Kako ugotoviti, ali je vaš trdi disk v načinu PIO namesto AHCI

Vaš računalnik deluje počasneje kot običajno, raziskovalec datotek odpira mape zelo dolgo, trdi disk deluje neprekinjeno ... To so verjetno simptomi, ki kažejo na ... Sistem je morda preklopil disk v način PIO, ne da bi opazili. To vedenje je značilno za sisteme s klasičnimi krmilniki IDE/ATA, vendar so njegovi učinki prav tako opazni danes: ozka grla, zatikanje in občutek, da se celoten sistem vleče.

Na mnogih tehničnih forumih uporabniki poročajo, da se njihov primarni IDE kanal čez noč nenadoma preklopi iz DMA v PIO, tudi po odstranitvi krmilnika in ponovnem zagonu. Drugi odkrijejo, da Windows prikazuje »Samo PIO«, medtem ko orodja, kot sta Everest ali SiSoftware Sandra, potrjujejo, da disk deluje. UDMA 5 ali UDMA 2Vse to ustvarja kar nekaj zmede, zato organizirajmo informacije in razložimo, kaj v resnici pomeni, da a disk je v načinu PIOKako to preveriti v različnih različicah sistema Windows, kakšno vlogo ima BIOS in kako poskusiti obnoviti normalno delovanje.

Kaj je način PIO in kako se razlikuje od DMA?

Da bi razumeli težavo, je treba razumeti, kako sistem in pomnilniške enote komunicirajo. Tradicionalno so lahko krmilniki IDE/ATA delovali v dve veliki družini načinov prenosaPIO in DMA. Vsak od njiju neposredno vpliva na delovanje opreme in uporabo procesorja.

Način PIO (programirani vhod/izhod) Gre za shemo prenosa, pri kateri procesor aktivno posreduje pri premikanju podatkov med diskom in pomnilnikom. Vsako branje ali pisanje vključuje precejšnje število procesorskih ciklov, namenjenih upravljanju tega pretoka, kar ima za posledico veliko nižje hitrosti prenosa in visoko porabo procesorja. V praksi disk v načinu PIO običajno ustvari počasen sistem s pogostimi čakalnimi časi pri dostopu do velikih datotek ali odpiranju aplikacij.

V primerjavi s PIO so načini DMA (neposredni dostop do pomnilnika) Krmilniku diska omogočajo neposreden dostop do RAM-a, ne da bi za vsak preneseni bajt potreboval procesor. Znotraj DMA načini UDMA (Ultra DMA) določajo različne hitrosti (UDMA 2, 4, 5 itd.), znane tudi kot ATA-33, ATA-66, ATA-100 itd. Višji kot je način UDMA, večja je teoretična pasovna širina, ki jo ponuja povezava med diskom in matično ploščo, pod pogojem, da kabel, krmilnik in sam disk podpirati to raven.

V sistemih, kot je Windows XP, se bo sistem običajno, če je vse pravilno konfigurirano, zagnal neposredno v DMA »če je na voljo« in uporabite najvišji način Ultra DMA, ki ga podpira vsaka naprava. Težava nastane, ko Windows po vrsti napak pri branju/pisanju samodejno zniža raven kanala IDE na PIO, da bi preprečil napake in s tem žrtvoval zmogljivost. To se stori brez predhodnega vprašanja uporabnika in v nekaterih primerih tudi, če je pogon še vedno popolnoma sposoben delovati v načinu UDMA 5 ali UDMA 2.

Kako Windows zazna težave z diskom in zakaj zniža PIO

Obnašanje, ki pogosto bega mnoge ljudi, je, da se zdi, da sistem nekaj časa deluje pravilno Način DMA In potem, nenadoma, brez namestitve česar koli novega ali dotikanja BIOS-a, preklopi na PIO. Ta vzorec je običajno povezan s tem, kako Windows spremlja napake pri prenosu v krmilnikih IDE ATA/ATAPI.

Ko operacijski sistem zazna več zaporednih napak pri branju ali pisanju na IDE kanalu (na primer zaradi poškodovanega kabla, umazanega priključka, diska s slabimi sektorji ali celo prekinitev napajanja), postopoma zmanjša efektivno hitrost prenosa. V nekaterih primerih po določenem pragu napak kanal prisili v izredno stanje. stalni način PIO poskušati zagotoviti celovitost podatkov, tudi če to pomeni drastično izgubo zmogljivosti.

