Первичный канал ide что. Как восстановить производительность системы, режимы PIO и DMA

Предназначается "оригинальный" интерфейс АТА исключительно для подключения HDD, в нем не поддерживаются такие возможности, как интерфейс ATAPI для подключения устройств IDE, которые отличны от HDD, т.е. режим передачи blockmode или LBA (сокр. от logical block addressing).

Спустя некоторое время стандарт АТА перестал соответствовать возрастающим потребностям, т.к. вновь выпускаемые HDD требовали значительно большей скорости трансфера данных, а также наличия новых возможностей. Таким образом появился на свет АТА-2 интерфейс, вскоре также стандартизированный ANSI. При сохранении взаимосовместимости со стандартом ATA, в ATA-2 появилось несколько дополнительных возможностей:

• Более быстрые PIO Modes . Добавлена поддержка PIOmodes 3 и 4;
• Более быстрые DMA Modes . Поддерживается multiword DMAmodes1 и 2;
• Block Transfer . Были включены команды, которые позволяют осуществлять трансфер в режиме blocktransfer, с целью повышения производительности;
• Logical Block Addressing (сокр . LBA) . В АТА-2 требуется поддержка HDD протокола передачи LBA. Само собой, чтобы использовать этот протокол, нужно, чтобы он поддерживался также BIOS;
• Усовершенствованная команда IdentifyDrive . В интерфейсе увеличен объем информации относительно характеристик, выдаваемой HDD по системным запросам.

Все было бы отлично, однако фирмы-производители в своем стремлении заполучить больший кусок рынка начали сочинять красивые названия, обзывая ими интерфейсы своих HDD. Ведь интерфейсы FastATA, FastATA-2, а также EnhancedIDE, по сути, базируются на АТА-2 стандарте, являясь не более чем красивыми маркетинговыми терминами. Различия между ними заключаются лишь в том, какую часть стандарта и каким образом они поддерживают.

Самую большую неразбериху вносят названия FastATA и FastATA-2, которые принадлежат умным головам из Seagate и Quantum соответственно. Вполне логично будет предположить, что FastATA - это своего рода улучшение АТА стандарта, в то время как FastATA-2 основан на стандарте АТА-2. К сожалению, все не так просто. В реальности FastATA-2 лишь другое название АТА-2 стандарта. В свою очередь все отличия FastATA от него сводятся лишь к тому, что здесь поддерживаются самые быстрые режимы, а именно: PIO mode4 и DMA mode2. Обе компании, при этом, нападают на Western Digital и разработанный ею стандарт EIDE за внесение еще большей путаницы. EIDE также отличается своими недостатками, однако, о них чуть позже.

В попытке дальнейшего развития АТА интерфейса был разработан проект стандарта АТА-3, основное внимание в котором уделялось улучшению показателей надежности:

• В AТА-3 содержатся средства, которые повышают надежность трансфера данных благодаря использованию высокоскоростных режимов, что является серьезной проблемой, т.к. кабель IDE/ATA сохранился неизмененным с момента рождении стандарта;
• В АТА-3 включена технология SMART.

АТА-3 не утвержден как ANSI стандарт в первую очередь потому, что в нем не было использовано новых режимов трансфера данных, несмотря на то, что технология SMART сейчас достаточно широко используется производителями HDD.

Следующий виток развитии интерфейса IDE/ATA - это стандарт UltraATA (также известный, как UltraDMA либо ATA-33, либо DMA-33, либо АТА-3(!)). UltraATA, по сути, является стандартом использования наиболее быстрого режима DMA - mode3, который обеспечивает скорость трансфера данных в 33.3 МВ/сек. С целью обеспечения надежного трансфера данных по старой модели кабеля используются особые схемы контроля над ошибками и их коррекции. Обратная совместимость с прошлыми стандартами: АТА и АТА-2, при этом, сохраняется. Таким образом, если Вы купили HDD с интерфейсом UltraАТА и вдруг обнаружили, что он не поддерживается вашей системной платой, не расстраивайтесь - накопитель все же будет работать, хотя и несколько медленнее.

Наконец, самое последнее достижение в этой сфере - это интерфейс UltraATA/66, который разработан компанией Quantum. Интерфейс позволяет осуществлять трансфер данных на скорости 66МВ/сек.

Во времена первых разработок IDE/ATA интерфейса, единственным устройством, нуждающимся в этом интерфейсе, был HDD, т.к. зарождающиеся драйвы CD-ROM и стримеры оснащались собственным интерфейсом (вы наверняка помните времена, когда подключение CD-ROM осуществлялось с помощью интерфейса на звуковой карте). Вскоре, однако, стало понятно, что использование быстрого и простого интерфейса IDE/ATA для подключения всех возможных устройств сулит принести значительные выгоды, в т.ч. за счет универсальности. К сожалению, система команд IDE/ATA интерфейса была рассчитана исключительно на HDD, поэтому подключить, к примеру, CD-ROM просто так к IDE-каналу нельзя - он просто не будет работать. Соответственно необходимо было разработать новый протокол - ATAPI (сокр. от ATA Packet Interface). Протокол позволяет большинству других устройств подключаться при помощи стандартного IDE шлейфа и "почувствовать себя" в роли IDE/ATA HDD. Протокол ATAPI, на самом деле, гораздо сложнее, чем ATA, т.к. трансфер данных здесь идет с использованием режимов DMA и PIO, реализация же поддержки этих режимов значительным образом зависит от особенностей подключенного устройства. Само название packet (с англ. пакетный) было получено протоколом из-за того, что команды устройству приходится передавать буквально группами или пакетами. С точки зрения рядового пользователя, однако, важнее всего, что отсутствует различие между IDE/ATA HDD, CD-ROMом ATAPI, а также ZIP-драйвом. Сегодняшние BIOSы даже поддерживают осуществление загрузки с ATAPI-устройств.

Сейчас, как было обещано, переходим к EIDE. Термин этот был введен компанией WesternDigital. EIDE достаточно широко употребляется и практически также широко критикуется, вполне на наш взгляд заслужено. Главной причиной для жесткой критики является тот факт, что, по сути, EIDE - вовсе и не стандарт, а чисто маркетинговый термин, причем содержание этого термина постоянно меняется. Так, сначала EIDE включал поддержку PIO режимов вплоть до mode3, затем была добавлена поддержка mode4. Существенным недостатком EIDE в качестве стандарта является включение в его спецификацию абсолютно разноплановых вещей. Смотрите сами, на данный момент EIDE включает:

• ATA-2 . Полностью, в т.ч. самые скоростные режимы;
• ATAPI . Целиком;
• Dual IDE/ATA Host Adapters . В стандарте EIDE включена поддержка 2-х IDE/ATA хостов, таким образом можно использовать параллельно до 4-х IDE/ATA/ATAPI устройств.

Разберем теперь, что обозначает фраза "HDD с интерфейсом EIDE". Так как поддерживать ATAPI ему нет никакого смысла, а 2 канала IDE он поддержать не сможет, все это сводится к скромному: "HDD с интерфейсом АТА-2". Идея, в принципе, была неплохая- создать стандарт, который охватывает чипсет, BIOS и жесткий диск. Однако так как большая часть EIDE в качестве стандарта относится непосредственно к чипсету и BIOS, то получается путаница между EnhancedIDE и примерно в тоже время возникшей EnhancedBIOS (т.е. BIOS, который поддерживает IDE/ATA для HDD емкостью более 504MB). Вполне логично было бы предположить, что для использования HDD объемом свыше 504МВ необходим интерфейс EIDE, однако, как Вы уже поняли, нужен лишь EnhancedBIOS. Более того, производители карт с EnhancedBIOS рекламировали их в качестве "enhanced IDE cards". К счастью, сейчас эти проблемы остались в прошлом, в прочем, как и барьер 540МВ.

