  446.       be above 65 percent for optimum performance.
  447.  
  448.       Round up to the next full megabyte for both formulas.
  449.  
  450.  
  451. Q.    Under what conditions should I use Disk Manager - N with IDE drives?
  452.  
  453. A.    Disk Manager - N is needed if you are running an ELS version of
  454.       NetWare or you are running a version of NetWare earlier than version
  455.       2.15 rev. c. Disk Manager - N is also an alternative if you must run
  456.       NetWare in Non-Dedicated mode.
  457.  
  458.  
  459. Many thanks to the kind people at Seagate in Dallas, Conner in Dallas,
  460. Compaq in Houston, and NCL in Sunnyvale for their assistance with this
  461. project. Also, thanks to the SysOps of NetWire.
  462.