Duomenų perdavimo režimai. Kaip atkurti sistemos veikimą, PIO ir DMA režimus Iš naujo nustatyti problemą iš dma į pio

Norint perkelti duomenis iš standžiojo disko į kompiuterio atmintį ir atvirkščiai, naudojami du pagrindiniai režimai:

programos įvesties/išvesties režimas (Programmed Input/Output, PIO);

Tiesioginės atminties prieigos (DMA) režimas.

pio režimas

PIO režimu kiekvienas informacijos baitas su kietasis diskas pirmiausia perskaito CPU ir tik tada įrašo į RAM. Priklausomai nuo skaitymo ciklo trukmės ir perduotų sektorių skaičiaus vienai prieigai prie disko, yra PIO režimai (PIO Mode 0), PIO1, PIO2, PIO3, PI04, PI05.

dma režimas

PIO režimai naudojami vienos užduoties operacinėse sistemose, kai kompiuterio procesorius nuskaito arba įrašo duomenis į IDE arba EIDE standžiojo disko buferinę atmintį, o vėliau šie duomenys perkeliami į RAM. Daugiafunkcinėse operacinėse sistemose patartina naudoti tiesioginės atminties prieigos (DMA) režimus. Duomenų įvedimas / išvedimas šiuo režimu vykdomas kompiuterio RAM be procesoriaus dalyvavimo. Šis procesas vyksta kontroliuojant standžiojo disko valdikliui per pauzes tarp procesoriaus prisijungimų prie RAM, o tai šiek tiek sumažina duomenų perdavimo spartą, tačiau taupo procesoriaus laiką. Norint įdiegti DMA režimus, skirtingai nei Ryu, reikalingi specialūs valdikliai ir tvarkyklės.

DMA režimai skirstomi į vieno žodžio (Singleword) ir kelių žodžių (Multiword) priklausomai nuo žodžių skaičiaus, perduodamų per vieną veikimo ciklą su sistemos magistrale.

Serijos duomenys (sata)

Tolesnis duomenų perdavimo spartos padidėjimas per lygiagrečią ATA sąsają sukėlė techninių sunkumų. Be to, kompiuterių gamintojų netenkino platus 40 gyslų (arba 80 gyslų) laidas, kuris neleidžia korpuso viduje cirkuliuoti ir yra ribojamas iki 46 cm ilgio.

Todėl 1999 metais buvo sukurta Serial ATA Working Group, kurios tikslas buvo sukurti nuosekliąją ATA sąsają – Serial ATA (SATA). Sąsaja buvo pristatyta 2001 m. ir parodė 150 MB/s duomenų perdavimo spartą.

Be to, norint prijungti kelis įrenginius (HDD, CD-ROM, DVD-ROM įrenginius ir kt.), bus naudojama ne žvaigždžių topologija (kai kiekvienas įrenginys turi būti identifikuojamas kaip pagrindinis arba pavaldinis), o taškas į tašką. topologija, kai kiekvienas įrenginys yra tiesiogiai prijungtas prie pagrindinio adapterio (pvz., SCSI įrenginiai).

SCSL (Small Computer System Interface) yra universalesnė ir efektyvesnė sąsaja nei IDE. Tačiau jo aparatinės įrangos diegimas yra žymiai brangesnis nei IDE sąsajos. SCSI sąsaja turi aiškių pranašumų dirbant su vaizdo įrašu, taip pat naudojant CD-ROM įrenginį daugiafunkcinėje operacinėje aplinkoje arba kaip tinklo įrenginį.

Ryšys tarp SCSI įrenginio ir I/O magistralės (pvz., ISA, PCI, VLB) vyksta per išorinę magistralę naudojant pagrindinio kompiuterio adapterį. Prie SCSI magistralės prijungti įrenginiai sąveikauja ne tiesiogiai vienas su kitu, o per integruotus SCSI valdiklius.