Чтобы как-то систематизировать информацию все основные (официальные и неофициальные) стандарты интерфейса IDE, которые были описаны выше, приведены в форме таблицы.

Стандарт	Интерфейс	DMA modes	PIO modes	Отличия от IDE/ATA
		Singleword 0-2; multiword 0
		Singleword 0-2; multiword 0-2		Поддержка LBA, block transfer, режим, улучшенная команда identify drive
Маркетинговый термин		Singleword 0-2; multiword 0, 1		Аналогичен АТА-2
Маркетинговый термин		Singleword 0-2; multiword 0-2		Аналогичен АТА-2
Неофициальный		Singleword 0-2; multiword 0-2		Аналогичен АТА-2, при этом добавлена поддержка надежности трансфера на высоких скоростях, используется технология SMART
Неофициальный		Singleword 0-2; multiword 0-3 (DMA-33/66)		Аналогичен АТА-3
		Singleword 0-2; multiword 0-2		Аналогичен АТА-2, добавлена поддержка отличных от HDD устройств
Маркетинговый термин		Singleword 0-2; multiword 0-2		Аналогичен ATA-2 +ATAPI, поддерживает 2 хост-адаптера

Плавно переходим к не менее интересной теме. Всего существуют 2 параметра, которые характеризуют скорость трансфера данных при использовании HDD с интерфейсом IDE/ATA. Первый из них - внутренняя скорость передачи (англ. internal transfer rate), характеризующая скорость трансфера данных между внутренним буфером HDD и магнитным носителем. Она определяется скоростью вращения, плотностью записи и т.д. Т.е. параметрами, зависящими не от типа интерфейса, а от конструкции носителя. Второй показатель - это внешняя скорость трансфера данных, т.е. скорость передачи данных по IDE каналу, полностью зависящая от режима передачи данных. В самом начале использования IDE/ATA дисков скорость работы всей дисковой подсистемы зависела от внутренней скорости трансфера данных, которая была значительно меньше внешней. Сегодня же, благодаря увеличению плотности записи (это позволяет снимать больше данных за оборот диска) и увеличению частоты вращения, главенствующую роль занимает внешняя скорость передачи. В связи с этим возникает вопрос относительно номеров режимов и отличия PIO от DMA.

Первоначально распространенным способом трансфера данных посредством интерфейса IDE/ATA был протокол, который носит название Programmed I/O (сокр. PIO). Всего существует 5 режимов PIO, которые различаются по максимальной скорости пакетной передачи данных (англ. burst transfer rates). Режимы эти называются термином PIO modes.

Разумеется, здесь имеется в виду внешняя скорость трансфера данных, определяемая скоростью интерфейса, а не HDD. Следует также учитывать, хоть сегодня это вряд ли актуально, что PIO modes 3 и 4 нуждаются в использовании шины PCI либо VLB, т.к. ISA шина не способна обеспечивать скорость трансфера данных более 10 МВ/сек.

Вплоть до появления DMA-33 режима, максимальная скорость трансфера данных у PIO и DMA была идентичной. Основным недостатком PIO режимов считается то, что трансфером данных управляет процессор - это значительно увеличивает его загрузку. С другой стороны, эти режимы не нуждаются в специальных драйверах и прекрасно подходят для однозадачных ОС. К сожалению, это, скорее всего, вымирающий вид…

Direct Memory Access (сокр. от DMA) - прямой доступ к памяти - обозначает собирательное название протоколов, которые позволяют периферийному устройству передавать данные в системную память непосредственно без участия ЦП. Современными жесткими дисками эта возможность используется в сочетании с возможностью, перехватывая управление шиной, самостоятельно управлять передачей данных (т.н. bus mastering). Существующие режимы DMA (т.н. DMAmodes) приведены в таблице. Следует отметить, что singleword режимы на сегодняшний день более не используются, они приведены исключительно для сравнения.

	Максимальная скорость трансфера (МВ/сек)	Поддерживают стандарты:
		ATA-2, FastATA, FastATA-2, ATA-3, UltraATA, EIDE
		ATA-2, FastATA-2, ATA-3, UltraATA, EIDE
Multiword 3 (DMA-33)		UltraATA (АТА/66)

Еще одной интересный момент относительно работы интерфейса IDE/ATA - это 32-разрядный доступ к HDD. Как Вы уже знаете, интерфейс IDE/ATA всегда был и остается по сей день 16-битным. В таком случае будет уместен вопрос, почему при выключении драйверов 32-разрядного доступа к HDD в Windows скорость работы этого диска падает? В первую очередь, потому что работа Windows, в принципе, далека от совершенства. Во-вторых, PCI шина, на которой сейчас располагаются host-контроллеры IDE, 32-разрядна. Следовательно, 16-битный трансфер по этой шине есть пустое расходование пропускной способности. Host-контроллер в нормальных условиях формирует из 2-х 16-битных пакетов 32-битный, пересылая его в дальнейшем по PCI шине.

Ранее встречался такой термин, как режим blocktransfer. Здесь ничего сложного. На самом деле этот термин просто обозначает режим, позволяющий передавать определенное число команд чтения/записи за время одного прерывания. Современные IDE/ATA HDD позволяют передавать 16->32 секторов за одно прерывание. Так как прерывания генерируются реже, загрузка процессора снижается, а также уменьшается процент команд в общем количестве передаваемых данных.

Каждый канал IDE позволяет подключить к нему одно либо два устройства. Современные компьютеры, как правило, отличаются установкой двух каналов IDE (в соответствии со спецификацией EIDE), несмотря на то, что теоретически возможно устанавливать до четырех (!), что позволяет осуществлять подключение восьми IDE устройств. Все IDE каналы являются равноправными. В таблице приведено использование системных ресурсов различными каналами.

Канал	I/O Addresses		Поддержка, возможные проблемы, возникающие при использовании
	1F0-1F7h, а также 3F6-3F7h		Используется в любых компьютерах, оснащенных интерфейсом IDE/ATA
	170-177h, а также 376-377h		Распространен широко, присутствуя практически во всех современных ПК.
	1E8-1Efh, а также 3EE-3Efh		Редко используется. Возможны определенные проблемы с софтом
	168-16Fh, а также 36E-36Fh		Используется крайне редко. Проблемы с софтом весьма вероятны

Ресурсы, которые используются третьим и четвертым каналами, обычно конфликтуют с другими устройствами (к примеру, IRQ 12 используется PS/2 мышью, IRQ 10 - традиционно занят сетевой картой).

