什么是DMA？如何打开DMA?如何防DMA被系统关闭？

 

DMA（DirectMemoryAccess，直接内存存取），顾名思义DMA功能就是让设备可以绕过处理器，直接由内存来读取资料。打开硬 盘的DMA模式将大幅度的提高硬盘系统的功能，使我们能更快更好的进行视频处理和文件传输。打开刻录机的DMA选项，可以保障刻录品质，并降低刻录时的 CPU占用率。所以在我们首次连接好DVD刻录机，进入Windows系统后要做的第一件事情就是要确认DVD刻录机的DMA模式已打开。

 

在 Windows 98 启用内存直接存取 DMA，方法：

右击 Windows 桌面上的“我的电脑” 图标并从弹出菜单选择 “属性”。 系统属性窗口出现。单击“设备管理”标签。双击“CDROM驱动器”， 查看硬盘驱动器列表。 右击 IDE DISK （可能会有其他名称, 例如 GENERIC IDE DISK）并从弹出菜单选择 “属性”。 该硬盘属性窗口出现。单击“设置”标签。选择 “DMA” 如果该项未选, 然后单击“确认”。 Windows 提示您是否要重新启动, 单击“是”。

 

在 Windows 2000 启用内存直接存取 DMA，方法：

作为管理员（或具管理员特权的用户）登录进入Windows。右击Windows桌面上的“我的电脑”图标并从弹出菜单选择“属性”。系统属性 窗口出现。单击“硬件”标签, 然后单击“设备管理器”。设备管理器窗口出现。双击“IDE ATA/ATAPI控制器”来查看控制器列表。双击“主IDE通道”。主IDE信道属性窗口出现。 单击“高级设置”标签，选择装置0及装置1的“DMA”，单击确认。对“从IDE通道”进行同样设置。Windows问您是否要重新启动，单击“是”。

 

在 Windows XP 启用内存直接存取 DMA，方法：

作为管理员（或具管理员特权的用户）登录进入Windows。单击“开始”按钮，然后右击“我的电脑”并从弹出菜单选择“属性”。系统属性窗口 出现。单击“硬件”标签，然后单击“设备管理器”。设备管理器窗口出现。双击“IDE ATA/ATAPI 控制器”来查看控制器列表。双击“主IDE通道”。主IDE通道属性窗口出现。单击“高级设置”标签。选择装置0及装置1的“DMA”，单击确认。对“从 IDE通道”进行同样设置。您不必重新启动Windows。

附表：硬盘接口特性及其发展简表

硬盘接口特性及其发展简表 http://z80.yeah.net
接口名称	传输速率	连接方式
ATA-1		40针电缆连接
单字节 DMA 0	2.1 MByte/s
PIO - 0	3.3 Mbyte/s
单字节 DMA 1，多字节 DMA 0	4.2 MByte/s
PIO - 1	5.2 MByte/s
PIO - 2，单字节 DMA 2	8.3 MByte/s
ATA-2		40针电缆连接
PIO -3	11.1 MByte/s
多字节 DMA 1	13.3 MByte/s
PIO -4，多字节 DMA 2	16.6 MByte/s
ATA-3		40针电缆连接
多字节 DMA3，Ultra DMA 33	33.3 MByte/s
ATA-4		40针80芯电缆连接
Ultra DMA 66	66.7 MByte/s
ATA-5		40针80芯电缆连接
Ultra DMA 100	100.0 MByte/s
ATA-6		40针80芯电缆连接
Ultra DMA 133	133.0 MByte/s
Serial ATA 1.0		4针电缆连接
Serial ATA 1.0	150 MByte/s

如何防止系统自动关闭DMA?

在Windows 2000、 XP、2003系统有时会自行关闭硬盘的DMA模式，自动改用PIO模式运行！这就造成在使用以上系统中硬盘性能突然下降，其中最明显的现象有：系统起动 速度明显变慢，一般来说正常Windows XP系统启动时那个由左向右运动的滑条最多走2～4次系统就能启动，但这一问题发生时可能会走5～8次或更 多！出现以上问题时大家最好看看自己硬盘的DMA模式是不是被Windows 系统自行关闭了。查看自己的系统是否打开DMA模式：

1.双击“管理工具”，然后双击“计算机管理”；

2.单击“系统工具”，然后单击“设备管理器”；

3.展开“IDE ATA/ATAPI 控制器”节点；

4.双击您的“主要IDE控制器”；

5.点击“高级设置”。

     看到“设备0”，下面的传输模式应设为“DMA(若可用)”，再下面“当前传输模式”，如果是“Ultra DMA Mode *(*为数字，DMA33 为2，DMA66为4，DMA100为5、DMA133为6)”，那么你的系统正常，但如果以前你自己设的是“Ultra DMA Mode 6”又没有 改动，而现在是“Ultra DMA Mode 4”或“Ultra DMA Mode 2”更或者是“PIO 模式”而且改不过来！可能就是系统自行关 闭了DMA模式了。