Sveiki visi tinklaraščio skaitytojai. Šiame straipsnyje mes kalbėsime apie tai, kaip atkurti sistemos našumą. Dažnai vartotojai susiduria su labai lėto kompiuterio problema, ypač įrašant ir pas skaitymas diskai, arba tiesiog neprotingi sistemos „stabdžiai“ eksploatacijos ar krovimo metu. Kodėl sistema užšąla, skaitykite
Tam gali būti daug priežasčių, šiandien siūlau apsvarstyti gana įprastą - tai netinkamas veikimo būdas CD/DVD – ROM arba kietieji diskai t.y. pakalbėkime apie PIO ir DMA.Kaip patikrinti HDD perskaitykite klaidas ir jas ištaisykite

Kokia yra PIO ir DMA esmė ir skirtumas.

PIO ir DMA- tai yra du standžiųjų diskų veikimo režimai, bendrai bet kurio disko atveju.
PIO (programuojama įvestis / išvestis)- jau pasenęs režimas, jis turi veikti
užsiimti CPU, todėl labai sumažėja našumas.
DMA (tiesioginė prieiga prie atminties)- modernus metodas, aplenkiantis procesorių ir
piešia tiesiogiai RAM, tai leidžia žymiai padidinti produktyvumą ir atsikratyti erzinančių „stabdžių“.
Tačiau įvairių versijų DMA režimas jau seniai naudojamas „Windows 7“, „8“ ir „10“ operacinėse sistemose „Windows XP“, dažnai susidaro situacija, kurioje DMA automatiškai persijungia į PIO ir nepavyks jos grąžinti įprastais metodais. Kas sukelia šią situaciją?
Įdiegta Windows XP mechanizmas klaidų valdymas, jei klaidos atsiranda per dažnai skaitant iš standžiojo disko ar kito įrenginio, sistema automatiškai persijungia į lėtesnį režimą, kur jų procentas mažesnis. Tačiau Windows XPį šį režimą gali perkelti įprastai veikiantį įrenginį.
Kaip ištaisyti klaidas Windows skaito

Taigi, patikrinkime visų diskų darbo režimus, kad sistema nesulėtėtų.

1 . Konsolės paleidimas "Kompiuterio valdymas"- dešiniuoju pelės mygtuku spustelėkite "Mano kompiuteris"

Pirmiausia pabandykite išjungti klaidų valdymo sistemą.
Norėdami tai padaryti, registro filiale:
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Services\Cdfs\,
sukurti raktą ErrorControl ir nustatykite jo vertę 0.

Kaip pagreitinti ir atsigauti „Windows“ našumas 10, skaitykite
Koks informacijos perdavimo greitis kompiuteriuose, skaitykite
Tikiuosi, kad šis straipsnis padės teisingai nustatyti režimus. PIO ir DMA ir pagerinti bendrą sistemos našumą.

Jei kompiuteris pradeda lėtėti, dauguma vartotojų pirmiausia pradeda nusidėti procesorių, RAM ar vaizdo plokštę, tačiau visiškai pamiršta, kad kietasis diskas yra vienodai svarbi kompiuterio dalis ir daugeliu atvejų problema. lėtėjimo Operacinė sistema su juo susijęs.

Galimi standžiojo disko veikimo režimai

HDD turi galimybę dirbti su duomenimis dviem režimais: pasenusiu PIO ir naujesniu DMA. Jie kardinaliai skiriasi savo darbo principu ir atitinkamai duomenų apdorojimo greičiu. Taigi PIO režimu visi duomenys apdorojami naudojant procesorių, kuris jį labai apkrauna ir dėl to sumažėja bendras sistemos našumas. Bet DMA režimas jau yra aparatinės įrangos duomenų apdorojimas, kuriame naudojami įvairūs greitintuvai, o procesorius šiame procese nedalyvauja.

Spontaniškas Windows perjungimas į PIO režimą ir to požymiai

Pagal numatytuosius nustatymus „Windows“ veikia su HDD didelės spartos DMA režimu, tačiau kartais dėl konkrečių klaidų ji pati persijungia į PIO režimą. Be to, vėl įjungti DMA yra labai problematiška ir tai padaryti naudojant standartinius metodus beveik neįmanoma. Būdingi požymiai, rodantys, kad „Windows“ perėjo dirbti su kietuoju disku PIO režimu, yra šie:

Kelis kartus sumažėjęs darbo su HDD greitis;
lėtas greitis sistemos veikimas disko operacijų metu;
Per didelis procesoriaus naudojimas (80-90%) dirbant su kietuoju disku;
Sistema ėmė smarkiai „lėtėti“. Tai yra, prieš valandą viskas buvo gerai, o tada staiga atsirado problemos.