Как уже было отмечено, каждый IDE/AТА канал интерфейса поддерживает подключение 2-х устройств, а именно: master и slave. Конфигурация задается обычно перемычкой, располагающейся на задней стенке устройства. Помимо этих двух позиций на ней часто присутствует также третья - cableselect. Что произойдет, если перемычку установить в это положение? Оказывается, для функционирования устройств в положении cableselect перемычки необходим специальный Y-образный шлейф, у которого центральный разъем подключается непосредственно к системной плате. У такого рода кабеля крайние разъемы неравноправны - устройство, которое подключено к одному разъему, автоматическим образом определяется, как master, а к другому, соответственно, как slave (аналогично А и В флопам). Перемычки на обоих устройствах, при этом, должны находиться в положении cableselect. Основной проблемой этой конфигурации является то, что она экзотична, несмотря на то, что де-юре считается стандартной, а значит, поддерживается не всеми. Из-за этого Y-образный шлейф достать очень трудно

Если предположить, что, несмотря на экзотику, Вы все-таки будете использовать описанную конфигурацию IDE/ATA устройств, запомните следующее:

• В каждый момент каждый канал может обрабатывать лишь один запрос и лишь к одному устройству. То есть следующему запросу, даже к другому устройству, придется ждать завершения текущего. Различные каналы, при этом, могут функционировать независимо. Следовательно, не стоит подключать 2 устройства, которые активно используются (к примеру, два HDD), к одному каналу. Оптимальным вариантом будет подключение каждого IDE-устройства к отдельному каналу (это, пожалуй, главный минус по сравнению с SCSI).
• Практически все чипсеты на сегодняшний день поддерживают возможность использования разных режимов трансфера данных для устройств, которые подключены к одному каналу. Злоупотреблять этим, однако, не стоит. Два устройства, которые значительно различаются по скорости, рекомендуется разнести по различным каналам.
• Также рекомендуется не подключать HDD и ATAPI-устройство (к примеру, CD-ROM) к одному каналу. Как было указано выше, ATAPI протокол использует иную систему команд, и, более того, даже самые скоростные ATAPI-устройства намного медленнее HDD, что может существенно замедлить работу последнего.

Вышесказанное, разумеется, нельзя считать аксиомой - это лишь рекомендации, которые основаны на здравом смысле и опыте экспертов. Кроме того, здравый смысл и опыт говорит о том, что четыре IDE-устройств на исправной плате могут работать в любых сочетаниях и при минимальных затрачиваемых усилиях со стороны пользователя, если соблюдать требования по совместимости. В этом и заключается главное преимущество IDE перед SCSI.

И с его появлением получил название PATA (Parallel ATA).

История

Шлейфы ATA (IDE): 40-проводной сверху, 80-проводной с кабельной выборкой снизу

Переходник с IDE на 2,5" IDE (жёстких дисков ноутбуков)

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.

Интерфейс ATA

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.

Разводка Parallel ATA

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

Вариант подключения 4 дисковых устройств

Перемычка на оптическом приводе установлена в режиме slave (SL)

Варианты установок перемычек на дисковых устройствах с IDE интерфейсом

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.

Версии стандарта ATA, скорость передачи и свойства

В приводимой далее таблице приведены названия версий стандарта ATA и поддерживаемые ими режимы и скорость передачи. Следует отметить, что скорость передачи, указываемая для каждого стандарта (например, 66,7 МБ/с для UDMA4, именуемого обычно «Ultra-DMA 66»), указывает максимальную теоретически возможную скорость в кабеле. Это просто два байта, умноженные на фактическую частоту, и предполагает, что каждый цикл используется для передачи пользовательских данных. На практике скорость, естественно, меньше.

Перегрузка на шине, к которой подключён ATA-контроллер, также может ограничивать максимальный уровень передачи. Например, максимальная пропускная способность шины PCI, работающей на частоте 33 МГц и имеющей разрядность 32 бита, составляет 133 МБ/с, и эта скорость делится между всеми подключёнными к шине устройствами.

Скотт Мюллер. Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. - 17-е изд. - М. : Вильямс , 2007. - С. 573-623. - ISBN 0-7897-3404-4 .

Стандарт	Другие названия	Добавлены режимы передачи (МБ/с)

Изредка сталкиваюсь с жалобами пользователей на то, что привод CD/DVD стал очень медленно записывать диски. Иногда время записи диска доходит до часа-полутора вместо положенных 5-10 минут! Причем ситуация одинаковая при попытках записи любыми программами (начиная с Nero,ImgBurn или Astroburn и заканчивая стандартным мастером записи компакт-дисков) и на любые диски.

Самыми распространенными причинами возникновения такой ситуации являются дешевые некачественные диски, на которые ранее что-то пробовали записать или прочитать. Дело в том, что Windows (точнее драйвер Atapi.sys) обладает возможностью самостоятельно выбирать один из нескольких скоростных режимов работы с дисководом. Так, при появлении большого количества ошибок чтения/записи «винда» автоматически переводит скорость подключения к дисководу с самого быстрого режима обмена данными DMA на медленный, но более надёжный PIO

Бороться с этим несложно.

Для этого необходимо открыть «Диспетчер устройств » перейдя в меню «Пуск » -> «Панель управления «->»Система » -> закладка «Оборудование » -> щелкнуть по кнопке «Диспетчер устройств «.

Или, если на рабочем столе имеется значок «Мой компьютер » - нажмите по нему правой кнопкой и в появившемся меню щелкните левой кнопкой мышки по пункту «Свойства «. Ну а потом опять же закладка «Оборудование » и нажмите на ней кнопку «Диспетчер устройств «

Откройте ‘Диспетчер устройств’

Потом найдите в списке пункт IDE ATA/ATAPI контроллеры и раскройте список контроллеров щелчком мышки по плюсику слева от него.

Там должно быть минимум два пункта:

• Первичный канал IDE
• Вторичный канал IDE

А теперь — свойства первичного и вторичного каналов IDE контроллера

В свойствах обоих каналов нам важна закладка «Дополнительные параметры «

Так вот. Везде, где в поле «Текущий режим передачи » написано «Режим ультра DMA ***» или «PIO» выставьте в поле «Режим передачи » вариант «DMA, если доступно «.

После проверки обоих каналов позакрывайте все открытые окна кнопками «Ок» и перезагрузите компьютер .

Если не помогло.

Если случилось так, что это не помогло - не надо отчаиваться!

Сделайте всё так, как описано выше, Но при щелчке правой кнопкой по пунктам «Первичный, Вторичный канал IDE » выбирайте не пункт «Свойства», а «Удалить «!

Удаление канала

На вопрос о том, уверены ли Вы - смело жмите «Да «.

Подтвердите удаление

Эти действия приведут к тому, что после перезагрузки система заново определит характеристики обоих каналов и адекватно оценит скорость подключения к устройству.

Кстати, в Windows 7 еще можно попробовать «Отключить «, а не «Удалить » каналы без DMA

Как включить режим Ultra DMA, выключить PIO. Hardware Interrupts грузит систему

Hardware Interrupts Как включить режим Ultra DMA

2. Отключить контроль ошибок.

HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Class\<4D36E96A-E325-11CE-BFC1-08002BE10318>.

В этих же разделах проверить

0x10010 - соответствует режиму UDMA Mode 5 (ATA100).
0x8010 - UDMA Mode 4 (ATA66).
0x2010 - UDMA Mode 2 (ATA33).
0x0410 - Multi-Word DMA Mode 2

Но, если вы точно не знаете, в каком режиме должен работать винт и если вы всё сделали правильно, но после перезагрузки ничего не поменялось (маловероятно, но вдруг…), то
В этом случае, сначала удалите из списка устройств IDE-контроллер, и перезагрузитесь. Windows заново найдёт и переустановит драйвер IDE-контроллера, при этом все устройства встанут в нужные DMA-режимы (MasterDeviceTimingMode и SlaveDeviceTimingMode сами примут нужное значение).

Теперь о процессе Hardware Interrupts - процесс прерываний самого железа. Когда плохой винчестер, то он постоянно сообщает об ошибках чтения, вот и получаются эти прерывания. Процессор начинает заниматься исправлением этих ошибок, а не вашей задачей и начинаются тормоза.

Такое возможно и не только через винчестер. Можно в БИОСе попробовать поменять номера прерываний, но это отдельная история.

Объясняю на пальцах. Средний видишь?