分析问题

    好了，先来说说问题是如何产生的。在Windows 2000/XP/2003中有 这样一个设定： Windows IDE/ATAPI 端口驱动程序 (Atapi.sys) 累积收到总共6个超时或循环冗余检验 (CRC) 错误 后，驱动程序将把通信速度(传送模式)从最快的直接内存访问 (DMA) 模式分步骤降为较慢的 DMA 模式。如果驱动程序继续收到超时或 CRC 错 误，则驱动程序最终将把传送模式降为最慢的模式(PIO 模式)。 问题就在这里！一般来说一个正常的硬盘很少会有超时或循环冗余检验 (CRC) 错 误，但是当我们使用这些系统里的挂起(也有叫休眠)并恢复计算机后就很容易造成超时或循环冗余检验 (CRC) 错误。因为系统设定的超时值为4秒，当系 统向 ATA 磁盘发出读取请求时如果硬盘回应时间超过 4 秒的超时值时才会产生超时或循环冗余检验 (CRC) 错误，但因为系统在挂起(也有叫休 眠)时硬盘是在停转状态中，恢复计算机时硬盘有个从停止到运动的过程，这就很容易造成大部分硬盘回应时间超过 4 秒的超时值。也就是说当我们使用计算机 挂起6次后系统就会把通信速度(传送模式)从最快的直接内存访问 (DMA) 模式分步骤降为较慢的 DMA 模式。如果挂起6次以上则驱动程序最终将把 传送模式降为最慢的模式(PIO 模式)。这就是Windows 系统突然变慢的原因。

解决问题

    若要为受影响的设备重新启用典型DMA或更快DMA的传送模式，请执行以下操作：

1.双击“管理工具”，然后双击“计算机管理”；

2.单击“系统工具”，然后单击“设备管理器”；

3.展开“IDE ATA/ATAPI 控制器”节点；

4.双击您要为其恢复典型 DMA 传送模式的控制器；

5.单击“驱动程序”选项卡；

6.单击“卸载”。

    当此过程完成后，重新启动您的计算机。当 Windows 重新启动后，将重新枚举硬盘控制器，同时与该控制器相连的每个设备的传送模式将重置为默认值。

    但这样只是把硬盘设备的传送模式重置为默认值，当我们再使用挂起系统时系统又会自行关闭DMA模式！所以我们还要做以下操作：

1.单击“开始”，单击“运行”，键入 Regedit，然后单击“确定”。

2.在注册表中找到并单击以下项：

   HKEY_LOCAL_MACHINE/SYSTEM/CurrentControlSet/Control/Class/{4D36E96A-E325-11CE-BFC1-08002BE10318}/0001和 

　　HKEY_LOCAL_MACHINE/SYSTEM/CurrentControlSet/Control/Class/{4D36E96A-E325-11CE-BFC1-08002BE10318}/0002 
3.在“编辑”菜单上，指向“新建”，然后单击“DWORD 值”。

4.键入 ResetErrorCountersOnSuccess，然后按 Enter 键。

5.在“编辑”菜单上，单击“修改”。

6.键入 l，然后单击“确定”。

7.按照下列步骤操作，然后退出注册表编辑器：

注意

     上面注册表最后的项“”列出的带有“0001”编号的子项对应于一台仅有一个 IDE 控制器的计算机的主要 IDE 通道和次要 IDE 通道。如果您 的计算机有两个 IDE 控制器，则对于每个控制器，主要 IDE 通道和次要 IDE 通道的带有编号的子项分别是：“0001、0002、0003、 0004、0005、0006……”。

    为检查是否找到了正确的子项，请检查子项的 DriverDesc 值是包含字符串值“主要 IDE 通道”，还是包含字符串值“次要 IDE 通道”。

建立以上注册表键值的目的是

     在Windows中，使系统向 ATA 磁盘发出读取请求时的 4 秒的超时值更改为 10 秒。还实现了一种较不严格的变通策略以在发生超时错误和  CRC 错误时降低传送模式(从较快的 DMA 模式到较慢的 DMA 模式，最终降为 PIO 模式)。以前的情况是，在每当累积发生的超时错误或  CRC 错误的总数达到 6 次时，IDE/ATAPI 端口驱动程序 (Atapi.sys) 将降低传送模式。当我们建立以上注册表键值实现新的策 略后，Atapi.sys 仅在连续发生 6 次超时错误或 CRC 错误后才降低传送模式。

    这一新的策略实现后将大大降低系统降低或关闭DMA传送模式的机会。现在我们可以安心地使用挂起系统和高性能的DMA硬盘模式，再也不会发生系统性能突然下降的情况了

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LINUX  系统: hdparm 命令

hdparm.conf文件配置：

/dev/hda {
        mult_sect_io = 16
        write_cache = off
        interrupt_unmask = on
        io32_support = 1
        dma = on
        transfer_mode = 69
        lookahead = on
        read_ahead_sect = 256
}

gentoo的配置文件是/etc/conf.d/hdparm，配置和在console中测试的参数是一致的：

hda_args="-d1 -c1 -m16 -u1 -W0 -A1 -a256"

具体的参数含义，可以看wiki上的说明，只有两点要注意：

1. 测试可以用硬盘性能可以用下面的命令：


hdparam -tT /dev/hdX


2. debian中安装了hdparm之后自动就会跟系统一起启动，而gentoo下要手工设置为启动级别为boot：


rc-update add hdparm boot

3。

UDMA3(ATA33)
# hdparm -X66 -c1 -d1 -m16 /dev/hda

UDMA4(ATA66)
# hdparm -X68 -c1 -d1 -m16 /dev/hda

UDMA5(ATA100)
# hdparm -X69 -c1 -d1 -m16 /dev/hda