Udma 133 что это
Udma 133 что это
Вот краткий обзор технологий IDE дисков:
Ultra-DMA может называться по-разному, но мы его будем называть просто UDMA.
Замечу, что длина кабеля UDMA, по сравнению с простым DMA, желательно должна быть менее 30см, и не более 18 дюймов. Для скорости 66Мб/сек требуется специальный 80-жильный кабель не большей длины. Если у вас появляется большое количество CRC-ошибок, то попробуйте использовать кабель покороче.
Быстрый (burst) (немедленный) режим передачи предполагает от 16.6МБ/сек (PIO режим 4) до 16.6МБ/сек (DMA режим 2) и до 33МБ/сек (UDMA). Kim-Hoe Pang в своем патче ядра 2.1.55 логически проверил скорость передачи в максимальном режиме UDMA: 60 нс/слово, что означает 33МБ/сек. Замечу, что скоростной (burst) режим передачи влияет только на данные, передаваемые из кэша EIDE винчестера (476Кб на IBM 6.4Гб), а это IMHO не особенно актуально для большинства пользователей Linux. Ядро Linux использует для кэширования доступа к винчестеру столько оперативной памяти, насколько это возможно, и если данные не находятся в кэше ядра, то мало шансов, что они будут в меньшем по размеру кэше винчестера.
Вот некоторые данные, собранные после большого количества испытаний, с использованием утилиты hdparm (Mark Lord): PIO в режиме 4 под Linux дает скорость передачи: +/- 5.2MB/s DMA в режиме 2 под Linux дает скорость передачи: +/- 7.2MB/s UDMA в режиме 2 под Linux дает скорость передачи: +/- 9.8MB/s
Как вы можете видеть, UDMA все еще в два раза быстрей обычного EIDE, и все еще значительно быстрей Bus Master DMA. Большинство современных UDMA-дисков дают от 10 до 15 МБ/сек с использованием UDMA в режиме 2 (33 MB/s) или 4 (66 МБ/сек).
Кроме того, использование DMA, в отличии от PIO, значительно сокращает использование процессора во время обмена с диском.
Я не могу дать вам точные цифры, но, по общему мнению, SCSI может дать лучшую производительность, чем UDMA. Тем не менее, если вы посмотрите на цены винчестеров, то заметите, что UDMA значительно дешевле. В большинстве случаев, коэффициент цена/производительность говорит в пользу UDMA.
Ultra DMA Mode
Название опции:
Ultra DMA Mode
Возможные значения:
Описание:
Опция позволяет указать режим прямого доступа к памяти (DMA — Direct Memory Access, UDMA — Ultra DMA), используемый при работе накопителя, подключенного к данному каналу стандартного IDE/SATA-контроллера чипсета. Как правило, можно использовать режим автоматического определения возможностей накопителя (Auto). В случае проблем с данным конкретным диском можно попытаться отключить режим DMA (Disabled). Только стоит иметь в виду, что это приведет к существенному падению производительности дисковой подсистемы, использовать эту меру можно только в крайнем случае.
Зачастую среди значений данной опции присутствуют не только варианты, дающие возможность включить или отключить режим прямого доступа к памяти, но и значения, позволяющие указать конкретный режим. Тогда, если накопитель работает нестабильно, можно попробовать вместо полного отключения DMA перейти на один из младших режимов. Возможно, это полностью решит проблему, при этом не столь пагубно сказавшись на производительности дисковой подсистемы.