Если жёсткий диск стал внезапно тормозить. Самопроизвольное включение режима PIO и как с ним бороться

Винчестер подключается к материнской плате кабелем. Этот кабель, по сути, соединяет электронику винчестера с контроллером дисков на материнской плате. Тип кабеля (IDE, SATA, .) не имеет значения. Да, у каждого типа кабеля есть свои физические ограничения по передаче данных, но это указывает лишь на то, под какой поток данных затачивалось «железо» на его концах.

Дисковый контроллер умеет работать с дисками в нескольких разных режимах. Электроника винчестера, в свою очередь, тоже поддерживает разные режимы работы с дисковым контроллером. Наборы режимов диска/контроллера могут несовпадать и, чаще всего, именно так и бывает.

По умолчанию, операционной системой выбирается наиболее скоростной режим работы из тех, что одновременно поддерживает и контроллер, и диск.

Для многих понятнее игровые аналогии, поэтому воспользуюсь одной из них.

Все знают, что 3D бывает программное (Software Rendering) и аппаратное (Direct3D, OpenGL).

В программном 3D каждый кадр высчитывается процессором, а видеокарта отвечает только за вывод полученной картинки на экран. Трёхмерные просчёты используют дикое количество математики, что сильно нагружает процессор, выдавая при этом достаточно посредственный результат. Почему так происходит? Дело в том, что Центральный Процессор (ЦП) - он универсальный, то есть, приспособлен под вычисления абсолютно разного рода. Трёхмерные вычисления представляют собой лишь узкий класс задач, которые способен выполнять ЦП. И получается, что универсальный ЦП работает с графикой неоптимально.

В случае аппаратного 3D процессор накидывает в видеокарту примитивы (текстуры, модели и т.д.) и даёт команды на их обработку, а построение сцены и красивые эффекты делает уже сама карта - с помощью своего, графического спецпроцессора (GPU, ГП), заточенного как раз под такие задачи. Вычисления на нём идут заметно быстрее, при этом центральный процессор не нагружается.

Так вот, PIO - это типа программного 3D: вся работа с диском осуществляется через ЦП. Очень медленно и ресурсоёмко.
А DMA - аппаратная обработка данных, использующая всевозможные «ускорители». Лишь бы они поддерживались контроллером и самим диском.

Винда работает с дисками в режиме DMA. Ну, как правило.

При определённых условиях (например, если произошло несколько специфических ошибок чтения-записи) винда переключает режим работы с диском в PIO. Сразу, намертво и без возможности реабилитации.

После этого заставить систему работать с диском в режиме DMA стандартными способами нельзя.
Про нестандартные - чуть ниже.

Симптомы того, что винда переключила работу с винчестером в режим PIO

• Система начала жутко тормозить на дисковых операциях. Скорость работы с диском упала в 2-3 раза.
• При дисковых операциях стал непомерно грузиться процессор . В «Диспетчере задач Windows» процесс «Система» (или процесс «Interrupts» в утилите «Process Explorer») занимает 80-90% процессорного времени.
• Резкость и внезапность происходящего . Ещё вчера / 5 минут назад система работала как обычно, а тут - на тебе.

В современных реалиях, когда жёсткие диски являются самыми медленными устройствами компьютера, «узким местом», тормозящим работу программ - даже двукратное падение их скорости может стать катастрофическим.

Убеждаемся, что винда переключила работу с винчестером в режим PIO

Открываем «Диспетчер устройств» в «Консоли управления» компьютером.
ПКМ на «Мой компьютер» (на рабочем столе или в панели «Пуск», не имеет значения) → «Управление».

Раскрываем в дереве ветку контроллера диска («IDE ATA/ATAPI контроллеры») и находим канал, к которому подключен наш винт.
Давим ПКМ → «Свойства» (или просто делаем двойной клик левой кнопкой мыши)

Если «Режим передачи» установлен в «DMA, если доступно», а по факту винчестер работает в режиме PIO (см. картинку ниже), то всё плохо, и это наш случай.

Для исправления ошибки достаточно удалить инвалидное устройство и установить его заново. Сделать это можно из того же «Диспетчера устройств».

Или лезем в реестр.

В реестре («Пуск» → «Выполнить» → regedit) надо зайти в ветку по адресу:

0000 - настройки самого контроллера.
0001 - настройки первичного канала (Primary IDE Chanell).
0002 - настройки вторичного канала (Secondary IDE Chanell).

MasterDeviceTimingModeAllowed
- максимальный по скорости режим, в котором разрешено работать основному (Master) устройству в канале. По сути, значение ключа представляет собой бинарную маску. Ограничивает выбор «Режимов передачи» из диалогового окна.

MasterDeviceTimingMode
- текущий режим работы основного устройства в канале. Соответствует параметру «Текущий режим передачи» диалогового окна.

Те же самые ключи, начинающиеся со Slave , а не Master действуют для подчинённого устройства в канале:

Если в диалоговом окне «Тип устройства» был выбран вручную, соответствующие настройки хранятся в ключах с префиксом User:

• UserMasterDeviceTimingModeAllowed
• UserMasterDeviceTimingMode
• UserSlaveDeviceTimingModeAllowed
• UserSlaveDeviceTimingMode

Значение любого ключа [. ]DeviceTimingModeAllowed должно быть равно 0xffffffff . Это означает, что выбранное устройство может работать в любом режиме передачи данных, без ограничений.

Если значение ключа равно 0x00000001f (HEX 1f), то устройство может работать только в режиме PIO.

Меняем значение нужного [. ]DeviceTimingModeAllowed на » ffffffff » и перезагружаемся.

Коды режимов работы:

0х0000001f - PIO
0x00000410 - Multi-Word DMA Mode 2 и PIO 4.
0x00002010 - UDMA Mode 2 (ATA33).
0x00008010 - UDMA Mode 4 (ATA66). Для включения можно использовать маску » 0x0000ffff »
0x00010010 - UDMA Mode 5 (ATA100). Для включения можно использовать маску » 0x000fffff «

Версии ATA/ATAPI (. 4,5,6.) — это версии ATA/ATAPI спецификации утверждаемые комитетом X3T13. А PIO (Programmed Input-Output) и DMA/UDMA — это режимы передачи данных. Одно с другим никак не связано. Режимы PIO подразумевают обязательное задействование CPU при передаче данных — при чтении данных с носителя, CPU их читает из порта контроллера (команда IN процессора), при записи — CPU пишет в порт (команда OUT). При DMA (UDMA) режимах CPU только инициализирует пересылку (а предварительно еще и контроллер DMA) — всю остальную работу выполняют контроллер DMA (Direct Memory Access) и контроллер IDE (в режиме Bus Master). Понятно что последний вариант выгоднее — меньше загрузка процессора — поэтому PIO режимы после 1995 года никто больше не развивал, и в утвержденных ATA/ATAPI спецификациях (мне все равно, кто чего предлагал на заседаниях X3T13) PIO-5 никогда не было. А UltraDMA 44 — это UltraDMA 3 — этот режим существует, просто им почти никто не пользуется (так как его поддержка есть везде, где есть UDMA 4 — 66). Кстати ATA/ATAPI-6 еще не утвержден, этот документ существует в предварительной версии, так называемый working draft, и возможно еще будет меняться (но вряд-ли туда добавят PIO-5). Последний из утвержденных — версии 5. И UDMA66 появилось при ATA-4, а UDMA100 — при ATA-5. В спецификациях есть рекомендации по применению режимов передачи данных, а вовсе не обязательные требования их поддержки. Есть винты соответствующие ATA-5, но поддерживающие только UDMA66 (например Quantum Fireball+ LM). А еще есть CD-ROM’ы с поддержкой UDMA33 и с соответствием ATAPI-4 и 5. Начиная с версии 4, спецификации ATA и ATAPI объединили в один документ.