Įjungta Šis momentas Kietasis diskas yra silpniausia visos sistemos vieta, o jo greičio sumažėjimas net perpus sukelia katastrofiškas pasekmes. Norėdami įsitikinti, kad „Windows“ tikrai perėjo dirbti su standžiuoju disku lėtu PIO režimu, turite atlikti šiuos veiksmus:

1. Dešiniuoju pelės mygtuku spustelėkite piktogramą „Mano kompiuteris“ ir pasirinkite „Tvarkyti“;

2. Išskleiskite valdiklio šaką ir suraskite kanalą, prie kurio prijungtas jūsų kietasis diskas;
3. Dešiniuoju pelės mygtuku spustelėkite jį, eikite į "Ypatybės" ir perjunkite į "Išplėstinės parinktys";
4. Pažiūrėkite į eilutę „Dabartinis perdavimo režimas“. Jei rašoma „DMA režimas“, tada viskas gerai, bet jei „PIO režimas“, turėsite atlikti keletą paprastų operacijų ir grąžinti diską į pageidaujamą veikimo režimą.

Įjunkite DMA režimą

Tiesą sakant, tai galima pasiekti dviem būdais. Pirmasis yra gana paprastas ir jums tereikia pašalinti netinkamai veikiantį įrenginį ir iš naujo paleisti kompiuterį. Po to „Windows“ automatiškai ją vėl įdiegs ir įrenginys vėl persijungs į DMA režimą.

Jei dėl kokių nors priežasčių negalite įjungti DMA pirmuoju būdu, turėsite įdėti šiek tiek daugiau pastangų ir naudoti registro rengyklę. Atlikite šiuos veiksmus:

1. Paspauskite Win + R ir pasirodžiusioje eilutėje įveskite komandą regedit;
2. Važiuokite pakeliui HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Class\(4D36E96A-E325-11CE-BFC1-08002BE10318);

1. Raskite eilutę MasterDeviceTimingModeAllowed.
2. Jei šios eilutės reikšmė parašyta stulpelyje 0x00000001f, tai reiškia, kad jūsų kietasis diskas tikrai veikia PIO režimu;
3. Pakeiskite reikšmę į 0xffffffff ir iš naujo paleiskite kompiuterį.

Po to jūsų kietasis diskas vėl persijungs į DMA režimą, o jo veikimo greitis ir bendras sistemos greitis gerokai padidės.

Vidurinis meistras

parinkčių meniu, norėdami priskirti kiekvienam iš keturių galimų standžiųjų diskų (E) IDE sąsajos optimalų PIO režimą (programuojamą įvestį / išvestį). Galimos reikšmės: „Auto“ (numatytasis), „0 režimas“, „1 režimas“, „2 režimas“, „3 režimas“, „4 režimas“. Režimai 0...2 nurodo įprastinius IDE įrenginius (ATA standartas), 3 ir 4 – EIDE (ATA-2), 5 – ATA-3. Akivaizdu, kad automatiniu režimu sistema parinks geriausią duomenų perdavimo greitį kiekvienam iš diskų. Tačiau turime atsiminti, kad automatinis PIO režimo nustatymas atliekamas atsižvelgiant į galimybę automatiškai aptikti standžiojo disko veikimą ir iš įrenginio gaunamos informacijos kiekį. Jei vartotojui kyla abejonių dėl automatinio PIO režimo aptikimo teisingumo, pagal standžiojo disko dokumentaciją vartotojas gali pakeisti bet kurio disko PIO režimą. BIOS „Auto“ režimu taip pat gali neteisingai identifikuoti EIDE disko PIO režimą, o pastarasis neatpažįstamas. 3 ir 4 režimai reikalauja, kad sistemoje būtų naudojami EIDE diskai.

Panašios (keturios!) parinktys taip pat gali būti vadinamos " IDEPirminisMeistrasPIO"ir kt.

