IDE (Integrated Device Electronics) - интерфейс устройств со встроенным контроллером. При создании этого интерфейса разработчики ориентировались на подключение дискового накопителя. За счет минимального удаления контролера от диска существенно повышается быстродействие.
Интерфейс EIDE имеет первичный и вторичный каналы, к каждому из которых можно подключить два устройства, то есть всего их может быть четыре. Это может быть жесткий диск, CD-ROM или переключатель дисков.
Физически интерфейс IDE реализован с помощью плоского 40-жильного кабеля, на котором могут быть разъемы для подключения одного или двух устройств. Общая длина кабеля не должна превышать 45 сантиметров, причем между разъемами должно быть расстояние не менее 15 сантиметров.
| Контакт | Назначение | Контакт | Назначение | Контакт | Назначение | Контакт | Назначение |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | Сброс | 2 | Земля | 3 | Данные 7 | 4 | Данные 8 |
| 5 | Данные 6 | 6 | Данные 9 | 7 | Данные 5 | 8 | Данные 10 |
| 9 | Данные 4 | 10 | Данные 11 | 11 | Данные 3 | 12 | Данные 12 |
| 13 | Данные 2 | 14 | Данные 13 | 15 | Данные 1 | 16 | Данные 14 |
| 17 | Данные 0 | 18 | Данные 15 | 19 | Земля | 20 | Key |
| 21 | DDRQ | 22 | Земля | 23 | I/O запись | 24 | Земля |
| 25 | I/O чтение | 26 | Земля | 27 | 10C HRDY | 28 | Cable Select |
| 29 | DDACK | 30 | Земля | 31 | IRQ | 32 | Не используется |
| 33 | Адрес 1 | 34 | GPIO DMA66 Detect | 35 | Адрес 0 | 36 | Адрес 2 |
| 37 | Chip Select 1Р | 38 | Chip Select ЗР | 39 | Активен | 40 | Земля |
Существует несколько разновидностей интерфейса IDE, совместимых снизу вверх друг с другом.
В целях развития возможностей интерфейса IDE компанией Western Digital была предложена его расширенная спецификация Enhanced IDE (синонимы: E-IDE, Fast AТА, АТА-2 и Fast АТА-2), которая обрела затем статус американского стандарта ANSI под названием АТА-2. Она содержит ряд нововведений: поддержку IDE-накопителей емкостью свыше 504 Мбайт, поддержку в системе нескольких контроллеров IDE и подключение к одному контроллеру до четырех устройств, а также поддержку периферийных устройств, отличных от жестких дисков (приводов CD-ROM, CD-R и DVD-ROM, накопителей LS-120 и ZIP, магнитооптики, стримеров и тому подобное). Расширение спецификации IDE для поддержки иных типов накопителей с интерфейсом IDE называют также ATAPI (АТА Packed Interface). В Enhanced IDE также введены элементы распараллеливания операций обмена и контроля за целостностью данных при передаче.
В спецификацию интерфейса Enhanced IDE добавлена поддержка режимов PIO Mode 3 и 4, а также режимы DMA Single Word Mode 2 и Multi Word DMA Mode 1 и 2. Максимальная скорость передачи данных по шине в режиме РIO Mode 3 составляет 4.1 Мбайт/с, а в режимах РIO Mode 4 и Single Word DMA Mode 2 - 16.7 Мбайт/с. Режим Multi Word DMA Mode 2 позволяет получить пиковую скорость обмена свыше 20 Мбайт/с.
Следующим шагом в развитии интерфейса IDE/ATA явился стандарт Ultra АТА (он же Ultra DMA, АТА-33, DMA-33, АТА-3). Ultra АТА является стандартом де-факто использования быстрого Режима DMA - mode 3, обеспечивающего скорость передачи данных 33.3 Мбайт/с. Для обеспечения надежной передачи данных по все тому же кабелю используются специальные схемы контроля и коррекции ошибок, при этом сохраняется обратная совместимость с предыдущими стандартами - АТА и АТА-2.
| Спецификация | АТА-1 | АТА-2 | АТА-3 | ATA/ATAPI-4 | ATA/ATAPI-5 | ATA/ATAPI-6 | ATA/ATAPI-7 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Синонимы | АТА, IDE | EIDE, Fast АТА, Fast IDE, Ultra ATA | EIDE | АТА-4, UltraATA/33 | АТА-5, UltraATA/66 | АТА-6, Ultra ATA/100 | АТА-7, Ultra ATA/133 |
| Пропускная способность, Мбай/с | 3.3-8.3 | 11.1-16.6 | 16 | 16.7-33.3 | 44.4-66.7 | 100 | 133-150 |
| Количество соединений | 2 | 2 | 2 | 2 на один кабель | 2 на один кабель | 2 на один кабель | 1 на один кабель |
| Характеристики кабеля | 40 контактов | 40 контактов | 40 контактов | 40 контактов | 40 контактов, 80-жильный | 40 контактов, 80-жильный | 7 контактов |
| Новые свойства | 28-битовая адресация логических блоков (LBA) | S. M. A. R. T. | Интерфейс ATAPI, поддержка CD-ROM, стримеров и прочего. | 80-жильный кабель | 48-битовая LBA | SATA 1.0, поддержка длинных логических / физических блоков | |
| Максимальный размер диска | 137 Гбайт (128 GiBi) | 144 Пбайт (128 PiBi) | |||||
| Контроль no CRC | Нет | Нет | Нет | Есть | Есть | Есть | |
| Дата выпуска | 1981 | 1994 | 1996 | 1997 | 1999 | 2000 | 2003 |
| 1 Стандарт ANSI | Х3.221-1994 | ХЗ. 279-1996 | Х3.298-1997 | NCITS 317-1998 | NCITS 340-2000 | NCITS 361-2002 | NCITS 397-2005 1 |
Наконец - интерфейсы Ultra ATA/66, Ultra ATA/100, Ultra AТА/133, позволяющие осуществлять передачу данных со скоростями 66.100 и 133-150 Мбайт/с соответственно.
Последовательный интерфейс Serial АТА (SATA). Основные преимущества Serial АТА по сравнению с Parallel АТА (РАТА):
Первое поколение (известно как SATA/150 или SATA 1) появилось на рынке в середине 2002 года и поддерживало скорость передачи данных до 1.5 Гбит/с. SATA 1 использует схему кодирования 8В/10В на физическом уровне, которая имеет эффективность, равную 80 %, что приводит к реальной скорости в 1.2 Гбит/с или 150 Мбайт/с.