V praksi se pojavljajo takšne situacije: uporabnik odpre upravitelja naprav, odstrani primarni kanal IDE, znova zažene računalnik in po vrnitvi na namizje se zdi vse v redu: polje »Trenutni način prenosa« prikazuje način Ultra DMA 2 ali 5. Vendar se sistem po nekaj minutah intenzivne uporabe ponovno upočasni in po preverjanju se ponovno prikaže »Način PIO«. To je znak, da Windows še naprej zaznava napake na tem kanalu in samodejno znova zniža način.

Pomembno je razumeti, da ta zaščitni mehanizem temelji na tem, kar vidi krmilnik IDE, ne na branju fizičnih zmogljivosti diska. Zato lahko orodja, kot sta Everest ali SiSoftware Sandra, navedejo »UDMA 5 (ATA-100)« kot aktivni način Čeprav plošča z lastnostmi kanala IDE prikazuje »Način prenosa: samo PIO, Trenutni način prenosa: PIO«, dejansko poročajo o različnih vidikih: na eni strani o teoretični zmogljivosti ali konfiguraciji naprave, na drugi pa o stanju, v katerem se je gonilnik sistema Windows odločil delovati, da bi zmanjšal število napak.

Razlike med prikazom BIOS-a, sistema Windows in diagnostičnih orodij

Drug pogost vir težav je neskladje med tem, kar poroča BIOS (na primer CSM), ki se prikaže v upravitelju naprav in ga poročajo pripomočki drugih proizvajalcev. Tipičen primer je uporabnik, ki v BIOS-u spremeni parameter »IDE Primary Master PIO« med »AUTO« in »MODE 4« ter v različnih aplikacijah dobi na videz nasprotujoče si rezultate.

V začetni konfiguraciji z možnostjo »PIO: AUTO« lahko Windows v lastnostih primarnega kanala IDE prikaže »Način prenosa: DMA, če je na voljo« in »Trenutni način prenosa: Ultra DMA mode 2«. Orodja, kot sta Everest in SiSoftware Sandra, nato kot aktivni način prenosa sporočijo UDMA 2 (ATA-33). Vse se zdi skladno: sistem uporablja zmeren, a delujoč način DMA.

Če pa v BIOS-u vsilite »PIO: MODE 4«, se lahko zgodi nekaj nenavadnega: Windows bo nato prikazal »Transfer mode: PIO only« in »Current transfer mode: PIO«, medtem ko bosta Everest ali Sandra kot aktivni način še vedno prikazala »UDMA 5 (ATA-100)«. To je zato, ker nastavitev PIO v BIOS-u dejansko določa omejitev ali notranji način inicializacije naprave, vendar pripomočki preberejo »ATA potni list« diska, kjer so navedene največje zmogljivosti (vključno z UDMA 5), ne nujno efektivni način, o katerem se kasneje dogovorijo krmilnik, kabel in operacijski sistem.

Če povzamemo: BIOS opisuje, kako se naprava sprva pogaja glede načinov PIO in DMA, diagnostična orodja preberejo seznam podprtih načinov in včasih tudi način, ki ga oglašuje vdelana programska oprema, upravitelj naprav Windows pa odraža dejansko odločitev krmilnika (uporaba DMA, znižanje različice ali vsiljenje PIO). Zato, tudi če se disk v Everestu prikaže kot zmogljiv za UDMA 5, če Windows prikaže »Trenutni način prenosa: PIO«, v praksi uporablja PIO. Dejanska uspešnost bo takšna, kot jo ima PIO..

Poleg tega je pomembno upoštevati, da lahko Windows predstavi informacije po logični napravi (naprava 0 in naprava 1 znotraj istega IDE kanala), medtem ko se BIOS in pripomočki včasih osredotočajo na fizično "glavno napravo". Tako je mogoče na istem IDE kanalu videti, da Naprava 0 je v načinu PIO medtem ko se naprava 1 (drug disk ali optični pogon) prikaže v »načinu DMA 5«, čeprav si obe delita kabel in kanal.

Kako preveriti, ali je disk v načinu PIO ali DMA v različnih različicah sistema Windows

V sistemu Windows XP in starejših različicah je preverjanje načina prenosa diska IDE precej preprosto. Običajni postopek je: z desno tipko miške kliknite »Moj računalnik«, izberite »Lastnosti«, pojdite na zavihek »Strojna oprema« in od tam odprite Upravitelj napravNa seznamu razširite razdelek »IDE ATA/ATAPI krmilniki« in poiščite »Glavni IDE kanal« in »Sekundarni IDE kanal«.