Variantas " Greitai programuojamas įvesties / išvesties režimas (-ai)“ siūlo šias reikšmes: „Išjungta“, „Automatiškai aptikta“, „PIO0“, ... „PIO4“. Parinktis tuo pačiu pavadinimu netikėtai pasiūlė reikšmes „Išjungta“ ir „Automatiškai aptikta“ (numatytasis). greičio charakteristikos yra mažesnės nei optimalios, „Auto Detected“ nustato didžiausią įmanomą greitį.

Parinktis taip pat gali būti vadinama " Režimas PIO duomenų perdavimo režimas" arba " Perkėlimo režimas Paskutinė parinktis pasiūlė tokį reikšmių rinkinį: „Auto“, „Numatytasis“ (atitinka „Fast PIO 1“), „Fast PIO 1“, „Fast PIO 2“, „Fast PIO 3“, „Fast PIO“ 4", " FPIO 3 / DMA 1", "FPIO 4 / DMA 2". Akivaizdu, kad kiekvieną kartą kalbame apie keturių standžiųjų diskų parametrus, o senesnėms sistemoms - du. Tokiu atveju parinktys gali būti vadinamas " IDE pagrindinis PIO režimas" ("Pagrindinis Drive PIO režimas") Ir" IDE Slave PIO režimas" ("Slave Drive PIO režimas").

PIO (Programmable Input/Output – „programuojamas įvestis/išvestis“) vykdo centrinis procesorius ir veikia perkeldamas duomenis į tam tikrus įvesties/išvesties adresus (žr. poskyrį „Prievadai“). PIO režimai nustato, kaip greitai galima perduoti duomenis tarp įrenginio ir valdiklio. Kai jie naudojami, dalyvauja centrinio sistemos procesoriaus registrai. Bet tai dar ne viskas! PIO arba DMA režimai lemia perduodamos informacijos paketų dydį, jų kodavimo būdą, perdavimo greitį ir seką, visas mainų ciklo laiko charakteristikas. Priklausomai nuo režimų, nustatomi skirtingi ciklo laikai, todėl perdavimo sparta gali skirtis labai plačiame diapazone (žr. lentelę).

Gavęs komandą „Identify Drive“, įrenginys, be kitų parametrų, pateikia informaciją apie palaikomus PIO ir DMA režimus. Šiuos parametrus taip pat galima nustatyti naudojant specialias komunalines paslaugas. Perdavimo režimas nustatomas pagal vieno iš registrų reikšmę - SC (ATA įrenginių sektoriaus skaitiklio registras). Per vieną iš šio registro veikimo režimų valdomas mainų režimas.

ATA-2 režimai (PIO 3 ir PIO 4) naudoja aparatinės įrangos srauto valdymą. Tiksliau tariant, patobulintoje IDE yra operacijos, vadinamos „IORDY srauto valdymu“, kurios leidžia įrenginiui įjungti serijos režimą, kad būtų naudojamas 100 % magistralės pralaidumo. Srauto valdymo režimas perduoda iniciatyvą įrenginiui (diskui) ir leidžia atsikratyti neefektyvių „aklųjų“ PIO režimų, nustatant valdiklio pralaidumą pagal kietojo disko galimybes. Tai reiškia, kad tais atvejais, kai yra visa juostelė, kietasis diskas valdys duomenų mainus su pagrindiniu adapteriu.

Kas tai per signalas? "IORDY" (įvesties / išvesties paruošta) yra signalas iš EIDE standžiojo disko, patvirtinantis keitimo ciklo su valdikliu užbaigimą. Kiti pavadinimai yra „CHRDY“, „IOCHDRY“. „IORDY“ naudojimas leidžia didelės spartos standžiajam diskui atidėti mainų ciklą su valdikliu, kai jis neturi laiko priimti ar perduoti duomenų. Tai leidžia iki minimumo sumažinti standartinę keitimo ciklo trukmę, padidinant greitį iki maksimalaus, o prireikus pailginti atskirus ciklus naudojant „IORDY“. Tam signalą turi palaikyti ir kietasis diskas, ir valdiklis. Disko pusės srauto valdymą valdiklis įjungia naudodamas komandą „Nustatyti funkcijas“, dėl ko tokį apsikeitimą vienu metu palaiko ir diskas, ir valdiklis. Valdikliai, nepalaikantys „IORDY“, gali prarasti duomenis, kai naudojami greitieji PIO režimai; šiuo atveju turėtumėte naudoti mažesnio greičio režimus. 5 režimas minimas kai kuriuose šaltiniuose, tačiau jis nebuvo platinamas ir nėra standartinis.