Следующая версия (SATA 3.0 Гбит/с) также использует схему 8В/10В, поэтому максимальная скорость передачи составляет 2.4 Гбит/с или 300 Мбайт/с. Однако сегодняшние устройства НЖМД не поддерживают таких скоростей, поэтому реальное быстродействие системы ограничено возможностями дисковода. Спецификацию 3.0 Гбит/с часто называют «Serial АТА 2» («SATA 2»), а также SATA 3.0 или SATA/300, продолжая линию АТА/100, АТА/133 и SATA/150.
Интерфейс SCSI был разработан в конце 1970-х годов организацией Shugart Associates. Первоначально известный под названием SASI (Shugart Associates System Interface), он после стандартизации в 1986 году уже под именем SCSI (читается «скази») стал одним из промышленных стандартов для подключения периферийных устройств - винчестеров, стримеров, сменных жестких и магнитооптических дисков, сканеров, CD-ROM и CD-R, DVD-ROM и тому подобное К шине SCSI можно подключить до восьми устройств, включая основной контроллер SCSI (или хост-адаптер).
Интерфейс SCSI является параллельным и физически представляет собой плоский кабель с 25-, 50-, 68-контактными Разъемами для подключения периферийных устройств. Шина SCSI содержит восемь линий данных, сопровождаемых линией контроля четности, и девять управляющих линий. Стандарт SCSI определяет два способа передачи сигналов: одно-полярный, или асимметричный (Single ended), и дифференциальный (Differential). В первом случае имеется один провод с нулевым потенциалом («земля»), относительно которого передаются сигналы по линиям данных с уровнями сигналов, соответствующими ТТЛ-логике. При дифференциальной передаче сигнала для каждой линии данных выделено два провода, и сигнал на этой линии получается вычитанием потенциалов на их выходах. При этом достигается лучшая помехозащищенность, что позволяет увеличить длину кабеля.
Для интерфейса SCSI необходимо наличие терминаторов (согласующих сопротивлений, которые поглощают сигналы на концах кабеля и препятствуют образованию эха).
Устройства SCSI также соединяются в виде цепочки (daisy chain), причем каждое устройство SCSI имеет свой адрес (SCSI ID) в диапазоне от 0 до 7 (или от 0 до 15). В качестве адреса платы контроллера обычно используется наибольшее значение SCSI ID - 7(15), адрес загрузочного диска SCSI ID равен 0, а второго диска - 1. Обмен между устройствами на магистрали SCSI определяется нормированным списком команд (Common Command Set, CCS). Программное обеспечение для интерфейса SCSI не оперирует физическими характеристиками накопителя (то есть числом цилиндров, головок и так далее), а имеет дело только с логическими блоками данных, поэтому в одной SCSI-цепочке могут быть размещены, например, сканер, жесткий диск и накопитель CD-R.
Опрос устройств производится контроллером SCSI сразу после включения питания. При этом для устройств SCSI реализовано автоконфигурирование устройств (Plug-and-play) по протоколу SCAM (SCSI Configured AutoMagically), в котором значения SCSI ID выделяются автоматически. Для стандартизированного управления SCSI-устройствами наиболее широко применяется программный интерфейс ASPI (Advanced SCSI Programming Interface).
Существует более десятка различных версий интерфейса SCSI. Наиболее существенные из них - SCSI-1, Fast SCSI, Fast Wide SCSI, Ultra SCSI, Ultra 2 SCSI.
Основными характеристиками шины SCSI являются:
На скорость влияют в основном два первых параметра. Обычно они записываются в виде приставок к слову SCSI.
Максимальную скорость передачи устройство-контроллер можно подсчитать, взяв частоту шины, а в случае наличия «Wide» умножить ее на 2 (например, FastSCSI - 10 Мбайт/с, Ultra2WideSCSI -80 Мбайт/с).
Четыре недавние версии SCSI, а именно SSA (Serial Storage Architecture), FC-AL и Serial Attached SCSI (SAS), отошли от традиционного параллельного стандарта SCSI и ориентированы на передачу данных по последовательным коммуникациям. Основные преимущества последовательного интерфейса - большие скорости передачи данных; «горячее» включение-выключение; лучшая помехозащищенность.
| Тип шины | Макс. скорость, Мбайт/с | Ширина шины (разрядность) | Максимальная длина связи (в зависимости от типа сигналов), в метрах | Максимальное количество подключений | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| SE | LVD | HVD | ||||
| SCSI-1 | 5 | 8 (узкий) | 6 | - | 25 | 8 |
| Fast SCSI | 10 | 8 | 3 | - | 25 | 8 |
| Fast Wide SCSI | 20 | 16 (широкий) | 3 | - | 25 | 16 |
| Ultra SCSI | 20 | 8 | 1.5 | - | 25 | 8 |
| Ultra SCSI | 20 | 8 | 3 | - | - | 4 |
| Wide Ultra SCSI | 40 | 16 | - | - | 25 | 16 |
| wide Ultra SCSI | 40 | 16 | 1.5 | - | - | 8 |
| Wide Ultra SCSI | 40 | 16 | 3 | - | - | 4 |
| Ultra2 SCSI | 40 | 8 | Не определена для скорости выше Ultra | 12 | 25 | 8 |
| Wide Uitra2 SCSI | 80 | 16 | - | 12 | 25 | 16 |
| Ultra3 SCSI or Ultra 160 SCSI | 160 | 16 | 12 | Не определена для скорости выше Ultra2 | 16 | |
| Ultra320 SCSI | 320 | 16 | - | 12 | - | 16 |
| SSA | 40 | 1 | 25 | 96(192) | ||
| SSA40 | 80 | 1 | 25 | 96(192) | ||
| FC-AL 1Gb | 100 | 1 | 500-3000 | 127 | ||
| FC-AL 2Gb | 200 | 1 | 500-3000 | 127 | ||
| FC-AL4Gb | 400 | 1 | 500-3000 | 127 | ||
| SAS 3 Gbit/s | 300 | 1 | 6 | 16 256 | ||
| Fibre Channel | 2000 | Не определена | 10 000-100 000 | Не определено | ||
По типу сигналов различают линейные (Single Ended) и дифференциальные (Differential) версии SCSI, их кабели и разъемы идентичны, но электрической совместимости устройств между ними нет.
Дифференциальная версия для каждого сигнала использует витую пару проводников и специальные приемопередатчики, при этом становится допустимой большая суммарная длина кабеля, сохраняя высокую частоту обмена. Дифференциальный интерфейс применяется в мощных дисковых системах серверов, но в обычных персональных компьютерах не распространен.
В линейной версии сигнал должен идти по своему одному проводнику, скрученному (или, по крайней мере, отдельному от другого в плоском шлейфе) с нулевым (обратным) проводом.
SCSI устройства соединяются кабелями в цепочку, на крайних Устройствах подключаются терминаторы. Часто одним из крайних устройств является хост-адаптер. Он может иметь для каждого канала как внутренний разъем, так и внешний.