Это происходит если XP обнаруживает что устройство не стабильно работает в выбранном для него режиме. Определяется это по количеству ошибок чтения, получаемых с привода. Обычно это означает что привод находится в плохом состоянии, и про правде ему надо бы на покой. Но выбрасывать вроде бы работающий привод жалко, поэтому такие устройства можно встретить в машинах наших читателей. Хотя, благодаря механизмам контроля ошибок, многие такие приводы могут работать долго, счастливо и беспроблемно, не смотря на мнение XP о них. Единственное, что портит кровь их владельцам, это постоянные тормоза системы, из за PIO режима. У меня нет полной уверенности, как работает и чем управляется система контроля ошибок в XP, поэтому я не могу гарантировать что этот совет сработает во всех случаях. Но попробовать можно.
Для отключения режима отслеживания ошибок можно попробовать выставить в 0 ключ ErrorControl расположенный по адресу HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Cdfs\

Открыть окно «Диспетчер устройств»

Вариант I:

1. Щёлкнуть правой кнопкой мыши по иконке «Мой компьютер».
2. В выпадающем меню выбрать пункт «Управление» левой кнопкой мыши.
3. Откроется окно «Управление компьютером», где в списке слева нужно левой кнопкой мыши выделить (нажать один раз) «Диспетчер устройств», после чего «Диспетчер устройств» будет доступен в правой части этого окна.

Вариант II:

1. На рабочем столе слева внизу один раз нажать на кнопку «Пуск» после чего в выпадающем меню зайти в «Панель управления».
2. В открывшемся окне (или меню) «Панель управления» два раза щёлкнуть левой кнопкой мыши (или щёлкнуть один раз) по иконке «Система».
3. В открывшемся окне «Свойства системы» выбрать закладку «Оборудование».
4. В окне «Свойства системы» на закладке «Оборудование» нажать на кнопку «Диспетчер устройств».

Проверить режимы работы IDE-каналов

1. В окне «Диспетчер устройств» открыть пункт «IDE ATA/ATAPI Controller» (Нажать на кнопку «+» напротив пункта «IDE ATA/ATAPI Controller» или дважды щёлкнуть по этому пункту.
2. Правой кнопкой мыши один раз щёлкнуть на пункт «Первичный канал IDE» и в выпадающем меню левой кнопкой мыши один раз щёлкнуть пункт «Свойства».
3. В открывшемся окне «Свойства: Первичный канал IDE» выбрать закладку «Дополнительные параметры».
4. На закладке «Дополнительные параметры» в областях «Устройство 0» и «Устройство 1» в строке «Режим передачи:» должно быть установлено «DMA, если доступно». Если в строке «Режим передачи:» установлено «Только PIO», то нужно установить «DMA, если доступно» (выбрать из выпадающего списка справа) и нажать кнопку «OK».
5. Повторить пункты 2) — 4) для «IDE ATA/ATAPI Controller» «Вторичный канал IDE» в окне «Диспетчер устройств».
6. После выполненных операций необходимо обязательно перезагрузить Windows. После перезагрузки, проверить режимы работы IDE-каналов. Если после проделанных операций в строке «Режим передачи:» будет по-прежнему установлено «Только PIO», значит на Вашем компьютере установлены некорректные драйвера материнской платы. В таком случае необходимо установить «родные» драйвера материнской платы, после чего включить режим DMA.

При проблемах с производительностью жёсткого диска, нужно во первых очистить винчестер от мусора, затем провести дефрагментацию и в самом конце проверить жёсткий диск на ошибки, так же ваш «винт» может тормозить из-за сбойных секторов (бэд-блоков), так же читайте наши статьи: Что такое сбойные сектора и как их убрать с помощью программы HDDScan.

Принесли компьютер и жалуются на низкое быстродействие, пытались переустановить операционную систему, не помогает, комплектующие не прошлого века, работать должен на твёрдую четвёрку, только вот одно но…

На первое, что бы я обратил внимание, это правильное подсоединение перемычек на жёстких дисках, но про это у нас есть отдельная статья «Перемычки на жестком диске», можете ознакомиться, у нас же оказалась проблема в другом.
Иногда два устройства IDE подключаются не совсем правильно, например к одному разъёму IDE на материнской плате с помощью шлейфа подключают жёсткий диск как устройство Мастер и CD/DVD как устройство (Slave).
Многие могут сказать что правильно, ведь винчестер главнее, да это так, но дисковод почти всегда работает медленнее чем жёсткий диск, а подключены они одним шлейфом. Значит контроллер IDE переключает оба устройства в более медленный режим дисковода, в нашем случае было именно так. Если вы имеете дело со старенькой конфигурацией, всегда лучше подключать жёсткий диск отдельно от дисковода, на отдельный шлейф.
Тоже самое применимо и к двум жёстким дискам подключенным к одному шлейфу, они оба должны поддерживать самый быстрый режим передачи данных. Если один винчестер более медленный и работает в режиме Ultra ATA/100, то другой более быстрый, предназначенный для работы в режиме Ultra ATA/133, будет работать на скорости медленного Ultra ATA/100.
Запускаю компьютер, идём в диспетчер устройств, далее IDE ATA/ATAPI контроллеры, выбираем пункт Первичный канал IDE, щёлкаем по каждому каналу два раза левой кнопкой мыши и заходим во вкладку Дополнительные параметры. Вижу, дисковод вместе с жёстким диском работают в режиме РIО, не больше не меньше, вот так бывает, конечно будет тормозить жёсткий диск.

Пришлось докупать дополнительно шлейф IDE и подключать к материнской плате каждое устройство отдельно. Пришлось так же менять дисковод, не совсем старый, но видимо не исправный, он работал только в режиме РIО, даже на другом компьютере, ничего мы с ним так и не сделали. Кстати интересный пример приведён в нашей статье PIO и DMA

PIO (Programmable Input/Output) – довольно устаревший режим работы устройств, при работе он задействует центральный процессор, несомненно это снижает производительность.

DMA (Direct Memory Access) –режим при котором жёсткий диск или дисковод напрямую обращается к оперативной памяти, что конечно в разы увеличивает производительность работы.

1. Конечно режим DMA использовать предпочтительнее, но иногда при частых ошибках чтения с жёсткого диска, Windows XP переключает режим DMA в PIO. И встаёт вопрос, как включить режим DMA? В первую очередь попробуем выставить в пункте « Режим передачи » режим « DMA, если доступно » далее «ОК» и перезагружаемся. Компьютер загрузился, идём в Диспетчер устройств и видим Режим передачи, везде стоит DMA, значит у нас всё получилось, если нет, пробуем ещё способ.
2. Нужно переустановить драйвера на материнскую плату, это тоже иногда помогает.
3. Вы должны использовать 80-ти жильный шлейф для подключения данного устройства, так же попробуйте поменять шлейф IDE или подключите жёсткий диск к другому разъёму на материнской плате, предварительно осмотрев его на предмет погнутых контактов.
4. Для возвращения режима DMA можно использовать реестр, нужно отключить систему контроля ошибок и вручную выставить режим DMA, но этот метод лучше использовать в последнюю очередь, можете почитать у нас в статье PIO и DMA, а сейчас попробуем сначала пункт№5.
5. Удаляем Первичный и Вторичный каналы IDE, наводим на них мышь, щёлкаем правой кнопкой мыши и выбираем удалить, вновь перезагружаемся, операционная система должна найти контроллеры и перевести в Режим передачи DMA.

Другие идентичные названия опции: IDE Channel 0 Master, Primary Master.