Для справки приведем названия режимов и максимальную скорость обмена данными с накопителем интерфейса IDE или SATA для каждого из режимов (следует учитывать, что режимы DMA дополняют режимы PIO Mode, обеспечивая существенно большую скорость работы):
Single-Word DMA 0 | 2.1 Мбайт/сек |
Single-Word DMA 1 | 4.2 Мбайт/сек |
Single-Word DMA 2 | 8.3 Мбайт/сек |
Multi-Word DMA 0 | 4.2 Мбайт/сек |
Multi-Word DMA 1 | 13.3 Мбайт/сек |
Multi-Word DMA 2 | 16.7 Мбайт/сек |
Ultra DMA 0 | 16.7 Мбайт/сек |
Ultra DMA 1 | 25.0 Мбайт/сек |
Ultra DMA 2 или Ultra DMA 33 | 33.3 Мбайт/сек |
Ultra DMA 3 | 44.4 Мбайт/сек |
Ultra DMA 4 или Ultra DMA 66 | 66.7 Мбайт/сек |
Ultra DMA 5 или Ultra DMA 100 | 100.0 Мбайт/сек |
Ultra DMA 6 или Ultra DMA 133 | 133.0 Мбайт/сек |
Все современные жесткие диски с интерфейсом IDE способны работать как минимум в режиме Ultra DMA 100. Приводы оптических дисков и им подобные устройства обычно используют режим Ultra DMA 33, есть модели, использующие Ultra DMA 66. Таким образом, для более или менее современных жестких дисков должна быть установлена комбинация PIO Mode 4 и Ultra DMA 100 (как вариант, Ultra DMA 133), но лучше установить значение Auto. Для приводов оптических дисков и им подобных устройств — PIO Mode 4 и Ultra DMA 33 (как вариант, Ultra DMA 66), но, опять же, лучше использовать Auto.
Udma 133 что это
Прямой доступ к памяти (англ. Direct Memory Access, DMA) — режим обмена данными между устройствами или же между устройством и основной памятью (RAM), без участия Центрального Процессора. В результате скорость передачи увеличивается, так как данные не пересылаются в ЦП и обратно.
В оригинальной архитектуре IBM PC был возможен лишь при наличии аппаратного DMA-контроллера (обнозначаемого номером 8237).
DMA-контроллер может получать доступ к системной шине независимо от центрального процессора. Контроллер содержит несколько регистров, доступных центральному процессору для чтения и записи. Регистры контроллера задают порт (который должен быть использован), направление переноса данных (чтение/запись), единицу переноса (побайтно/пословно), число байтов, которое следует перенести.
ЦП программирует контроллер DMA, устанавливая его регистры. Затем процессор даёт команду устройству (например, диску) прочитать данные во внутренний буфер. DMA-контроллер начинает работу, посылая устройству запрос чтения (при этом устройство даже не знает, пришёл ли запрос от процессора или от контроллера DMA). Адрес памяти уже находится на адресной шине, так что устройство знает, куда следует переслать следующее слово из своего внутреннего буфера. Когда запись закончена, устройство посылает сигнал подтверждения контроллеру DMA. Затем контроллер увеличивает используемый адрес памяти и уменьшает значение своего счётчика байтов. После чего запрос чтения повторяется, пока значение счётчика не станет равно нулю. По завершении цикла копирования устройство инициирует прерывание процессора, означающее завершение переноса данных. Контроллер может быть многоканальным, способным параллельно выполнять несколько операций.
Содержание
Захват шины (bus mastering)
В шинах MicroChannel, SBus, разработанной под их большим влиянием AGP и PCI Express используется иная реализация DMA. Эти шины позволяют любому устройству заявить о возникновении потребности к захвату шины, каковая потребность удовлетворяется т.н. арбитром при первой возможности. Устройство, успешно осуществившее захват шины, самостоятельно выставляет на шину сигналы адреса и управления, и исполняет в течение какого-то времени ту же ведущую роль на шине, что и ЦП. Доступ ЦП к шине при этом кратковременно блокируется.
В такой реализации DMA не существует DMA-контроллера, а также номера входа DMA-контроллера.
Некоторые старые устройства PCI, а именно реализации звуковых карт семейства Sound Blaster, использовали тот же DMA-контроллер 8237 из оригинальной архитектуры IBM PC. Такое использование является безусловно устаревшим для PCI, но поддерживалось с целью обеспечить полную совместимость по ПО и драйверу с версиями Sound Blaster для шины ISA.
Кроме упомянутых реализаций Sound Blaster, практически никакие устройства PCI не используют понятие «номер входа DMA-контроллера», как и 8237 вообще.
DMA и виртуальная память, IOMMU и AGP GART
В ОС со страничной виртуальной памятью, таких, как Windows и семейство UNIX, непрерывный регион виртуальных адресов может быть реализован разрывно расположенными физическими страницами.