По электрическим свойствам различают следующие типы терминаторов:
Активные терминаторы требуют питания, для этого имеются специальные линии интерфейса TERMPWR.
Ассортимент кабелей SCSI довольно широк. Основные стандартизированные кабели:
Возможны различные вариации кабелей-переходников.
Назначение контактов разъемов на примере распространенного А-кабеля приведено в таблице.
| Контакт разъема | Сигнал | Контакт разъема | Сигнал |
| 1 | GND | 26 | DB0# |
| 2 | GND | 27 | DB1# |
| 3 | GND | 28 | DB2# |
| 4 | GND | 29 | DB3# |
| 5 | GND | 30 | DB4# |
| 6 | GND | 31 | DB5# |
| 7 | GND | 32 | DB6# |
| 8 | GND | 33 | DB7# |
| 9 | GND | 34 | DBParity# |
| 10 | GND | 35 | |
| 11 | GND | 36 | |
| 12 | GND/Reserved | 37 | Reserved |
| 13 | Open | 38 | TERMPWR |
| 14 | Reserved | 39 | Reserved |
| 15 | GND | 40 | |
| 16 | GND | 41 | ATN# |
| 17 | GND | 42 | GND |
| 18 | GND | 43 | BSY# |
| 19 | GND | 44 | ACK# |
| 20 | GND | 45 | RST# |
| 21 | GND | 46 | MSG# |
| 22 | GND | 47 | SEL# |
| 23 | GND | 48 | C/D# |
| 24 | GND | 49 | REQ# |
| 25 | GND | 50 | I/O |
Шина . Как и в шине PCI, в шине SCSI предполагается возможность обмена информацией между любой парой устройств. Конечно чаще всего обмен производится между хост-адаптером и периферийными устройствами. Копирование данных между устройствами может производиться без выхода на системную шину компьютера. Здесь большие возможности имеют интеллектуальные хост-адаптеры со встроенной кэш-памятью. В каждом обмене по шине принимает участие его инициатор (Initiator) и целевое устройство (Target). В таблице приводится назначение сигналов шины.
| Сигнал | Источик: I=Initiator, T=Target | Назначение |
|---|---|---|
| DBx# | - | Инверсная шина данных с битами паритета |
| TERMPWR | - | Питание терминаторов |
| ATN# | I | Внимание |
| BSY# | I, T | Шина занята |
| REQ# | T | Запрос на пересылку данных |
| ACK# | I | Ответ на REQ# |
| RST# | I, T | Сброс |
| MSG# | T | Target передает сообщение |
| SEL# | I/T | Выбор (Select) целевого устройства инициатором или Reselect инициатора целевым устройством |
| C/D# | T | Управление (0) / данные (1) на шине |
| l/0# | T | Направление передачи относительно инициатора или фаза Selection (1) / Reselection (0) |
Все устройства на шине должны быть согласованно сконфигурированы. Для них требуется программно или с помощью перемычек (джамперов) установить следующие основные параметры.
Идентификатор устройства - SCSI ID - адрес 0-7 (или 0-15), уникальный для каждого устройства на шине. Обычно хост-адаптеру, который должен иметь высший приоритет, назначается ID 7. Заводское назначение идентификаторов устройств приведено в таблице, хотя оно и не является обязательным. Устройства адресуются позиционным кодом (хотя ID задается 3-4-битовым кодом), что обеспечивает совместимость адресации 8- и 16-битовых устройств на одной шине. Номер SCSI ID обычно устанавливается с помощью перемычек (хотя в SCSI существуют и новые стандарты, аналогичные Plug-and-Play, не требующие перемычек).
Если хотя бы одно устройство на шине не поддерживает контроль паритета, он должен быть отключен на всех устройствах данной шины. Контроль паритета, особенно для дисковых устройств, является средством защиты от искажения данных при передаче.
Активные терминаторы могут включаться одним джампером или даже управляться программным сигналом. Терминаторы должны быть включены только на крайних устройствах в цепочке.
Питание терминаторов джампером или программно должно быть включено хотя бы на одном устройстве, когда используются активные терминаторы.
Режим синхронного обмена, обеспечивающий высокую производительность, включается по взаимному согласованию устройств. Однако, если хоть одно устройство на Шине его не поддерживает, согласование на хост-адаптере необходимо запретить. При этом, если обмен будет инициирован синхронным устройством, хост поддержит этот режим.
При включении этой опции запуск двигателя Устройства выполняется только по команде от хост-адаптера, что Позволяет снизить пик нагрузки блока питания в момент включения. Хост будет запускать устройства последовательно.
Выбор этой опции позволяет устройствам отключаться от шины при неготовности данных, что весьма эффективно используется в многозадачном режиме при нескольких периферийных устройствах на шине.
Хост-адаптер SCSI является важнейшим узлом интерфейса, определяющим производительность подсистемы SCSI-устройств. Существует широкий спектр адаптеров, начиная от простейших, к которым можно подключать только устройства, не критичные к производительности.
Конфигурирование SCSI хост-адаптеров с точки зрения шины SCSI не отличается от конфигурирования других устройств (смотри ранее). Для современных адаптеров вместо джамперов используется программное конфигурирование. Утилита конфигурирования обычно входит в расширение BIOS (на плате адаптера), и приглашение к ее исполнению выводится на экран при инициализации во время POST.
(англ. Integrated Development Environment ) - система программных средств, используемая программистами для разработки программного обеспечения.
И с его появлением получил название PATA (Parallel ATA).
Шлейфы ATA (IDE): 40-проводной сверху, 80-проводной с кабельной выборкой снизу
Предварительное название интерфейса было PC/AT Attachment («Соединение с PC/AT »), так как он предназначался для подсоединения к 16-битной шине ISA , известной тогда как шина AT . В окончательной версии название переделали в «AT Attachment» для избежания проблем с торговыми марками.
Первоначальная версия стандарта была разработана в 1986 году фирмой Western Digital и по маркетинговым соображениям получила название IDE (англ. Integrated Drive Electronics - «электроника, встроенная в привод»). Оно подчеркивало важное нововведение: контроллер привода располагается в нём самом, а не в виде отдельной платы расширения , как в предшествующем стандарте ST-506 и существовавших тогда интерфейсах SCSI и ST-412 . Это позволило улучшить характеристики накопителей (за счёт меньшего расстояния до контроллера), упростить управление им (так как контроллер канала IDE абстрагировался от деталей работы привода) и удешевить производство (контроллер привода мог быть рассчитан только на «свой» привод, а не на все возможные; контроллер канала же вообще становился стандартным). Следует отметить, что контроллер канала IDE правильнее называть хост-адаптером , поскольку он перешёл от прямого управления приводом к обмену данными с ним по протоколу.