Jei neįmanoma užprogramuoti keitimo režimų atskirai kiekvienam sistemos įrenginiui ir prijungiant įrenginius, kurie veikia optimaliai skirtingi režimai, sistema bus nustatyta keistis mažiausiu režimų greičiu. Taigi standartinė rekomendacija yra nejungti standžiojo disko ir CD-ROM prie to paties kanalo.

Programuojami įvesties / išvesties režimai yra pakankamai veiksmingi tik vienos užduoties aplinkoje. Daugiafunkcinėms operacijoms OS labiau tinka DMA režimai. Reikia atsiminti, kad didelės spartos DMA kelis perdavimo režimus įgyvendina operacinės sistemos tvarkyklės. Tvarkyklės programinės įrangos konfigūravimo galimybės lemia lankstumą valdyti DMA režimus.

Ilga stabilumo būsena anksčiau ar vėliau sulaužo kažką nenuspėjamo ir keisto, todėl ši akimirka atėjo. Prieš porą dienų kopijuodamas failą iš vieno fizinio disko į kitą staiga pastebėjau, kad greitis katastrofiškai mažas - 4-6 Mb/s vietoj lauktų 50-90 Mb/s (pataisyta dėl suskaidymo). Žiūriu į procesoriaus apkrovą – vienas branduolys pilnai užimtas pertraukimo apdorojimu, viskas aišku – diskas persijungė į PIO režimą.

Pradinė konfigūracija: ASUS P5Q, 4 x 1 Gb SATA diskai, 2 x 1,5 Gb SATA diskai, be RAID, Windows XP SP3. Diskas veikė UDMA režimu, kaip ir visus kitus, po įdiegimo išbandžiau. Įrenginių tvarkytuvė -> IDE valdikliai -> kanalas ir pažiūrėkite į "dabartinis perdavimo režimas". Nuotraukoje abu įrenginiai veikia UDMA režimu, mano atveju antras įrenginys dirbo PIO režimu, tačiau šio paveikslėlio neišsaugiau. Norėdami suprasti, kas kuriam kanale priklauso, perjunkite įrenginių tvarkytuvės rodinį į Rodymas –> Įrenginiai pagal ryšį.

Nors diskai yra SATA, įrenginių tvarkytuvėje esantys valdikliai yra ATA. Faktas yra tas, kad BIOS SATA valdikliai pagal numatytuosius nustatymus sukonfigūruoti apsimesti ATA valdikliais, tokiu atveju papildomų naujų AHCI tvarkyklių nereikia. Į AHCI režimą galite perjungti neskausmingai, tai neturi įtakos loginiam duomenų organizavimui, tam reikia tik atitinkamų tvarkyklių. IN AHCI režimas yra palaikymas NCQ (HDD komandų pertvarkymas) ir apskritai našumas šiek tiek auga, bet nedaug, taip pat pridedamas karštojo apsikeitimo palaikymas.

Versijos galimos priežastys:

1) Kažkas su traukiniu.
2) Kažkas su vairuotojais, gedimas ar konfliktas.
3) Kažkas su HDD.

Yra antroji sistema - „Windows 7“, aš įkraunu ją ir stebiu visą diskų veikimą UDMA režimais, o tai reiškia, kad aparatinė įranga atrodo normali. Žiūriu įvykių žurnalą, nerandu pranešimų apie problemą su diskais, žiūriu į SMART diagnostiką - viskas gerai, nėra įrenginių konfliktų, viskas gerai. Paimu naujausias ASUS tvarkykles. Užsirašykite senosios versijos numerį Intel tvarkyklės ICH10R, įdėjau naują. Jis įdėtas įtartinai greitai, todėl nebuvo atnaujintas. Rankiniu būdu atnaujinu ICH10R tvarkykles per INF failus, ji įdiegta, bet problema išlieka. Einu į Intel, atsisiunčiu naujausią versiją, įdiegiu, vėl nieko neįdiegta. Sužinau, kad jų tvarkyklės atnaujinamos tik tuo atveju, jei įrenginys visai neturi tvarkyklės, priverstinai reikia naudoti slaptą raktą „-overlall“, bandau, atnaujinu, bet problemos neišsprendžia. Keičiu laidą, ištraukiu, įkišu diską - nepadeda. Tarpinis rezultatas – aparatinė įranga veikia, nauja programinė įranga nepadeda.