Исполнение DMA по такому региону представляет собой довольно сложную задачу. Также сложной задачей является исполнение DMA по отгружаемой памяти.
Задача исполнение DMA по таковому списку может быть решена одним из следующих способов:
Недостатки: трата времени процессора на копирование, потребление крайне ограниченного ресурса непрерывной физической памяти.
Недостатки: большое количество прерываний.
Недостатки: крайне высокая сложность устройства, невысокая производительность большого числа записей в регистры.
Недостатки: высокая сложность устройства, хотя и ниже в числе транзисторов, чем предыдущий вариант. Например, UHCI USB контроллер (см. спецификацию на сайте Intel) требует около 5000 транзисторов.
Недостатки: требование сложной логики уже не в устройстве, а в платформе.
DMA и IDE/ATA, Ultra DMA
Первоначальный контроллер жесткого диска IBM PC/AT не поддерживал DMA, и требовал передачи всех данных дискового ввода/вывода инструкциями REP INSW/REP OUTSW через порт 0x1f0.
В начале 90х годов диски MFM/RLL вымерли, сменившись дисками IDE, но регистровый интерфейс ПО к контроллеру не изменился.
Низкая производительность такого контроллера стала серьезной проблемой, особенно на системах PCI. Помимо требования нескольких циклов PCI на 2 байта переданных данных, это приводило к загрузке процессора дисковым вводом-выводом.
Для решения проблемы ряд компаний, в т.ч. Intel, разработали контроллеры IDE с поддержкой DMA. Контроллеры были и есть несовместимы по ПО между различными производителями, хотя совместимость всех Intel IDE/ATA/SATA снизу вверх более или менее поддерживается.
Также особенностью этой поддержки является использование новых команд протокола IDE/ATA, а значит, и требование поддержки DMA не только контроллером, но и самим жестким диском.
Около 2000 года поддержка DMA по шине IDE/ATA развилась в сторону увеличения тактовой частоты шины, что потребовало нового типа кабеля от контроллера к диску с удвоенным числом проводников меньшего размера. Эта технология называлась Ultra DMA (UDMA).
Многие операционные системы требовали действий администратора для использования IDE DMA. Так, например, стандартные ядра Linux до примерно 2004 года не имели такой поддержки, требовалось перестроение ядра с отредактированным файлом конфигурации.
В семействе Windows поддержка IDE DMA появилась сначала только для Intel в пакетах обновлений к Windows NT4, и требовала на большинстве систем ручного редактирования реестра для задействования.
В Windows 2000 это требование исчезло, но появилось требование обязательной вписки даже не-загрузочных дисков в BIOS и обязательного выставления режима DMA для них в настройках BIOS. Эти настройки BIOS становились видимы ядру ОС через технологию
В системах Linux для включения IDE DMA также зачастую требуется команда hdparm (см. ниже).
Udma 133 что это
ATA (AT Attachment) — параллельный интерфейс для подключения накопителей к ПК. В 90-е являлся стандартом, построенным на платформе IBM PC. В настоящее время стремительно вытесняется на рынке своим же последователем — SATA. С момента появления SATA, ATA переименовали в PATA (Parallel ATA).
История
Первоначально интерфейс получил предварительное название PC/AT Attachment («Соединение с PC/AT»), поскольку он предназначался для подключения к 16-битной шине ISA (известна как шина AT). В окончательной версии название переделали в «AT Attachment» во избежании проблем с торговыми марками.
Первая версия стандарта была разработана в 1986 году компанией Western Digital, она имела название IDE (Integrated Drive Electronics — «встроенная в привод электроника»). Название отображало существенное нововведение: контроллер привода располагался в нем самом, а не в виде отдельной платы расширения, как в предшествующем стандарте ST-506 и существовавших тогда интерфейсах SCSI и ST-412. Благодаря этому нововведению были улучшены характеристики накопителей. Меньшее расстояние до контроллера, упрощенное управление им, поскольку контроллер канала IDE абстрагировался от деталей работы привода, более дешевое производство.