В стандарте АТА определён интерфейс между контроллером и накопителем, а также передаваемые по нему команды.
Интерфейс имеет 8 регистров, занимающих 8 адресов в пространстве ввода-вывода. Ширина шины данных составляет 16 бит. Количество каналов, присутствующих в системе, может быть больше 2. Главное, чтобы адреса каналов не пересекались с адресами других устройств ввода-вывода. К каждому каналу можно подключить 2 устройства (master и slave), но в каждый момент времени может работать лишь одно устройство.
Принцип адресации CHS заложен в названии. Сперва блок головок устанавливается позиционером на требуемую дорожку (Cylinder), после этого выбирается требуемая головка (Head), а затем считывается информация из требуемого сектора (Sector).
Стандарт EIDE (англ. Enhanced IDE - «расширенный IDE»), появившийся вслед за IDE, позволял использование приводов ёмкостью, превышающей 528 Мб (504 МиБ), вплоть до 8,4 Гб. Хотя эти аббревиатуры возникли как торговые, а не официальные названия стандарта, термины IDE и EIDE часто употребляются вместо термина ATA . После введения в 2003 году стандарта Serial ATA («последовательный ATA») традиционный ATA стали именовать Parallel ATA , имея в виду способ передачи данных по параллельному 40- или 80-жильному кабелю.
Поначалу этот интерфейс использовался с жёсткими дисками, но затем стандарт был расширен для работы и с другими устройствами, в основном - использующими сменные носители. К числу таких устройств относятся приводы CD-ROM и DVD-ROM , ленточные накопители, а также дискеты большой ёмкости, такие, как ZIP и флоптические (используют магнитные головки с лазерным наведением ) диски (LS-120 /240). Кроме того, из файла конфигурации ядра FreeBSD можно сделать вывод, что на шину ATAPI подключали даже накопители на гибких магнитных дисках (дискета). Этот расширенный стандарт получил название Advanced Technology Attachment Packet Interface (ATAPI), в связи с чем полное наименование стандарта выглядит как ATA/ATAPI . ATAPI практически полностью совпадает со SCSI на уровне команд и, по сути, есть «SCSI по ATA-кабелю».
Первоначально интерфейсы для подключения приводов CD-ROM не были стандартизованы и являлись проприетарными разработками производителей приводов. В результате для подключения CD-ROM было необходимо устанавливать отдельную плату расширения, специфичную для конкретного производителя, например, для Panasonic (существовало не менее 5 специфичных вариантов интерфейсов, предназначенных для подключения CD-ROM). Некоторые варианты звуковых карт, например, Sound Blaster , оснащались именно такими портами (часто привод CD-ROM и звуковая плата поставлялись в виде мультимедиа-комплекта). Появление ATAPI позволило стандартизировать всю эту периферию и дать возможность подключать её к любому контроллеру, к которому можно подключить жесткий диск.
Другим важным этапом в развитии ATA стал переход от PIO (англ. Programmed input/output - программный ввод-вывод) к DMA (англ. Direct memory access - прямой доступ к памяти). При использовании PIO считыванием данных с диска управлял центральный процессор компьютера, что приводило к повышенной нагрузке на процессор и замедлению работы в целом. По причине этого компьютеры, использовавшие интерфейс ATA, обычно выполняли операции, связанные с диском, медленнее, чем компьютеры, использовавшие SCSI и другие интерфейсы. Введение DMA существенно снизило затраты процессорного времени на операции с диском.
В данной технологии потоком данных управляет сам накопитель, считывая данные в память или из памяти почти без участия процессора, который выдаёт лишь команды на выполнение того или иного действия. При этом жёсткий диск выдаёт сигнал запроса DMARQ на операцию DMA контроллеру. Если операция DMA возможна, контроллер выдаёт сигнал DMACK, и жёсткий диск начинает выдавать данные в 1-й регистр (DATA), с которого контроллер считывает данные в память без участия процессора.
Операция DMA возможна, если режим поддерживается одновременно BIOS , контроллером и операционной системой, в противном случае возможен лишь режим PIO.
В дальнейшем развитии стандарта (АТА-3) был введён дополнительный режим UltraDMA 2 (UDMA 33).
Этот режим имеет временные характеристики DMA Mode 2, однако данные передаются и по переднему, и по заднему фронту сигнала DIOR/DIOW. Это вдвое увеличивает скорость передачи данных по интерфейсу. Также введена проверка на чётность CRC, что повышает надёжность передачи информации.
В истории развития ATA был ряд барьеров , связанных с организацией доступа к данным. Большинство из этих барьеров, благодаря современным системам адресации и технике программирования, были преодолены. К их числу относятся ограничения на максимальный размер диска в 504 МиБ , около 8 ГиБ , около 32 ГиБ, и 128 ГиБ. Существовали и другие барьеры, в основном связанные с драйверами устройств, и организацией ввода-вывода в операционных системах, не соответствующих стандартам ATA.
Оригинальная спецификация АТА предусматривала 28-битный режим адресации. Это позволяло адресовать 2 28 (268 435 456) секторов по 512 байт каждый, что давало максимальную ёмкость в 137 Гб (128 ГиБ). В стандартных PC BIOS поддерживал до 7,88 ГиБ (8,46 Гб), допуская максимум 1024 цилиндра, 256 головок и 63 сектора. Это ограничение на число цилиндров/головок/секторов CHS (Cyllinder-Head-Sector) в сочетании со стандартом IDE привело к ограничению адресуемого пространства в 504 МиБ (528 Мб). Для преодоления этого ограничения была введена схема адресации LBA (Logical Block Address), что позволило адресовать до 7,88 ГиБ. Со временем и это ограничение было снято, что позволило адресовать сначала 32 ГиБ, а затем и все 128 ГиБ, используя все 28 разрядов (в АТА-4) для адресации сектора. Запись 28-битного числа организована путём записи его частей в соответствующие регистры накопителя (с 1 по 8 бит в 4-й регистр, 9-16 в 5-й, 17-24 в 6-й и 25-28 в 7-й).
Адресация регистров организована при помощи трёх адресных линий DA0-DA2. Первый регистр с адресом 0 является 16-разрядным и используется для передачи данных между диском и контроллером. Остальные регистры 8-битные и используются для управления.
Новейшие спецификации ATA предполагают 48-битную адресацию, расширяя таким образом возможный предел до 128 ПиБ (144 петабайт).