Z dvojnim klikom na kanal, ki ustreza disku (primarni ali sekundarni), in vstopom v zavihek »Napredne nastavitve« se prikažeta polji »Naprava 0« in »Naprava 1«. Za vsako od njih sta dve ključni vrstici: »Način prenosa« (ki običajno prikazuje »DMA, če je na voljo«) in »Trenutni način prenosa« (ki je lahko Ultra DMA, Večbesedni DMA, PIO itd.). Če polje označuje »Način PIO« ali »Samo PIO«, to pomeni, da sistem trenutno obravnava ta specifična naprava v PIO, čeprav teoretično podpira DMA.

V nekaterih sistemih z dvema trdima diskoma na istem kanalu lahko naprava 0 ostane v "načinu PIO", medtem ko naprava 1 deluje v "načinu Ultra DMA 5". Tudi če sta oba pogona nova in je bil primarni pogon uporabljen le nekaj tednov, je Windows morda zaradi ponavljajočih se napak, povezanih s to napravo ali njenim položajem na kablu, poslabšal delovanje le enega od njiju.

V novejših različicah, kot je Windows 10, so stvari nekoliko bolj zapletene, ker Microsoft skriva ali spreminja predstavitev načinov prenosa za starejše krmilnike IDE in predvsem zato, ker večina trenutnih sistemov uporablja SATA v načinu AHCI ali NVMe, kjer se PIO/UDMA ne uporablja v enakem pomenu. Kljub temu lahko, če gre za računalnik, ki še vedno uporablja krmilnike IDE ATA/ATAPI, sledite istemu načelu: odprite Upravitelja naprav, poiščite starejše krmilnike ATA/ATAPI in dostopajte do njihovih lastnosti, čeprav trenutni način prenosa ne bo vedno tako jasno prikazan.

Če ste v dvomih, vam lahko nekateri napredni pripomočki, kot je Victoria HDD/SSD, ki omogočajo preklapljanje med načinoma dostopa API in PIO, pomagajo preveriti, ali se disk pravilno odziva. V načinu API program uporablja vgrajene gonilnike sistema Windows; v načinu PIO poskuša komunicirati neposredno z vhodno/izhodna vrataobhod BIOS-a in gonilnikov. V 64-bitnih sistemih je lahko način PIO onemogočen ali omejen zaradi varnostnih in arhitekturnih razlogov, zato se lahko stikalo API/PIO v načinu API zdi zaklenjeno.

Razmerje z diagnostičnimi orodji, kot je Victoria HDD/SSD

Uporabnost Trdi disk/SSD disk Victoria Ima dokaj obsežen vmesnik, razdeljen na zavihke (Standardno, SMART, Test, Napredno, Nastavitve) in vrsto stranskih gumbov. Zavihek Standardno vsebuje izbirnik načina dostopa z dva glavna položaja:

• Način API-jaUporablja lasten vmesnik za programiranje aplikacij sistema Windows, ki se zanaša na gonilnike ATA/SATA.
• Način PIOPoskuša neposredno dostopati do registrov krmilnika, kar je v sodobnih računalnikih in 64-bitnih sistemih običajno omejeno.

V zgornjem desnem kotu vmesnika Victoria prikaže oštevilčen seznam pogonov, ki jih sistem zazna ob zagonu programa ali ob aktivaciji načina API. Vsaka vrstica vsebuje velikost in ime pogona, kot ga je določil proizvajalec.

Pod potnim listom so LED indikatorji, ki na primer prikazujejo, ali je pogon SATA, odstranljiv, virtualni disk ali ali hitrost vrtenja ustreza tradicionalnemu mehanskemu trdemu disku ali SSD-ju. Na voljo so tudi možnosti za shranjevanje potnega lista v binarno datoteko (polje »Shrani koš« in gumb »Odpri koš«), gumbi, povezani s funkcijskimi tipkami, kot je F2 za branje potnega lista ali F7 za prikaz zadnjih vrstic dnevnika, in polje za geslo, povezano z upravljanjem varnostnega sistema ATA diska (iz varnostnih razlogov omogočeno le na pogonih, priključenih prek USB-ja in v načinu PIO).

V stranski vrstici orodje ponuja kontrolnike, ki so skupni vsem zavihkom: gumb za spanje, s katerim se disk preklopi v stanje mirovanja. način spanja (še posebej uporabno za pogone USB, ki jih sistem ne uporablja), gumb za ponovno umerjanje trdega diska in prebujanje iz stanja mirovanja, indikator stanja, ki sveti rumeno ali zeleno, ko program izvaja pripravljalne operacije ali ko pritisnete gumb »Prekini vse« za prekinitev katerega koli tekočega dejanja, in LED-lučke, ki prikazujejo, ali se podatki berejo ali zapisujejo (zelena za branje, rdeča za pisanje). V brezplačni različici je tudi okrasni gumb za vklop, potrditveno polje za izklop zvokov in gumb za brisanje dnevnika dogodkov.