В BIOS существует несколько опций, предназначенных для настройки параметров жестких дисков и других внутренних накопителей(приводов). Опция Primary IDE Master (Основной накопитель на первичном канале IDE) является одной из наиболее часто используемых подобного рода.

Как правило, до появления интерфейса SATA, материнские платы большинства персональных компьютеров поддерживали лишь приводы интерфейса IDE. Обычно пользователь мог установить не более 4 накопителей – жестких дисков или дисководов CD/DVD. Два из них могут быть расположены на первичном канале IDE (Primary), а два других – на вторичном канале (Secondary). В каждой из этих двух пар накопителей один накопитель является главным (Master), а второй – подчиненным (Slave). Таким образом, всего в BIOS, как правило, имеются четыре опции для настройки накопителей:

• Primary IDE Master
• Primary IDE Slave
• Secondary IDE Master
• Secondary IDE Slave

Каждый канал IDE представляет собой разъем, к которому подсоединяется кабель данных IDE, который, в свою очередь, имеет три разъема. Один из них предназначен для подключения к разъему IDE на материнской плате, два других – для подключения накопителей. Выбор того, к какой категории будет относиться привод – к категории Master или Slave, определяется исключительно установкой перемычек на накопителях, которая должна осуществляться в соответствии с приложенной инструкцией к накопителю.

В параметре можно увидеть ряд подчиненных опций, которые могут определять тип привода, его характеристики, емкость и некоторые рабочие параметры.

Самой важной из этих опций является опция Type (Тип). Как правило, она может принимать следующие значения:

• Auto – типа привода определяется автоматически
• User – пользователь может установить тип привод вручную
• CDROM – накопитель является CD/DVD-дисководом
• ZIP – накопитель является устройством типа Iomega ZIP
• LS-120 – накопитель является устройством типа LS-120
• None ­– данное устройство не используется

Также в данной опции иногда можно выбрать заранее определенный тип накопителя, обозначенный каким-либо номером, например, от 0 до 50.

Если пользователь выберет значение User, то ему придется самому указать характеристики жесткого диска, такие, как количество головок, цилиндров и секторов.

Часто встречаются также следующие дополнительные опции:

• LBA Mode (Режим LBA)
• IDE HDD Block Mode или Multi-Sector Transfers (Режим блочной записи)
• Programmed I/O Modes (Программируемые режимы ввода-вывода)

Как правило, после подключения накопителя и загрузки компьютера BIOS автоматически выбирает для него значение опции Type, равное Auto. Это означает, что BIOS автоматически определяет все значения параметров привода, и ручная настройка для него не требуется.

Подавляющее большинство приводов IDE поддерживают автоматическую настройку. Исключение могут составлять лишь очень старые накопители, изредка встречающиеся в древних компьютерах, для которых может потребоваться ручная установка количества головок, цилиндров и секторов.

Некоторых пояснений требует опция LBA Mode. Эта опция предназначена для включения режима адресации, использующегося в жестких дисках объемом более 504 МБ. Если вы используете жесткий диск меньшего объема, то вы должны отключить данную опцию. Для остальных параметров лучше всего оставить значения по умолчанию.

Полезный блог для начинающих пользователей компьютера и не только..

Как восстановить производительность системы, режимы PIO и DMA

Привет всем читателям блога. В этой статье поговорим о том, как восстановить производительность системы. Часто у пользователей возникает проблема очень медленной работы компьютера, особенно при записи и при чтении дисков, либо просто необоснованные «тормоза» системы при работе или загрузке. Почему система зависает читайте здесь
Причин возникновения этого может быть великое множество, сегодня предлагаю рассмотреть довольно распространенную – это неверный режим работы CD/DVD — ROM’а или жестких дисков , т. е. поговорим о PIO и DMA . Как проверить жесткий диск на ошибки и устранить их читайте здесь

В чем суть и разница PIO и DMA .

PIO и DMA — это два режима работы жестких дисков, в общем случае любого привода.
PIO (Programmable Input/Output) — уже устаревший режим, для работы ему необходимо
задействовать центральный процессор, что приводит к значительной потери производительности.
DMA (Direct MemoryAccess) — современный метод, который минует процессор и
обращается напрямую к оперативной памяти, это позволяет значительно увеличить производительность и избавиться от надоедливых «тормозов».
Режим DMA в различных вариантах уже давно используется в операционных системах Windows 7, 8, а также в 10, однако в Windows XP, часто случается ситуация в которой DMA автоматически переключается в PIO и уже вывести его обратно обычными методами не получится. Из-за чего возникает эта ситуация?
В Windows XP внедрен механизм контроля ошибок , если при чтении с жесткого диска или другого привода слишком часто возникают ошибки, то система автоматически переходит в более медленный режим, где их процент меньше. Однако, Windows XP может перевести в такой режим и нормально работающее устройство.
Как устранить ошибки Windows читайте здесь

И так, проверим режимы работы всех приводов, чтобы система не тормозила..

1 . Запускаем консоль «Управление компьютером» – правой кнопкой на «Мой компьютер»

в выпадающем меню выбираем пункт «Диспетчер устройств» , либо через
Панель управления. Или Пуск — Выполнить — devmgmt.msc

2. Выбираем «Диспетчер устройств» , выбираем IDE ATA/ATAPI контроллеры ,

откроется несколько строчек с контроллерами – нас интересуют:
Первичный и Вторичный каналы IDE → заходим поочередно в свойства этих каналов (правой кнопкой на канале, строка «Свойства »), в закладку «Дополнительные параметры» ,
здесь выделены две группы «Устройство 0» и «Устройство 1» , в каждой есть строки
«Режим передачи» – в ней должно быть выбрано «DMA, если доступно », далее строка «Текущий режим передачи» , должно быть что-то типа «Режим ультра DMA:4,

если здесь стоит «Режим PIO», то это как раз наш случай и мы будем его исправлять .
Если везде стоит режим ультра DMA, то у Вас все в порядке и дальнейшие действия можно не продолжать.
3. Для начала попробуем исправить вручную – в каждой строке «Режим передачи» ставим «DMA, если доступно» , жмем «ОК» и перезагружаем компьютер. После включения вновь
смотрим режимы работы каналов, если везде стоит DMA, то все в порядке, если остался PIO, то продолжаем дальше.
4. Вновь найдите Первичный и Вторичный каналы IDE и удалите их (правой кнопкой на каждом канале, в списке выбираем «Удалить» ). Не бойтесь, все будет нормально работать.
Снова перезагрузите компьютер – Windows XP найдет контроллеры и переведет их в быстрый режим работы, т.е в DMA . Проверьте результат, везде должен стоять режим DMA.
5. Если все перечисленное не помогло и у Вас опять высвечивается «Режим PIO» , тогда необходимо будет переставить драйвера для материнской платы – перегрузиться
и вновь проверить результат.
6. Ну и последний пункт, если после всех страданий режим PIO так и не пропал, тогда придется подредактировать в реестре. Хочу отметить – производите какие-либо операции с
реестром очень осторожно и внимательно, любое неправильное действие может привести к полной неработоспособности Вашей системы. Лучше всего сделать заранее копию реестра.
Как настроить Windows XP с помощью реестра читайте здесь

Для начала попробуйте отключить систему контроля ошибок.
Для этого в ветке реестра:
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Cdfs\ ,
создайте ключ ErrorControl и установите его значение равным 0.

После этого перегрузитесь и выполните пункт №4.

Все они входят в со­став южного моста чипсета, а параметры для их настройки обычно находятся в разделе Integrated Peripherals . Количество доступных в этом разделе параметров зависит от количества тех или иных периферийных уст­ройств в конкретной модели системной платы.