Эти ограничения на размер могут проявляться в том, что система думает, что объём диска меньше его реального значения, или вовсе отказывается загружаться и виснет на стадии инициализации жёстких дисков. В некоторых случаях проблему удаётся решить обновлением BIOS. Другим возможным решением является использование специальных программ, таких, как Ontrack DiskManager, загружающих в память свой драйвер до загрузки операционной системы. Недостатком таких решений является то, что используется нестандартная разбивка диска, при которой разделы диска оказываются недоступны, в случае загрузки, например, с обычной DOS-овской загрузочной дискеты. Впрочем, многие современные операционные системы (начиная от Windows NT4 SP3) могут работать с дисками большего размера, даже если BIOS компьютера этот размер корректно не определяет.
Для подключения жёстких дисков с интерфейсом PATA обычно используется 40-проводный кабель (именуемый также шлейфом). Каждый шлейф обычно имеет два или три разъёма, один из которых подключается к разъёму контроллера на материнской плате (в более старых компьютерах этот контроллер размещался на отдельной плате расширения), а один или два других подключаются к дискам. В один момент времени шлейф P-ATA передаёт 16 бит данных. Иногда встречаются шлейфы IDE, позволяющие подключение трёх дисков к одному IDE каналу, но в этом случае один из дисков работает в режиме read-only.
| Контакт | Назначение | Контакт | Назначение |
|---|---|---|---|
| 1 | Reset | 2 | Ground |
| 3 | Data 7 | 4 | Data 8 |
| 5 | Data 6 | 6 | Data 9 |
| 7 | Data 5 | 8 | Data 10 |
| 9 | Data 4 | 10 | Data 11 |
| 11 | Data 3 | 12 | Data 12 |
| 13 | Data 2 | 14 | Data 13 |
| 15 | Data 1 | 16 | Data 14 |
| 17 | Data 0 | 18 | Data 15 |
| 19 | Ground | 20 | Key |
| 21 | DDRQ | 22 | Ground |
| 23 | I/O Write | 24 | Ground |
| 25 | I/O Read | 26 | Ground |
| 27 | IOC HRDY | 28 | Cable Select |
| 29 | DDACK | 30 | Ground |
| 31 | IRQ | 32 | No Connect |
| 33 | Addr 1 | 34 | GPIO_DMA66_Detect |
| 35 | Addr 0 | 36 | Addr 2 |
| 37 | Chip Select 1P | 38 | Chip Select 3P |
| 39 | Activity | 40 | Ground |
Долгое время шлейф ATA содержал 40 проводников, но с введением режима Ultra DMA/66 (UDMA4 ) появилась его 80-проводная версия. Все дополнительные проводники - это проводники заземления, чередующиеся с информационными проводниками. Таким образом вместо семи проводников заземления их стало 47. Такое чередование проводников уменьшает ёмкостную связь между ними, тем самым сокращая взаимные наводки. Ёмкостная связь является проблемой при высоких скоростях передачи, поэтому данное нововведение было необходимо для обеспечения нормальной работы установленной спецификацией UDMA4 скорости передачи 66 МБ/с (мегабайт в секунду). Более быстрые режимы UDMA5 и UDMA6 также требуют 80-проводного кабеля.
Хотя число проводников удвоилось, число контактов осталось прежним, как и внешний вид разъёмов. Внутренняя же разводка, конечно, другая. Разъёмы для 80-проводного кабеля должны присоединять большое число проводников заземления к небольшому числу контактов заземления, в то время как в 40-проводном кабеле проводники присоединяются каждый к своему контакту. У 80-проводных кабелей разъёмы обычно имеют различную расцветку (синий, серый и чёрный), в отличие от 40-проводных, где обычно все разъёмы одного цвета (чаще чёрные).
Стандарт ATA всегда устанавливал максимальную длину кабеля равной 45,7 см (18 дюймов). Это ограничение затрудняет присоединение устройств в больших корпусах, или подключение нескольких приводов к одному компьютеру, и почти полностью исключает возможность использования дисков PATA в качестве внешних дисков. Хотя в продаже широко распространены кабели большей длины, следует иметь в виду, что они не соответствуют стандарту. То же самое можно сказать и по поводу «круглых» кабелей, которые также широко распространены. Стандарт ATA описывает только плоские кабели с конкретными характеристиками полного и ёмкостного сопротивлений. Это, конечно, не означает, что другие кабели не будут работать, но, в любом случае, к использованию нестандартных кабелей следует относиться с осторожностью.
Если к одному шлейфу подключены два устройства, одно из них обычно называется ведущим (англ. master ), а другое - ведомым (англ. slave ). Обычно ведущее устройство идёт перед ведомым в списке дисков, перечисляемых BIOS’ом компьютера или операционной системы . В старых BIOS’ах (486 и раньше) диски часто неверно обозначались буквами: «C» для ведущего диска и «D» для ведомого.
Если на шлейфе только один привод, он в большинстве случаев должен быть сконфигурирован как ведущий. Некоторые диски (в частности, производства Western Digital) имеют специальную настройку, именуемую single (то есть «один диск на кабеле»). Впрочем, в большинстве случаев единственный привод на кабеле может работать и как ведомый (такое часто встречается при подключении CD-ROM’а на отдельный канал).
Настройка, именуемая cable select (то есть «выбор, определяемый кабелем», кабельная выборка), была описана как опциональная в спецификации ATA-1 и стала широко распространена начиная с ATA-5, поскольку исключает необходимость переставлять перемычки на дисках при любых переподключениях. Если привод установлен в режим cable select, он автоматически устанавливается как ведущий или ведомый в зависимости от своего местоположения на шлейфе. Для обеспечения возможности определения этого местоположения шлейф должен быть с кабельной выборкой . У такого шлейфа контакт 28 (CSEL) не подключен к одному из разъёмов (серого цвета, обычно средний). Контроллер заземляет этот контакт. Если привод видит, что контакт заземлён (то есть на нём логический 0), он устанавливается как ведущий, в противном случае (высокоимпедансное состояние) - как ведомый.
Во времена использования 40-проводных кабелей широко распространилась практика осуществлять установку cable select путём простого перерезания проводника 28 между двумя разъёмами, подключавшимися к дискам. При этом ведомый привод оказывался на конце кабеля, а ведущий - в середине. Такое размещение в поздних версиях спецификации было даже стандартизировано. Когда на кабеле размещается только одно устройство, такое размещение приводит к появлению ненужного куска кабеля на конце, что нежелательно - как из соображений удобства, так и по физическим параметрам: этот кусок приводит к отражению сигнала, особенно на высоких частотах.
80-проводные кабели, введённые для UDMA4, лишены указанных недостатков. Теперь ведущее устройство всегда находится в конце шлейфа, так что, если подключено только одно устройство, не получается этого ненужного куска кабеля. Кабельная же выборка у них «заводская» - сделанная в самом разъёме просто путём исключения данного контакта. Поскольку для 80-проводных шлейфов в любом случае требовались собственные разъёмы, повсеместное внедрение этого не составило больших проблем. Стандарт также требует использования разъёмов разных цветов, для более простой идентификации их как производителем, так и сборщиком. Синий разъём предназначен для подключения к контроллеру, чёрный - к ведущему устройству, серый - к ведомому.