Интерфейс между контроллером и накопителем определен в стандарте АТА. Интерфейс оснащен 8 регистрами, которые занимают 8 адресов в пространстве ввода-вывода. Ширина шины данных равна 16 битам. Число каналов, находящихся в системе, может превышать 2. Важно, чтобы адреса каналов не пересекались с адресами других устройств ввода-вывода. Каждый канал позволяет подключить к себе 2 устройства (master и slave), однако в каждый момент времени может работать лишь одно устройство.
Принцип адресации CHS заключается в следующем: прежде всего блок головок устанавливается позиционером на требуемую дорожку, после чего выбирается требуемая головка, а затем из требуемого сектора считывается информация.
Стандарт EIDE (Enhanced IDE — «расширенный IDE») появился сразу вслед за IDE. Он позволял использовать приводы с емкостью более 528 Мб (504 МиБ), вплоть до 8,4 Гб.
Хоть эти аббревиатуры возникли в качестве торговых линеек, а не официальных названий стандарта, термины IDE и EIDE обычно употребляются вместо термина ATA.
После выхода стандарта Serial ATA («последовательный ATA»), который состоялся в 2003 году, традиционный ATA стал называться Parallel ATA, что подразумивало под собой ничто иное, как способ передачи данных по параллельному 40- или 80-жильному кабелю.
Первоначально, интерфейс применялся с жесткими дисками, однако затем стандарт был расширен для работы и с другими устройствами, преимущественно, со сменными носителями. На шину ATAPI подключали даже FDD. Такой расширенный стандарт получил название Advanced Technology Attachment Packet Interface (ATAPI), а полное наименование стандарта выглядит как ATA/ATAPI. ATAPI почти полностью совпадает со SCSI на уровне команд.
Сперва интерфейсы по подключению приводов CD-ROM не были стандартизованы, являясь исключительно частными разработками производителей приводов. По этой причине, для подключения CD-ROM необходимо было устанавливать отдельную плату расширения, настроенную под конкретного производителя. Некоторые версии звуковых карт, например Sound Blaster, оснащались именно такими портами. Выход на рынок ATAPI позволил стандартизировать всю периферию и дать возможность подключать ее к любому контроллеру.
Еще одним немаловажным этапом развития ATA стал переход от PIO (Programmed input/output — программный ввод/вывод) к DMA (Direct memory access — прямой доступ к памяти). В ходе использования PIO управлением считыванием данных с диска занимался центральный процессор, а это, в свою очередь, приводило к повышенной нагрузке на процессор и снижению его производтельности. По этой причине компьютеры, которые использовали интерфейс ATA, выполняли операции, связанные с диском, медленнее, чем компьютеры, работающие на SCSI и прочих интерфейсах. Внедрение DMA значительно сократило затраты процессорного времени на операции с диском.
Потоком данных в этой технологии управляет сам накопитель. Он считывает данные из памяти почти без участия процессора, а тот, в свою очередь, просто выдает команды на выполнение того или иного действия. При этом жесткий диск выдает сигнал запроса DMARQ на операцию DMA контроллеру. Если операция DMA возможна, контроллер посылает сигнал DMACK и жесткий диск выдает данные в 1-й регистр (DATA), с которого контроллер считывает их. Так, процессор практически не задействован в этой цепочке.
Операция DMA возможна только в том случае, если режим поддерживается одновременно BIOS, контроллером и операционной системой. В противном случае, возможен лишь режим PIO. При развитии стандарта (АТА-3), инженерами был введен дополнительный режим UltraDMA 2 (UDMA 33), который имеет временные характеристики DMA Mode 2. Однако, данные передаются и по переднему, и по заднему фронту сигнала DIOR/DIOW, что вдвое увеличивает скорость передачи данных по интерфейсу. Кроме того, введена проверка на четность CRC, что увеличивает надежность передачи.
История развития ATA включала в себя ряд барьеров (в частности, ограничения на максимальный размер диска в 504 МиБ, около 8 ГиБ, около 32 ГиБ, и 128 ГиБ), связанных с организацией доступа к данным. Большинство из этих барьеров, благодаря современным системам адресации, были преодолены. Впрочем, существовали и другие барьеры, в основном связанные с драйверами устройств, и организацией ввода/вывода в ОС, не работающих в ATA.