Обычно в Integrated Peripherals есть параметры, которые отключают многие периферийные устройства, и если операционная система Windows не находит какое-нибудь из них, следует проверить, не отсоединено ли оно с помощью BIOS.

Можно также принудительно отключать неиспользуемые устройства, освобождая таким образом часть ресурсов системы, и изменять параметры некоторых устройств.

В разделе Integrated Peripherals все параметры могут быть в виде длинного списка, или же разделены на несколько категорий. В версиях BIOS с горизонтальной строкой меню (платы производства Intel, ASUS, ASRock) ищите подраздел с таким названием в меню Advanced .

Настройка режимов IDE-контроллера в Windows

Параметр управляет первым IDE-каналом. После его отключения станут недос­тупными настройки режимов PIO и UDMA, а также параметры накопителей в разделе Standard CMOS Features .

1. Enabled (On) - первый IDE-канал включен;

2. Disabled (Off) - первый IDE-канал отключен и не использует системных ресурсов; это можно сделать, если нет накопителей, подсоединенных к данному каналу.

Параметр аналогичен предыдущему, но включает или отключает второй IDE- канал.

Параметр управляет IDE-каналом аналогично OnChip IDE Channel 0/1, но имеет другие значения:

2. Secondary - включен только второй IDE-канал;

3. Both - включены оба IDE-канала;

4. Disabled - оба IDE-канала отключены.

Подобных параметров обычно четыре - по одному на каждый из накопителей, которые могут быть подключены к первому или второму IDE-каналу. С их помощью можно выбрать один из режимов программного ввода/вывода (PIO), который будет использоваться данным устройством. Режим PIO сегодня довольно медленный и используется очень старыми жесткими дисками или приводами для CD-ROM. Современные IDE-устройства работают в более быстром режиме UDMA, который будет рассмотрен далее.

1. Auto - нужный режим устанавливается автоматически; это значение по умол­чанию, и рекомендуется выбирать его;

2. Mode 0-4 - принудительная установка одного из вариантов PIO: режим Mode 0 самый медленный и соответствует скорости передачи данных 3,3 Мбит/с, а в самом быстром Mode А максимальная скорость 16,6 Мбит/с.

Указывать режим PIO вручную нужно, только когда устройство не поддерживает UDMА и BIOS не может корректно его настроить при значении Auto. Если выбрать слишком медленный режим PIO, не используются все возможности подключае­мого устройства, если слишком быстрый - могут появляться ошибки при переда­че данных.

Эти параметры разрешают или запрещают использовать режим UDMA (UltraDMA) для каждого IDE-устройства. Он более быстрый, чем PIO, и имеет несколько вариан­тов реализации, различающихся максимальной скоростью: UDMA 33, UDMA 66, UDMA 100, UDMA 133. Чтобы применять UDMA 66 и выше, необходим специальный 80-жильный шлейф, а для UDMA 33 и всех режимов PIO подойдет любой шлейф.

1. Auto - режим UDMA разрешен; быстродействие будет выбрано автоматически в зависимости от максимальных скоростей контроллера и накопителя; если же обмен данными в режиме UDMA невозможен, система автоматически перейдет в режим PIO;

2. Disabled - режим UDMA запрещен, при этом данные между контроллером и накопителем будут обмениваться только в режиме PIO. Это значение можно устанавливать, если есть проблемы с подключением устаревших IDE-устройств.

Современные операционные системы могут сами управлять такими режимами. Например, чтобы узнать текущий режим работы IDE-устройств в Windows ХР/Vista/7, откройте Диспетчер устройств , в списке устройств раскройте узел IDE ATA/ATAPI контроллеры, дважды щелкните на значке первичного или вторичного канала IDE и перейдите на вкладку Дополнительные параметры . Здесь вы можете узнать, какой режим обмена данными используется устройствами в данный момент, а также изменить режим работы с UDMA на PIO или наоборот.

Параметр разрешает или запрещает использовать режим прямого доступа к памя­ти (DMA) для всех жестких дисков IDE.

1. Enabled (On) - режим DMA разрешен;

2. Disabled (Off) - режим DMA не используется.

Параметр управляет блочным режимом работы IDE-контроллера, при котором скорость обмена данными увеличивается за счет передачи сразу нескольких сек­торов с данными. Все современные жесткие диски поддерживают блочный режим, поэтому его лучше оставить включенным.

1. Enabled (On) - блочный режим включен, оптимальный размер блока будет подобран автоматически;

2. Disabled (Off) - блочный режим отключен.

Этот параметр разрешает или запрещает выполнять упреждающую выборку дан­ных IDE-контроллером.

1. Enabled (On) - режим упреждающей выборки включен, что повышает скорость обмена данными; устанавливается по умолчанию;

2. Disabled (Off) - упреждающая выборка не используется; этот вариант мож­но попробовать, если в работе жесткого диска возникают ошибки.

С помощью этого параметра можно повысить производительность жесткого диска, более эффективно используя кэш-память в накопителе. Он также сокращает вре­менные задержки между отдельными циклами чтения или записи.

1. Enabled (On) - режим Burst Mode включен;

2. Disabled (Off) - Burst Mode не используется.

С помощью этого параметра, встречающегося в некоторых версиях BIOS, можно указать тип используемого шлейфа для каналов IDE1 или IDE2.

1. Auto - тип кабеля автоматически определяется BIOS;

2. АТА66/100 - используется 80-жильный кабель, позволяющий работать в ре­жиме АТА66/100;

3. АТАЗЗ - используется 40-жильный кабель с максимально допустимым режи­мом АТАЗЗ.

1. Откройте «Диспетчер устройств» (Device Manager).
Это можно сделать, нажав правой кнопкой мышки на «Мой компьютер» (My Computer), выбрать закладку «Дисковые устройства» (Hardware), и нажать кнопку выбрать «IDE» (Select Device Manager).

2. Откройте раздел «IDE ATA/ATAPI контроллер (IDE ATA/ATAPI Controllers)» и дважды кликните на «Первичный IDE канал» (Primary IDE Channel).

3. Открыв закладку «Дополнительные параметры» (Advanced Settings), проверьте установку «Устройство 1» (Device 1).
Вполне возможно, что Ваша текущая установка - «PIO».

4. Установите «DMA», если доступно (DMA if available).

5. По окончании всех действий перегрузите компьютер.

Если Вы имеете устройство на вторичном IDE канале, повторите те же шаги для «Вторичный IDE канал» (Secondary IDE Channel).

«Лаборатория Касперского» предупреждает о том, что в России наблюдается масштабная кампания по заражению Android-устройств опасной вредоносной программой под названием Asacub.

Названый зловред - это троян, главной задачей которого является кража данных банковских карт жертвы.
Кроме того, Asacub может выполнять ряд других функций.

В частности, программа способна отправлять злоумышленникам информацию о заражённом устройстве и список контактов, звонить на определённые номера, отправлять SMS-сообщения с указанным текстом на указанный номер, закрывать определённые приложения и пр.

Схема распространения зловреда выглядит следующим образом.
Пользователь получает SMS со знакомого номера с тем или иным текстом и предложением перейти по указанной ссылке.
При переходе на такой сайт открывается страница загрузки трояна с инструкциями по его установке.

В настоящее время количество российских пользователей Android, которым приходят сообщения от зловреда, достигает 40 тыс. в сутки.

Некоторые пользователи Windows 10 сообщают, что система обновлений предлагает им один и тот же накопительный сентябрьский апдейт, но с двумя отдельными записями в истории обновлений. Речь идёт о KB4457128.