Термины «ведущий» и «ведомый» были заимствованы из промышленной электроники (где указанный принцип широко используется при взаимодействии узлов и устройств), но в данном случае являются некорректными, и потому не используются в текущей версии стандарта ATA. Более правильно называть ведущий и ведомый диски соответственно device 0 (устройство 0 ) и device 1 (устройство 1 ). Существует распространённый миф, что ведущий диск руководит доступом дисков к каналу. На самом деле управление доступом дисков и очерёдностью выполнения команд осуществляет контроллер (которым, в свою очередь, управляет драйвер операционной системы). То есть фактически оба устройства являются ведомыми по отношению к контроллеру.
Хотелось бы в очередной раз поднять эту довольно спорную тему.
С тех пор, как я начал заниматься программированием, этот вопрос не даёт мне покоя, а многочисленные темы на форумах и хабре ясности не внесли. Плюс к этому, мне кажется, некоторые аргументы как за одну, так и за другую сторону не были приведены. А у тех, что приведены, неверно расставлены приоритеты и упущен контекст.
В статье я постараюсь исправить это упущение и расставить ещё немного точек над «ё».
Приглашаю всех поучавствовать в поисках идеального инструмента.
Продолжая изучать C++ я перешел на Windows и, соответственно, Visual Studio - куда же без него. Застал версии, если не ошибаюсь, с 5 до 7. После простенького редактора это было нечто - кодогенерация и автодополнение вызывали восторг. Правда, во всём этом сгенерированном добре разобраться было практически невозможно, но это казалось неважным.
Через некоторое время я пересел на Linux и занялся веб-разработкой на php. Здесь параллельно изучал vim и для разработки использовал ZendStudio. В какой-то момент начал использовать только Vim для всего - превратил его, в соответствии с многочисленными руководствами в маленькую ide. В нём же написал свою первую велосипедную CMS на php.
Замечу, что до этого программирование не было основным видом моей деятельности. Да, я и для работы писал различные мелкие утилитки, делал темы для для WordPress, но основным родом деятельности было администрирование.
Как только я занялся разработкой профессионально - возможностей vim мне перестало хватать. Был сначала eclipse, потом netbeans, сейчас - phpstorm.
Последние пол-года героически пытаюсь освоить emacs, в т.ч. в качестве основной рабочей среды.
Так что у меня есть с чем сравнивать и, надеюсь, моё мнение будет достаточно обоснованным и агрументированным.
Начну, пожалуй, с одного из бесспорных преимуществ редактора - его богатых возможностей по работе с текстом и возможности всё делать не отрывая рук от клавиатуры. Cреды в большинстве своём так не умеют. Только вот нужны ли такие возможности при написании кода? При написании статьи или письма, думаю, удобно одним нажатием клавиши поменять местами 2 слова или передвинуть абзац вверх страницы. Но в тексте программы это, в большинстве случаев бессмысленно и требует рефакторинга. А платить за это приходится либо пальцедробительными сочетаниями клавиш emacs, либо не менее мозгодробительными командами в vim. А ведь это всё нужно поминать! То, что просто решается одним движением мыши, вроде перемещения окна или изменения их размеров, превращается в целый квест. Да даже выделить текст проще мышкой - точнее, быстрее, и на надо считать сколько там слов до нужнго места в тексте. Нет, программисту тоже могут быть полезны эти функции, но дело в том, что его временные затраты на собственно редактирование кода ничтожны, так что выгоды во времени не будет практически никакой. А вот значительное усложнение инструмента - налицо.
Программист 80% своего времени тратит на понимание написанного кода и перемещению по нему. Причём перемещению именно по коду, а не по тексту! И здесь ему редактор не может помочь абсолютно ничем. Список параметров метода во всплывающей подсказке не покажет, перейти к определению метода не позволит, синтаксис не проконтролирует. А IDE, даже самые простые, с этим справляются просто и элегантно. Я недавно потратил минут 10 на поиск определения одного метода в проекте при помощи silversearcher из emacs. Оказалось, класс был определён в другом модуле и т.п. 10 минут, вместо одного клика мышкой! Я в emacs, конечно, недостаточно опытен, поэтому пусть будет 5 минут, даже минута. Но всё равно соотношение впечатляет.
И вот здесь IDE показывает свой, пожалуй, единственный, но очень жирный плюс - это наличие синтаксического анализатор языка программирования. Среда «понимает» что она редактирует код. Редактор - нет. А это и автодополнение, и навигация, и подсветка синтаксических, а, иногда, и семантических ошибок. Кажется, излишество, приятная мелочь, баловство. Но оно, превращается в необходимость после того, как размер проекта привысит некоторый предел. А с учётом объемных современных фреймворков - этот предел наступает практически сразу.
Да, на проекте из десятка файлов и пары тысяч строк, этот плюс не проявляет себя во всей красе. Редактор тоже может выполнять то же самое автодополнение, но он никогда не отсеет бессмысленные, варианты. И если размер проекта приближается к 100 тыс строк и состоит из тысяч файлов не считая библиотек, то становится проблемно выбирать нужное название из мешанины из названий переменных, методов других классов, да и просто слов из комментариев (было такое в vim-е у меня, не знаю, может, исправили). Интеллектуальные подсказки избавляют от необходимости помнить названия нужных функций и их параметры. Часто это просто физически невозможно.
Кстати о проектах. Во всех IDE есть такое понятие. К нему привязываются настройки, ресурсы, можно осуществлять поиск и т.п. В редакторах это в лучшем случае открытый каталог файловой системы. Иногда чуть больше.
Интеграция с отладчиком в редакторах тоже оставляет желать много лучшего. Юнит-тестирование, логирование в какой-то мере спасают ситуацию, но, иногда без отладчика никуда.
Кто-то может возразить, что в современных редакторах многие из этих функций уже реализованы и ничем не уступают самым навороченным IDE. Не соглашусь. Во-первых, полноценных реализаций нет. Не работают они, как должны. Во-вторых, установка всего этого уже достаточно сложная задача. Да даже конфигурация внутренних функций редактора уже нетривиальна. Попробуйте, скажем, включить нумерацию строк в том же emacs! Плюс ко всему, часто нужный функционал реализуется десятком плагинов непонятно как между собой взаимодействующих. А часто ещё и имеющих десяток версий и веток, не всегда совместимых, странно настраиваюхся и т.п. Можно, конечно, потратить месяц, всё настроить и установить (что тоже удел энтузиастов), но это всего лишь приблизит редактор к уровню IDE. К примеру, вернёмся к тем же проектам - я пробовал и Project под vim и projectile под emacs и ещё некоторые плагины. Если Project ещё более-менее отвечает моим требованиям (хотя в последней версии мне вообще не удалось создать проект из-за багов), то projectile оставил исключительно негативные впечатления.