В оригинальной спецификации АТА предусматривался 28-битный режим адресации, что позволяло адресовать 2 28 (268 435 456) секторов по 512 байт каждый. Это давало максимальную емкость 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). В целях преодоления этого ограничения была введена схема адресации LBA (Logical Block Address), что позволило адресовать до 7,88 ГиБ. Со временем, данное ограничение было снято. Это дало возможность адресовать сначала 32 ГиБ, а затем и 128 ГиБ, используя все 28 разрядов (в АТА-4) для адресации сектора. Запись 28-битного числа организована путем 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).
Новейшие спецификации ATA предполагают 48-битную адресацию, расширяя возможный предел до 128 ПиБ (144 петабайт).
UDMA-133
метод передачи данных жестким диском напрямую в память ПК
Особый метод передачи данных жестким диском напрямую в память ПК. Число 133 обозначает скорость в Мб/с.
[http://www.morepc.ru/dict/]
Тематики
Смотреть что такое «UDMA-133» в других словарях:
UDMA — Dieser Artikel oder Abschnitt bedarf einer Überarbeitung. Näheres ist auf der Diskussionsseite angegeben. Hilf mit, ihn zu verbessern, und entferne anschließend diese Markierung. UDMA (Abkürzung für Ultra Direct Memory Access) ist ein… … Deutsch Wikipedia
Udma — Прямой доступ к памяти (англ. Direct Memory Access, DMA) режим обмена данными между устройствами или же между устройством и основной памятью (RAM), без участия Центрального Процессора. В результате скорость передачи увеличивается, так как данные … Википедия
Ultra-DMA-133 — Dieser Artikel oder Abschnitt bedarf einer Überarbeitung. Näheres ist auf der Diskussionsseite angegeben. Hilf mit, ihn zu verbessern, und entferne anschließend diese Markierung. UDMA (Abkürzung für Ultra Direct Memory Access) ist ein… … Deutsch Wikipedia
Parallel ATA — ATA connector on the right, with two motherboard ATA sockets on the left. Type … Wikipedia
CompactFlash — A 64 MiB CompactFlash Type I card Media type Mass storage device format Encoding Various file systems Capacity 2 MB to 128 GB … Wikipedia
CF2 — Drei Ansichten einer CompactFlash Typ I Karte CompactFlash (CF) ist ein Schnittstellenstandard, unter anderem für digitale Speichermedien. Er kommt in Form von CF Karten hauptsächlich in digitalen Fotoapparaten, aber auch in Netzwerkkomponenten,… … Deutsch Wikipedia
Compact-Flash — Drei Ansichten einer CompactFlash Typ I Karte CompactFlash (CF) ist ein Schnittstellenstandard, unter anderem für digitale Speichermedien. Er kommt in Form von CF Karten hauptsächlich in digitalen Fotoapparaten, aber auch in Netzwerkkomponenten,… … Deutsch Wikipedia
CompactFlash-Association — Drei Ansichten einer CompactFlash Typ I Karte CompactFlash (CF) ist ein Schnittstellenstandard, unter anderem für digitale Speichermedien. Er kommt in Form von CF Karten hauptsächlich in digitalen Fotoapparaten, aber auch in Netzwerkkomponenten,… … Deutsch Wikipedia
Compact Flash — Drei Ansichten einer CompactFlash Typ I Karte CompactFlash (CF) ist ein Schnittstellenstandard, unter anderem für digitale Speichermedien. Er kommt in Form von CF Karten hauptsächlich in digitalen Fotoapparaten, aber auch in Netzwerkkomponenten,… … Deutsch Wikipedia
Compactflash — Drei Ansichten einer CompactFlash Typ I Karte CompactFlash (CF) ist ein Schnittstellenstandard, unter anderem für digitale Speichermedien. Er kommt in Form von CF Karten hauptsächlich in digitalen Fotoapparaten, aber auch in Netzwerkkomponenten,… … Deutsch Wikipedia
Прямой доступ к памяти — (англ. Direct Memory Access, DMA) режим обмена данными между устройствами или же между устройством и основной памятью (RAM) без участия Центрального Процессора (ЦП). В результате скорость передачи увеличивается, так как данные не… … Википедия