По словам пользователей, это обновление содержит управления для защиты от процессорной уязвимости Spectre.
Оно загружается, устанавливается, просил перезагрузку системы, а после этого снова предлагается к загрузке.
Справедливости ради отметим, что это обновление можно установить ещё раз или игнорировать.
Разницы не будет.

Но это не единственная проблема с обновлениями.
Во вторник, 11 сентября, вышло обновление стека обслуживания системы (Servicing Stack Update, SSU) для версии Windows 10 (1803).

И в этот день пользователи столкнулись с рядом проблем.
После включения устройства их встретило сообщение: «Ошибка. Не удалось установить SSU перед LCU.
Выключите ваш компьютер и включите снова».

SSU необходим для установки других обновлений ОС.
Также в него входит служба Component-based servicing (CBS), которая является ключевой для элементов развёртывания Windows. А LCU (Latest Cumulative Update - последнее кумулятивное обновление) должен был установить все апдейты, но из-за ошибки SSU этого не происходило.

Наконец, Microsoft ухитрилась попортить кровь тестерам.
В среду, 12 сентября, Microsoft выпустила версию Windows 10 19H1 (18237) для участников внутренней программы тестирования Skip Ahead.

Во время установки появилась ошибка 0x800700e, также выросло потребление оперативной памяти.
Оказалось, что обновление рассылалось в зашифрованном виде.
А вот проблему с ОЗУ пока не решили.

Компьютер сильно тормозит, работать вообще не возможно. При этом индикатор доступа к HDD постоянно мигает, диспетчер задач показывает загрузку ЦП, а движения никакого? Если включить сторонний диспетчер, например Process Explorer то видно, что процесс Hardware Interrupts грузит систему на 50% и больше. Скорее всего ваш жесткий диск перешел в режим PIO. Это значит, что при чтении с диска после 6-и ошибок истечения времени ожидания Windows переводит скорость подключения контроллера IDE/ATAPI (HDD) с быстрого режима UDMA на медленный PIO и все начинает тормозить. Как обратно включить режим Ultra DMA?

Как включить режим Ultra DMA

1. Чтобы узнать, в каком режиме винт, заходим в диспетчер устройств - IDE/ATAPI контроллеры - первичный(вторичный) канал и в дополнительных параметрах смотрим режим передачи - если PIO, то это он все тормозит и процесс Hardware Interrupts загружает процессор (у меня было 40-50%). Пробуем поставить режим «DMA если доступно» (причем это проделать во всех первичных и вторичных каналах) и перезагрузить систему. Немного поработать и проверить опять режим IDE/ATAPI контроллера. Если опять стоит режим PIO, то проверить шлейф винчестера и питание. Если не помогло, то решение простое - поменять винчестер или вариант 2:

2. Отключить контроль ошибок.

Заходим в реестр(меню Пуск-выполнить-regedit), далее в раздел

В подразделах 0001 и 0002 делаем так:

1. В меню правка Создать, параметр DWORD.
2. Введите строку ResetErrorCountersOnSuccess и нажмите клавишу ВВОД.
3. 2 раза щелкнуть по созданому параметру и ввести значение 1. Нажать Ок.

В этих же разделах проверить

Далее, проверьте, чтобы в этих же разделах параметры MasterDeviceTimingModeAllowed и SlaveDeviceTimingModeAllowed у вас имели значеие ffffffff (в шестнадцатиричной системе). И соответствующему параметру MasterDeviceTimingMode или SlaveDeviceTimingMode присвойте одно из значений:
0×10010 - соответствует режиму UDMA Mode 5 (ATA100).
0×8010 - UDMA Mode 4 (ATA66).
0×2010 - UDMA Mode 2 (ATA33).
0×0410 - Multi-Word DMA Mode 2

Перезагрузите систему. Вот и все! По идее, у вас должен всегда стоять режим Ultra DMA.

Но, если вы точно не знаете, в каком режиме должен работать винт и если вы всё сделали правильно, но после перезагрузки ничего не поменялось (маловероятно, но вдруг…), то в этом случае, сначала удалите из списка устройств IDE-контроллер, и перезагрузитесь. Windows заново найдёт и переустановит драйвер IDE-контроллера, при этом все устройства встанут в нужные DMA-режимы (MasterDeviceTimingMode и SlaveDeviceTimingMode сами примут нужное значение).

После этого лезте в реестр и проделайте все шаги, кроме изменения параметров MasterDeviceTimingMode и SlaveDeviceTimingMode, и перезагрузитесь ещё раз. Теперь все точно должно заработать.

Post Views: 1 468

Другие идентичные названия опции: IDE Channel 0 Master, Primary Master.

В BIOS существует несколько опций, предназначенных для настройки параметров жестких дисков и других внутренних накопителей(приводов). Опция Primary IDE Master (Основной накопитель на первичном канале IDE) является одной из наиболее часто используемых подобного рода.

Как правило, до появления интерфейса SATA, материнские платы большинства персональных компьютеров поддерживали лишь приводы интерфейса IDE. Обычно пользователь мог установить не более 4 накопителей – жестких дисков или дисководов CD/DVD. Два из них могут быть расположены на первичном канале IDE (Primary), а два других – на вторичном канале (Secondary). В каждой из этих двух пар накопителей один накопитель является главным (Master), а второй – подчиненным (Slave). Таким образом, всего в BIOS, как правило, имеются четыре опции для настройки накопителей:

• Primary IDE Master
• Primary IDE Slave
• Secondary IDE Master
• Secondary IDE Slave

Каждый канал IDE представляет собой разъем, к которому подсоединяется кабель данных IDE, который, в свою очередь, имеет три разъема. Один из них предназначен для подключения к разъему IDE на материнской плате, два других – для подключения накопителей. Выбор того, к какой категории будет относиться привод – к категории Master или Slave, определяется исключительно установкой перемычек на накопителях, которая должна осуществляться в соответствии с приложенной инструкцией к накопителю.

В параметре можно увидеть ряд подчиненных опций, которые могут определять тип привода, его характеристики, емкость и некоторые рабочие параметры.

Самой важной из этих опций является опция Type (Тип). Как правило, она может принимать следующие значения:

• Auto – типа привода определяется автоматически
• User – пользователь может установить тип привод вручную
• CDROM – накопитель является CD/DVD-дисководом
• ZIP – накопитель является устройством типа Iomega ZIP
• LS-120 – накопитель является устройством типа LS-120
• None ­– данное устройство не используется

Также в данной опции иногда можно выбрать заранее определенный тип накопителя, обозначенный каким-либо номером, например, от 0 до 50.

Если пользователь выберет значение User, то ему придется самому указать характеристики жесткого диска, такие, как количество головок, цилиндров и секторов.

Часто встречаются также следующие дополнительные опции:

• LBA Mode (Режим LBA)
• (Режим блочной записи)
• Programmed I/O Modes (Программируемые режимы ввода-вывода)

Какое значение выбрать?

Как правило, после подключения накопителя и загрузки компьютера BIOS автоматически выбирает для него значение опции Type, равное Auto. Это означает, что BIOS автоматически определяет все значения параметров привода, и ручная настройка для него не требуется.

Подавляющее большинство приводов IDE поддерживают автоматическую настройку. Исключение могут составлять лишь очень старые накопители, изредка встречающиеся в древних компьютерах, для которых может потребоваться ручная установка количества головок, цилиндров и секторов.

Некоторых пояснений требует опция LBA Mode. Эта опция предназначена для включения режима адресации, использующегося в жестких дисках объемом более 504 МБ. Если вы используете жесткий диск меньшего объема, то вы должны отключить данную опцию. Для остальных параметров лучше всего оставить значения по умолчанию.