И тем не менее, у редакторов есть несколько областей применения, где они, как минимум, составляют достойную конкуренцию средам разработки.
Во-первых, они себя лучше показывают на мелких проектах. Нет смысла загружать IDE-комбайн для работы с проектом в 10-20 файлов. Проще в редакторе подправить 3-4 строки.
Во-вторых, в некоторых специфических областях все преимущества IDE нивелируются. Например, низкоуровневая разработка для linux. Я этим не занимался, но, судя по структуре кода и предпочтениям разрабочиков (около 70% - emacs и клоны, 25% - vim, 5% - какая-то экзотика вроде jed), IDE там делать нечего. Весь нужный код, с которым происходит работа, собран, как правило в одном-двух файлах, и не нужно прыгать в пределах всего проекта. Да и не сильно поможет автодополнение при выборе из десятка-двух функций с почти одинаковыми названиями.
В-третьих, редакторы могут работать не только с кодом. Всю их мощь можно задействовать при работе с csv или xml файлами. Либо чего-то другого, в чём иногда возникает необходимость, вроде статьи или письма. И не нужно переучиваться, искать удобную программу или запоминать горячие клавиши - всё под рукой, всё одинаковое.
В-четвёртых, возможность работы с языками, для которых нет вменяемой IDE. Скажем, с тем же ruby мне среда не сильно помогла. SublimeText-а оказалось достаточно. Хотя с большим ruby проектом я не работал, возможно, там бы IDE себя показала.
И в-пятых, пресловутая возможность расширения. При наличии хороших плагинов редактор становится очень удобным! Плюс специфическое удовольствие непрерывного тюнига своего основного инструмента и ощущение полного контроля над ним - дорогого стоит.
Но индустрия (и начальство) диктует свои требования. Если не использовать IDE, производительность значительно упадёт. Но никто не даст вам пол-часа на поиск пропущенной запятой в 10 тыс строках кода. Это всё должно выполняться автоматически и автоматически же исправляться. Мне тоже иногда нравится покопаться в коде без всяких инструментов - но на работе это непозволительная трата времени.
После всех своих проб и ошибок я сделал такой вывод - редактор можно использовать для разработки, но с IDE, после определённого предела он не сравнится и использование редактора для чего-то, за что вам платят - непозволительная роскошь. Да, если использовать правильные практики разработки, правильно проектировать/документировать код, следовать стандартам - можно сгладить врождённые недостатки редакторов. Но мы живём далеко не в идеальном мире, поэтому использование IDE - необходимость, независимо от нашего желания.
Писать на Python, используя IDLE или Python Shell, вполне удобно, если речь идёт о простых вещах, однако с ростом размеров проектов программирование превращается в мучение. С помощью IDE или даже хорошего редактора кода можно значительно упростить себе жизнь. Но вот вопрос - что выбрать?
В этой статье мы пройдёмся по основным инструментам, позволяющим писать на Python. Мы не выберем за вас лучший вариант, но рассмотрим «за» и «против» каждого и поможем сделать взвешенное решение.
IDE (или интегрированная среда разработки) - это программа, предназначенная для разработки программного обеспечения. Как следует из названия, IDE объединяет несколько инструментов, специально предназначенных для разработки. Эти инструменты обычно включают редактор, предназначенный для работы с кодом (например, подсветка синтаксиса и автодополнение); инструменты сборки, выполнения и отладки; и определённую форму системы управления версиями.
Большинство IDE поддерживают множество языков программирования и имеют много функций, из-за чего могут быть большими, занимать много времени для загрузки и установки и требуют глубоких знаний для правильного использования.
С другой стороны, есть редакторы кода, которые представляют собой текстовый редактор с подсветкой синтаксиса и возможностями форматирования кода. Большинство хороших редакторов кода могут выполнять код и использовать отладчик, а лучшие даже могут взаимодействовать с системами управления версиями. По сравнению с IDE, хороший редактор кода, как правило, легковесней и быстрее, но зачастую ценой меньшей функциональности.
Итак, что нам нужно от среды разработки? Набор функций разных сред может отличаться, но есть набор базовых вещей, упрощающих программирование:
Разумеется, есть множество других функций, от которых вы бы не отказались, но приведённые выше - основные функции, которыми должна обладать хороша среда разработки.
А теперь давайте взглянем на некоторые инструменты общего назначения, которые можно использовать для разработки на Python.
Если вы близки с open-source сообществом, то вы наверняка слышали об Eclipse. Будучи доступным для Linux, Windows и OS X, Eclipse де-факто является open-source IDE для разработки на Java. Существует множество расширений и аддонов, которые делают Eclipse полезным для разного рода задач.
Одним из таких расширений является PyDev, предоставляющий интерактивную консоль Python и возможности для отладки и автодополнения кода. Установить его просто: запустите Eclipse, выберите Help → Eclipse Marketplace, затем найдите PyDev. Нажмите «Install» и при необходимости перезапустите Eclipse.
Преимущества : если у вас уже был установлен Eclipse, то установка PyDev пройдёт быстро и гладко. У опытного пользователя Eclipse не возникнет проблем с изучением этого расширения.
Недостатки : если вы только начинаете изучать Python или разработку в целом, Eclipse может стать непосильной ношей. Помните, мы говорили, что IDE большие и требуют больше опыта для полноценного использования? Всё это можно сказать об Eclipse.
Тип: редактор кода
Сайт: http://www.sublimetext.com
Sublime Text, написанный инженером из Google с мечтой о лучшем текстовом редакторе, является весьма популярным редактором кода. Доступный на всех платформах, Sublime Text имеет встроенную поддержку редактирования Python-кода, а также богатый набор расширений, называемых пакетами, которые расширяют возможности синтаксиса и редактирования.
Установить дополнительный Python-пакет может быть непросто - все пакеты Sublime Text написаны на Python, поэтому для установки пакетов сообщества зачастую может потребоваться выполнить Python-скрипт непосредственно в редакторе.
Преимущества :у Sublime Text большое количество поклонников. Как редактор кода, Sublime Text быстрый, лёгкий и имеет хорошую поддержку.
Недостатки : Sublime Text не является бесплатным, хотя вы можете использовать пробный период сколько угодно. Установка расширений может превратиться в тот ещё квест. Кроме того, в редакторе нет поддержки отладки и запуска кода.
