Ide pio Modes

Primary Master

Primary Slave

Secondary Master

Secondary Slave

опции-меню назначения каждому из возможно четырех жестких дисков (E)IDE-интерфейса оптимального PIO-режима (Programmable Input/Output). Возможные значения: "Auto" (по умолчанию), "Mode 0", "Mode 1", "Mode 2", "Mode 3", "Mode 4". Режимы 0..2 относятся к обычным IDE-дискам (стандаpт ATA), 3 и 4 - к EIDE (ATA-2), pежим 5 - к ATA-3. Понятно, что в автоматическом режиме система выберет для каждого из дисков наилучший скоростной режим передачи данных. Но надо помнить, что автоматическая установка PIO-режима производится в соответствии с возможностью автоопределения функционирования жесткого диска и объемом информации, полученным от устройства. Если у пользователя имеются сомнения в правильности автоопределения PIO-режима, то в соответствии с документацией на жесткий диск пользователь может изменить режим PIO для любого из дисков. BIOS в режиме "Auto" может также неправильно идентифицировать PIO-режим EIDE-диска, и последний не распознается. Для использования режимов 3 и 4 необходимо использование в системе EIDE-дисков.

Аналогичные (четыре!) опции могут называться также "IDE Primary Master PIO" и т.д.

Опция "Fast Programmed I/O Mode(s)" предлагает такие значения: "Disabled", "Auto detected", "PIO0", ... "PIO4". Опция с тем же названием неожиданно предложила значения "Disabled" и "Auto Detected" (по умолчанию). Первое приводит к установке скоростных характеристик, меньших чем оптимальные, "Auto Detected" устанавливает максимально возможную скорость.

Опция может называться также "Mode PIO Transfer Data" или "Transfer Mode". Последняя опция предложила такой набор значений: "Auto", "Default" (равносильно "Fast PIO 1"), "Fast PIO 1", "Fast PIO 2", "Fast PIO 3", "Fast PIO 4", "FPIO 3 / DMA 1", "FPIO 4 / DMA 2". Понятно, что речь идет каждый раз о параметрах четырех жестких дисков, или двух для более старых систем. В этом случае опции могут называться "IDE Master PIO Mode" ("Master Drive PIO Mode") и "IDE Slave PIO Mode" ("Slave Drive PIO Mode").

PIO режим	Тактирование (минимальное время цикла), нс	Максимальная скорость передачи (МБ/с)	Спецификация
PIO Mode 0	600	3.3	ATA
PIO Mode 1	383	5.2	ATA
PIO Mode 2	240	8.3	ATA
PIO Mode 3	180 IORDY	11.1	ATA-2
PIO Mode 4	120 IORDY	16.6	ATA-2 (FAST ATA)
PIO Mode 5	100 IORDY	20.0	ATA-3

PIO (Programmable Input/Output - "программируемый ввод/вывод") осуществляется центральным процессором и работает путем передачи данных по определенным адресам ввода/вывода (см. подраздел "Порты"). Режимы PIO определяют, насколько быстро данные могут передаваться между диском и контроллером. При их использовании задействуются регистры центрального процессора системы. Но это не все! Режимами PIO, или DMA, определяются величина пакетов передаваемой информации, способ их кодировки, скорость и последовательность передачи, все временные характеристики цикла обмена. В зависимости от режимов устанавливаются различные времена циклов, поэтому скорости передачи могут меняться в очень широких пределах (см. таблицу).

При получении команды "Identify Drive" диск возвращает, наряду с другими параметрами, информацию о поддерживаемых режимах PIO и DMA. Эти параметры можно определить и с помощью специальных утилит. Установка режима передачи осуществляется по значению одного из регистров - SC (регистра счетчика секторов ATA-устройств). Через один из режимов работы этого регистра и происходит управление режимом обмена.

Режимы ATA-2 (PIO 3 и PIO 4) используют аппаратное управление потоком данных. Если быть точным, то Enhanced IDE включает операции, называемые "управление потоком с использованием IORDY", которые позволяют диску включать пакетный режим передачи для 100%-ного использования полосы пропускания шины. Режим управления потоком передает инициативу устройству (диску) и позволяет избавиться от неэффективных "слепых" режимов PIO за счет установки полосы пропускания контроллера в соответствии с возможностями винчестера. Это означает, что в тех случаях, когда доступна вся полоса, винчестер будет управлять обменом данными с хост-адаптером.

Что это за сигнал? "IORDY" (Input/Output Ready) - сигнал от EIDE-винчестера, подтверждающий завершение цикла обмена с контроллером. Другие названия - "CHRDY", "IOCHDRY". Использование "IORDY" позволяет скоростному винчестеру затянуть цикл обмена с контроллером, когда он не успевает принять или передать данные. Это дает возможность свести стандартную длительность цикла обмена к минимуму, предельно увеличив скорость, а при необходимости удлинять отдельные циклы при помощи "IORDY". Для этого сигнал должен поддерживаться и винчестером, и контроллером. Управление потоком со стороны диска включается контроллером с помощью команды "Set Features", в результате чего такой обмен поддерживается одновременно и диском, и контроллером. Контроллеры, не поддерживающие "IORDY", могут приводить к потере данных при использовании быстрых режимов PIO; в этом случае следует использовать менее скоростные режимы. В некоторых источниках упоминается режим 5, однако распространения он не получил и стандартным не является.

При невозможности программировать режимы обмена индивидуально для каждого из устройств в системе и при подключении устройств, работающих оптимально в разных режимах, в системе будет установлен обмен со скоростью минимального из режимов. Отсюда, и стандартная рекомендация - не подключать к одному каналу жесткий диск и CD-ROM.

Режимы программируемого ввода/вывода достаточно эффективны только в однозадачных средах. Для многозадачных ОС режимы DMA более предпочтительны. Необходимо помнить, что высокоскоростные режимы множественного обмена по DMA реализуются драйверами операционной системы. Возможности программного конфигурирования драйвера определяют гибкость управления режимами DMA.