„Microsoft“ randu įdomų straipsnį: „Po kelių CRC klaidų ar skirtojo laiko, IDE ATA ir ATAPI diskai naudoja PIO režimą“ . Jie rašo, kad jei buvo perdavimo gedimų per UDMA, tada sistema nuosekliai sumažina režimus iki PIO režimo (arba iš karto) ir užšaldo šią būseną! Norėdami grįžti atgal, jie siūlo ištrinti valdiklį iš įrenginių tvarkytuvės ir jis atgims iš pelenų. Aš to nesiekiau, nes. Bijojau, kad jis neatgims (kažkur apie tai rašė), tad nuėjau antruoju ten ir kitur aprašytu keliu.

Sprendimas. Atidarykite registro filialą „HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControl lSet\Control\Class\(4D36E96A-E325-11CE-B FC1-08002BE10318)“, jame bus filialai 0000, 0001 ir kt. Jie atitinka įrenginius Įrenginių tvarkytuvėje. Mus domina tik kanalai, žiūrime į pavadinimą pagal DriverDesc, šiuo atveju „Pirminis IDE kanalas“.

Atkreipkite dėmesį į MasterDeviceTimingModeAllowed ir SlaveDeviceTimingModeAllowed - jie nustato leidžiamų režimų kaukę, jei 0xffffffff, tada viskas leidžiama, o jei 0x1f, tada tik PIO režimą. Turiu problemą Slave. Patys dabartiniai režimai yra saugomi MasterDeviceTimingMode ir SlaveDeviceTimingMode, jie skiriasi (skaičių reikšmę galite rasti tinkle). MS siūlo atlikti šiuos veiksmus – nustatyti papildomą raktą ResetErrorCountersOnSuccess (DWORD) = 1 ir paleisti iš naujo. Aš tai padariau, bet tai neveikė, tiesiog iš naujo nustatė norimą UserSlaveDeviceTimingModeAllowed į 0x1f. Grąžinau jį į įrenginių tvarkytuvę, bet manau, kad čia taip pat galite rankiniu būdu nustatyti 0xffffffff. Tada aš nustatiau SlaveDeviceTimingModeAllowed = 0xffffffff, paleidau iš naujo ir voila!, viskas veikė. Iš viso, manau, reikėjo atlikti tik šiuos veiksmus (problema yra Slave):

UserSlaveDeviceTimingModeAllowed = 0xffffffff, SlaveDeviceTimingModeAllowed = 0xffffffff, ResetErrorCountersOnSuccess = 1 ir paleiskite iš naujo.

Toliau pateiktame paveikslėlyje parodyta galutinė registro būsena po perkrovimo. Dabar režimai yra tokie patys, kaukės išsaugotos, o įrenginių tvarkytuvėje matome paveikslėlį, kaip ir įrašo pradžioje.

Dabar dėl priežasties. Kaip matyti iš MS straipsnio, viena iš priežasčių, kodėl buvo taisoma jų tvarkyklė, buvo ta, kad HDD paleidimo laikas buvo nepakankamas (Win2000 - 4 sek., padarė 10 sek) ir tai buvo problema, jei diskai išeitų iš miego režimo. Nuolat naudojau nustatymą, kad išjungčiau diskus po neveiklumo po 2 valandų, todėl kartais jų ventiliatorius pabusdavo, kai kai kurios programos norėdavo vienu metu perkopti keletą skaidinių. Tikiu, kad galbūt pagal scenarijų laikas vis tiek buvo viršytas ir užfiksuotas gedimas, dėl kurio buvo išjungta UDMA. Dabar aš atsisakiau išjungti diskus, leisti jiems veikti, be to, dažnas įjungimas ir išjungimas gali padaryti daugiau žalos nei naudos.