激活硬盘被关闭的DMA模式

  宣恩向  2010-05-16 11:32:40 一、DMA小知识
DMA的英文拼写是“Direct Memory Access”，汉语的意思就是直接内存访问，是一种不经过CPU而直接从内存存取数据的数据交换模式。PIO模式下硬盘和内存之间的数据传输是由 CPU来控制的；而在DMA模式下，CPU只须向DMA控制器下达指令，让DMA控制器来处理数据的传送，数据传送完毕再把信息反馈给CPU，这样就很大程度上减轻了CPU资源占有率。——百度百科。所以，DMA模式的优点：1占用更少的CPU资源；2更快的读写数据速度。

二、硬盘工作的模式
PIO模式及速度。
PIO mode 0 --> 3.3MB/s
PIO mode 1 --> 5.2 MB/s
PIO mode 2 --> 8.3 MB/s
PIO mode 3 --> 11.1 MB/s
PIO mode 4 --> 16.7MB/s

DMA模式及速度。
Single Word DMA 0 --> 2.1 MB/s
Single Word DMA 1 --> 4.2 MB/s
Single Word DMA 2 --> 8.3 MB/s
Multi Word DMA 0 --> 4.2 MB/s
Multi Word DMA 1 --> 13.3 MB/s
Multi Word DMA 2 --> 16.7 MB/s

UltraDMA模式及速度。
UltraDMA 0 -->16.7 MB/s
UltraDMA 1 -->25 MB/s
UltraDMA 2 -->33.3 MB/s
UltraDMA 3 -->44.4 MB/s
UltraDMA 4 -->66.6 MB/s
UltraDMA 5 -->100 MB/s
UltraDMA 6 -->133 MB/s

三、硬盘工作模式为什么会自动降为PIO模式
根据微软知识库 http://support.microsoft/?kbid=817472的介绍。“在 Windows IDE/ATAPI 端口驱动程序 (Atapi.sys) 累积收到总共六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）。”受影响的操作系统是win2000,win XP,win 2003。
出现CRC或超时错误的原因不外乎：
1、主板上的控制芯片不堪其负；
2、在非标准外频下工作，比如超频；
3、劣质的数据线；
4、硬盘过热或者已有缺陷；
5、系统休眠之后唤醒，如果硬盘反应超过10秒才读出数据的话，也会导致超时错误。


四、硬盘工作模式降为PIO模式的表现
一个设定工作模式为UDMA6的硬盘，当出现6个CRC错误后，系统主动将降为UDMA5然后再出现6个CRC错误是UDMA4，UDMA3 ，UDMA2， UDMA1，接着是PIO mode 4，PIO mode 3，PIO mode 2，PIO mode 1 ，最后是最慢的PIO mode 0模式。在这个模式下，系统象上了岁数的老人，慢腾腾的吞吐数据，看电影将会是一卡一卡的画面，游戏里会莫名的停顿，读写速度将是不可忍受的每秒3.3MB。
1、测速
如果这个时候你用HD tune之类的软件测试硬盘，看到的速度将介于2.9 MB/s到3.3 MB/s之间。

2、设备管理器
打开设备管理器，查看IDE ATA/ATAPI控制器下对应的IDE通道，你将会看到IDE通道的属性。

而“当前传送模式”不再是“Ultra DMA Mode X”，而是“Pro Mode 0”。
3、注册表
[HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Class\{4D36E96A-E325-11CE-BFC1-08002BE10318}\0001]（注：其中0001代表你硬盘接在控制器那一个口上，数据可以是0001到0008）下MasterDeviceTimingMode（主盘）或SlaveDeviceTimingMode（从盘）键值被改写成20以下的数值。数值为1至19表示PIO模式。

典型的键值参考如下：
UDMA Mode1 0x0001010
UDMA Mode2 0x0002010
UDMA Mode3 0x0004010
UDMA Mode4 0x0008010
UDMA Mode5 0x00016010
UDMA Mode6 0x00024010 或0x00032010

五、解决之道

1、微软公司提供的办法，分两步操作（此方法来自微软网站）。

第一步 卸载受影响的驱动

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”。
⑦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。
⑧重启操作系统。


第二步 修改注册表，使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，而不是累积发生的超时错误或CRC错误的总数达到6次就降低传送模式。

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注册表项：
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Class\{4D36E96A-E325-11CE-BFC1-08002BE10318}\0001
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 1，然后单击“确定”。



HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Class\{4D36E96A-E325-11CE-BFC1-08002BE10318}\0001的0001指你的硬盘所在的端口，也许你的硬盘插在0002端口或者其它端口，我的建议是你在如下注册表项都新建一个名为“ResetErrorCountersOnSuccess” 的DWORD 值，并赋值为1：
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Class\{4D36E96A-E325-11CE-BFC1-08002BE10318}\0002
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Class\{4D36E96A-E325-11CE-BFC1-08002BE10318}\0003
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Class\{4D36E96A-E325-11CE-BFC1-08002BE10318}\0004
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Class\{4D36E96A-E325-11CE-BFC1-08002BE10318}\0005
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Class\{4D36E96A-E325-11CE-BFC1-08002BE10318}\0006
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Class\{4D36E96A-E325-11CE-BFC1-08002BE10318}\0007
HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Class\{4D36E96A-E325-11CE-BFC1-08002BE10318}\0008

2、当以上方法不管用。
计算机运行环境确实恶劣，或者控制器芯片工作不正常，或者劣质的传输线，或者硬盘已有问题，第一个方法将不再管用，系统很快又把硬盘的UDMA模式强制改为PIO模式。这个时候，我们迫不得已还需要继续用它来工作的话，这就需要采取降速。

第一步 卸载受影响的驱动 （跟微软方法的第一步相同操作）


第二步 进BIOS里设置，降低芯片的传输速度。
重启后按DEL或者F2进入BIOS设置，找到硬盘设置页面。在“DMA Mode”那一项，一般是“AUTO”即自动识别，以现在一般硬盘都工作在UDMA6为例，把工作模式降低一到两个级别，最好设置为UDMA 3 或者UDMA 4 。然后F10保存，退出。

以下图是设置成UDMA3模式后的截图，硬盘是希捷1.5T：




这两个图显示出主板BIOS的设置跟硬盘所能达到的速度无关，此硬盘官方标示的速度为120M每秒。但检查注册表下（HKEY_LOCAL_MACHINE\SYSTEM\CurrentControlSet\Control\Class\{4D36E96A-E325-11CE-BFC1-08002BE10318}\000X
）相应的出错计数器“MasterIdDataCheckSum” DWORD 值，则发现长时间运行更大量的数据之后，此DWORD 值依然为0。