Victoria vključuje tudi pregledovalnik HEX medpomnilnika, povezan s tipko F8, ki omogoča pregled vsebine, ki se bere z diska, v realnem času. Ta pregledovalnik vam omogoča izbiro različnih virov podatkov: notranjega medpomnilnika trdega diska, podatkovnega toka pri uporabi API/Copierja ali medpomnilnika, povezanega s prenosi PIO, kjer se izvajajo preslikave in pomožne operacije.

Delo s tovrstnimi orodji zahteva previdnost, zlasti pri upravljanju naprednih funkcij, kot je varnostni podsistem ATA (zaklepanje, varno brisanje itd.), ki so v Viktoriji namerno omejeno v številnih konfiguracijah, da se prepreči nenamerna poškodba sistemskih diskov.

Tipični simptomi diska v načinu PIO in možni vzroki

Ko trdi disk doseže PIO (vztrajno vnašanje podatkov), je najbolj očiten simptom občutek, da se računalnik "duši" pri hkratnem izvajanju več vhodno/izhodnih nalog. Odpiranje brskalnika med kopiranjem velike datoteke, zagonom igre ali preprosto zagonom protivirusnega programa lahko povzroči zatikanje ali začasno zamrznitev, pri čemer se miška odziva nepravilno in se poraba procesorja poveča.

V praksi uporabniki računalnikov, ki so bili na videz brez virusov ali vohunske programske opreme in niso namestili nobene nove programske opreme, nenadoma ugotovijo, da se sistem po fizičnem čiščenju notranjosti ohišja (na primer odstranitvi grafične in zvočne kartice za posesanje prahu) ali po preprostem ponovnem zagonu zažene veliko dlje in ... računalnik piska ob zagonu ali pa pri vstopu v Upravitelja naprav vidijo napake na trdem disku ali trenutni način prenosa »PIO« kjer so prej imeli DMA. Včasih je lahko sama funkcija »chkdsk« ali samodejno preverjanje diska ob zagonu znak, da so se pojavile napake, zaradi katerih je bil Windows prisiljen biti konzervativen.

Možni vzroki vključujejo poškodovane ali slabo priključene IDE kable, ohlapne napajalne priključke, diske s sektorji, ki postajajo problematični (kar poveča število napak pri branju), nestabilne krmilnike na matični plošči ali celo nepremišljene konfiguracije, kot je kombinacija sodobnega, hitrega trdega diska s starim optičnim pogonom na istem IDE kanalu, kar lahko povzroči, da sistem omeji način prenosa celotnega kanala na najpočasnejšo napravo.

Nastavitve BIOS-a prav tako igrajo vlogo: parametri, kot je »IDE Primary Master PIO«, nastavljeni na AUTO, omogočajo sistemu, da se pogaja o najboljšem razpoložljivem načinu UDMA glede na priključene naprave in zaznan kabel (za UDMA 4 in višje različice so potrebni 80-žilni kabli). Ročno vsiljevanje »PIO Mode 4« v BIOS-u lahko povzroči, da sistem preneha uporabljati UDMA, tudi če ga podpirata tako matična plošča kot trdi disk, kar umetno omejuje zmogljivost in zmede diagnostične aplikacije glede dejansko uporabljenega načina.

Pogosti poskusi odpravljanja težav v sistemu Windows in njihove omejitve

Eden najpogosteje ponavljajočih se nasvetov v sistemu Windows XP in podobnih okoljih za obnovitev DMA je, da odprete Upravitelja naprav, poiščete kanal IDE (primarni ali sekundarni), kjer se nahaja problematični disk, kliknete z desno tipko miške in izberete »Odstrani«Po ponovnem zagonu računalnika Windows znova zazna krmilnik in znova namesti kanal, običajno tako, da se znova zažene v način »DMA, če je na voljo« in omogoči ustrezen način Ultra DMA. To pogosto začasno odpravi težavo.

Če pa osnovni vzrok (napake pri branju, okvarjen kabel, poškodbe površine diska) vztraja, se vzorec običajno ponovi: računalnik se gladko zažene v načinu DMA, a čez nekaj časa se upočasnitve vrnejo in po pregledu se je »Current Transfer Mode« vrnil v način PIO. V teh primerih se bo Windows, ne glede na to, kolikokrat je kanal ponovno nameščen, vrnil v način znižaj način ko se nabere dovolj napak, ker to interpretira kot stanje okvare strojne opreme.