Тип: редактор кода
Сайт: https://atom.io/
Доступный на всех платформах Atom называют «хакабельным текстовым редактором 21 века». Atom написан с использованием Electron - фреймворка для создания кроссплатформенных приложений для десктопа средствами JavaScript, HTML и CSS - и имеет множество расширений. Поддержку Python можно также можно подключить с помощью расширения, которое можно установить прямо в Atom.
Преимущества : поддержка на всех платформах благодаря Electron. Atom лёгкий и быстро скачивается и загружается.
Недостатки : поддержка сборки и отладки не встроенная, а добавляется с помощью расширений. Поскольку Atom написан с помощью Electron, он всегда работает как JavaScript-процесс, а не как нативное приложение.
Тип: редактор кода
Сайт: https://www.gnu.org/software/emacs/
Задолго до войны iPhone с Android, до войны Linux с Windows, даже до войны PC с Mac была война редакторов с GNU Emacs в качестве одного из участников военных действий. Описываемый как «расширяемый, настраиваемый, самодокументированный текстовый редактор», GNU Emacs существует почти столь же долго, сколько и UNIX, и успел завоевать немало поклонников.
Доступный бесплатно на каждой платформе (в той или иной форме) GNU Emacs использует язык Lisp для кастомизации. Само собой, для Python тоже найдутся скрипты кастомизации.
Преимущества : вы знакомы с Emacs, вы используете Emacs, вы любите Emacs. Lisp - ваш второй язык, и вы знаете, что с ним вы способны на всё.
Недостатки : кастомизация подразумевает написание (или копипасту) Lisp-кода в различные скрипты. Если таковых не имеется, то вам, возможно, придётся изучить Lisp, чтобы со всем разобраться.
Тип: редактор кода
Сайт: https://www.vim.org/
По другую сторону баррикад в войне редакторов находится VI/VIM. Доступный по умолчанию на почти каждой UNIX-системе и Mac OS X, VI завоевал не меньшее количество поклонников. VI и VIM - модальные редакторы, которые отделяют просмотр файла от его редактирования. VIM включает в себя всё, что есть в VI, плюс некоторые усовершенствования вроде доступности расширений. Для разного рода Python-задач можно воспользоваться VIMScripts.
Преимущества : вы знакомы с VI, вы используете VI, вы любите VI. VIMScripts вас не пугают, и вы знаете, как подчинить их своей воле.
Недостатки : как и в случае с Emacs, вам не очень удобно искать или писать скрипты для добавления возможности разработки под Python, и вы не имеете ни малейшего понятия, как вообще должен работать модальный редактор.
Преимущества : как и в случае с Eclipse, если у вас уже установлена Visual Studio для других задач, установка PTVS пройдёт без проблем.
Недостатки : как и в случае с Eclipse, Visual Studio будет многовато, если вам нужен только Python. Кроме того, если вы пользуетесь Linux, то вы в пролёте - Visual Studio для этой платформы нет.
Тип: редактор кода
Сайт: https://code.visualstudio.com/
Python tools: https://marketplace.visualstudio.com/items?itemName=ms-python.python
Visual Studio Code (не путать с Visual Studio) - полнофункциональный редактор кода, доступный на Windows, Linux и Mac OS X. VS Code является расширяемым open-source редактором, который можно настроить под любую задачу. Как и Atom, VS Code построен на Electron, поэтому у него есть те же преимущества и недостатки.
Добавить поддержку Python в VS Code проще простого - выполните поиск по запросу «Python» в Marketplace, нажмите «Install» и перезапустите редактор, если потребуется. VS Code автоматически определит интерпретатор Python и установленные библиотеки.
Преимущества : благодаря Electron, VS Code доступен на всех платформах с удивительно большой функциональностью. Кроме того, исходники можно найти в открытом доступе.
Недостатки : раз замешан Electron, значит VS Code не нативное приложение. Кроме того, некоторым людям религия не позволяет пользоваться продуктами Microsoft.
Одной из лучших полнофункциональных IDE, предназначенных именно для Python, является PyCharm. Существует как бесплатный open-source (Community), так и платный (Professional) варианты IDE. PyCharm доступен на Windows, Mac OS X и Linux.
PyCharm «из коробки» поддерживает разработку на Python напрямую - откройте новый файл и начинайте писать код. Вы можете запускать и отлаживать код прямо из PyCharm. Кроме того, в IDE есть поддержка проектов и системы управления версиями.
Преимущества : это среда разработки для Python с поддержкой всего и вся и хорошим коммьюнити. В ней «из коробки» можно редактировать, запускать и отлаживать Python-код.
Недостатки : PyCharm может медленно загружаться, а настройки по умолчанию, возможно, придётся подкорректировать для существующих проектов.
Spyder - open-source IDE для Python, оптимизированная для data science. Spyder идёт в комплекте с менеджером пакетов Anaconda, поэтому вполне возможно, что он у вас уже установлен.
Что в Spyder интересно, так это то, что его целевой аудиторией являются data scientist’ы, использующие Python. Например, Spyder хорошо взаимодействует с такими библиотеками для data science, как SciPy, NumPy и Matplotlib.
Spyder обладает той функциональностью, которую вы можете ожидать от стандартной IDE, вроде редактора кода с подсветкой синтаксиса, автодополнения кода и даже встроенного обозревателя документации.
Отличительной особенностью Spyder является наличие проводника переменных. Он позволяет просмотреть значения переменных в форме таблицы прямо внутри IDE. Также хорошо работает интеграция с IPython/Jupyter.
Про Spyder можно сказать, что он более «приземлённый», чем другие IDE. Его можно рассматривать как инструмент для определённой цели, а не как основную среду разработки. Что в нём хорошо, так это, что он бесплатный, open-source и доступный на Windows, macOS и Linux.
Преимущества : вы data scientist, который пользуется Anaconda.
Недостатки : более опытные разработчики на Python могут найти Spyder недостаточно функциональным для повседневной работы и сделают свой выбор в пользу более функциональной IDE или редактора.
Thonny называют IDE для новичков. Написанный и поддерживаемый Институтом информатики Тартуского университета в Эстонии, Thonny доступен на всех основных платформах.
По умолчанию Tonny устанавливается с версией Python, идущей в комплекте, поэтому вам не понадобится устанавливать ещё что-нибудь. Продвинутым пользователям, возможно, придётся изменить эту настройку, чтобы IDE нашла и использовала уже установленные библиотеки.
Преимущества : вы начинающий Python-программист и вам нужна IDE, с которой можно сразу идти в бой.
Недостатки : продвинутым пользователям будет недостаточно функциональности, а встроенный интерпретатор они заменят. Кроме того, учитывая новизну IDE, могут возникнуть проблемы, решения которых на данный момент нет.
Интересуетесь ещё и вебом? Тогда загляните в нашу аналогичную для веб-разработки.