V nekaterih primerih uporabniki poskušajo spremeniti polje »Vrsta naprave« v lastnostih kanala IDE, vendar se običajno prikaže zaklenjeno v načinu »Samodejno zaznavanje«, brez možnosti, da bi ga spremenili. To je običajno na mnogih matičnih ploščah in krmilnikih: zaznavanje se izvaja na ravni BIOS-a in gonilnika, ne na ravni uporabnika, operacijski sistem pa preprosto prikaže rezultat, ne da bi ponudil stikalo za ročno vsiljenje vrste naprave ali načina PIO/DMA.

Prava rešitev vključuje preverjanje fizičnega stanja opreme: zamenjavo IDE kabla z novim 80-žilnim kablom, preverjanje, ali so priključki čisti in trdno pritrjeni, zagotavljanje, da napajalnik ne povzroča padcev napetosti, preverjanje podatkov SMART trdega diska za prerazporejene ali ogrožene sektorje in po potrebi Poskusite trdi disk na drugem računalniku ali pa poskusite z drugim krmilnikom, da izključite težavo z matično ploščo. Če po vsem tem trdi disk še vedno povzroča, da kanal pade na PIO, je to znak, da morda začenja resno odpovedovati, in razmislite o varnostni kopiji in zamenjavi pogona.

Na starejših matičnih ploščah morate preveriti tudi, ali uporabljate pravilno vdelano programsko opremo in da ni konfliktov z dodatnimi krmilniki (na primer karticami PCI IDE/SATA), ki bi lahko motili delovanje. Včasih posodobitev gonilniki čipov Matična plošča (VIA, Intel, nForce itd.) izboljša ravnanje z načini DMA in popravi napake pri zaznavanju, ki so povzročile nepotrebno degradacijo.

API, PIO in varnost v naprednih orodjih

Če se vrnemo k orodjem, kot je Victoria HDD/SSD, ravnanje z načini dostopa API/PIO ne vpliva le na zmogljivost, temveč tudi na to, katere funkcije je mogoče uporabljati na disku. Na primer, polje za besedilo gesla in kontrolniki v skupini »Upravitelj varnosti« so onemogočeni za večino notranjih pogonov in omogočeni le za USB trdi disk/SSD v načinu PIOTo je zasnovano tako, da prepreči uporabniku, da bi pomotoma zaklenil sistemski disk ali izvedel nepovratno varno brisanje na napačnem disku.

Med preizkusi površine in branja orodje prižge posebne LED diode, ki označujejo, ali bere ali piše, in uporabnikom omogoča, da s pritiskom na gumb »Prekini vse« takoj prekinejo operacije, odvisne od programa. Vendar pa ne more popolnoma blokirati zahtev za dostop, ki jih je že sprožil operacijski sistem, ali notranjih procesov, ki jih izvaja vdelana programska oprema diska. Zaradi tega mnogi strokovnjaki, kadar je to mogoče, raje delajo brez standardne plasti API in z uporabo [ustrezne metode/postopkov]. neposreden dostop na nizki ravni.

Pregledovalnik HEX medpomnilnika z izbiro vira (trdi disk, API/kopirni stroj, prenos PIO) jasno prikazuje razliko med tem, kar vidi operacijski sistem, in tem, kar krmilnik obravnava na ravni strojne opreme. Ogled "surovega" podatkovnega toka omogoča diagnosticiranje težav, kot so izjemno počasno branje sektorjev, ponavljajoči se vzorci napak ali poškodovani podatki, ki niso vedno očitni iz višjih sistemskih plasti.

Vsi ti elementi označujejo mejo med "domačim" diagnostičnim delom in profesionalnim obnavljanjem. V domačem okolju je smiseln pristop, ko se soočimo s trdim diskom, ki vztraja v načinu PIO, omejiti se na preverjanje kablov, osnovnih konfiguracij, nastavitev SMART in, če težava vztraja, čim prej zaščitite podatke in oceniti zamenjavo enote.

Glede na vse zgoraj navedeno je jasno, da strašni "disk v načinu PIO" ni toliko skrivnost kot opozorilni znak: kaže, da je Windows zaznal dovolj napak, da bi žrtvoval hitrost za stabilnost. Razumevanje interakcije BIOS-a, krmilnika, operacijskega sistema in diagnostičnih orodij pomaga pri interpretaciji na videz nasprotujočih si sporočil (na primer prikaz UDMA 5 v enem programu in PIO v drugem) in sprejemanju premišljenih odločitev o tem, ali je dovolj že zamenjava kabla, ponovna namestitev kanala IDE ali zamenjava prizadetega trdega diska.