Для шины PCI существует стандартный вариант интерфейса контроллера IDE (название «ATA» здесь не очень уместно, поскольку оно ориентировано на ISA-подобную шину). Спецификация «PCI IDE Controller Specification» появилась еще в 1994 году, она описывала реализацию контроллера, совместимого с интерфейсом ATA. По сравнению с обычным контроллером, у данного контроллера в блоке управляющих регистров имеется лишь один адрес (устаревший регистр адреса недоступен). Чуть позже была опубликована спецификация «Programming Interface for Bus Master IDE Controller», описывающая работу с устройствами в режиме DMA с прямым управлением шиной. Двухканальный контроллер является одной функцией PCI; четырехканальный контроллер будет уже многофункциональным устройством PCI. Для контроллера определены два режима распределения ресурсов:
♦
♦
Распределение ресурсов для контроллера приведено в табл. 9.9. В режиме совместимости контроллер может работать только на первичной шине PCI, поскольку мост PCI-PCI не будет транслировать обращения по стандартным адресам на другую шину. В режиме PCI с перемещаемыми ресурсами контроллер может находиться на любой шине. Конкретный контроллер может поддерживать изменение режима или один из режимов. Если контроллер по умолчанию (или всегда) работает в режиме совместимости, то для ПО он «прозрачен» — работа с ним не отличается от традиционного контроллера ATA. Текущий режим и возможность его смены отражается в байте программного интерфейса, являющегося последним элементом идентификатора класса устройства. Байт интерфейса имеет следующее назначение битов:
♦ бит 7 (bus mastering) — возможность работы в режиме прямого управления;
♦ биты 6:4 — 000 (признак стандартного интерфейса, соответствующего PCI IDE Controller Specification);
♦ бит 3 — индикатор программируемости режима для второго канала (возможности изменения бита 2);
♦ бит 2 — режим второго канала: 0 — совместим со стандартным контроллером ATA IDE, 1 — PCI IDE;
♦ бит 1 — индикатор программируемости режима для первого канала (возможности изменения бита 0);
♦ бит 0 — режим первого канала: 0 — совместим с ATA IDE, 1 — PCI IDE.
Таблица 9.9. Ресурсы контроллера PCI IDE
| Ресурс | Режим совместимости: ресурсы для каналов | Естественный режим PCI: базовый адрес (смещение в конфигурационном пространстве) для канала | ||
|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 1 | 2 | |
| Блок командных регистров | 1F0h-1F7h | 170h-177h | 10h | 14h |
| Блок управляющих регистров | 3F6h | 376h | 18h | 1Ch |
| Прерывание | 14 | 15 | ||
Типовой контроллер имеет класс 01:01:80h и реализован в чипсетах большинства современных системных плат. Контроллер выглядит как расширение стандартного ATA-контроллера, обеспечивающего доступ к регистрам устройств ATA/ATAPI по известным адресам. Расширение касается прямого управления шиной PCI (bus mastering), благодаря которому можно реализовать обмен данными с устройствами в режимах DMA. Контроллер позволяет использовать все доступные ему режимы обмена PIO (3,3-16,6 Мбайт/с), режимы DMA в стиле контроллера 8237А (2-16,6 Мбайт/с) и режимы UltraDMA (16,6-100 Мбайт/с). Все настройки временных параметров выполняются через конфигурационные регистры PCI, их состав может быть специфичным. Однако с этими регистрами должна иметь дело только процедура POST, устанавливая для каждого обнаруженного устройства ATA/ATAPI оптимальные режимы PIO и DMA/UltraDMA. В эти настройки может вмешаться пользователь, установив какие-либо ограничивающие параметры в BIOS Setup. В итоге после конфигурирования во время POST при обращении программ к устройствам остается выбор лишь между PIO и DMA (если устройство поддерживает DMA). Для обмена в режиме PIO никаких специальных действий не требуется, программа просто выполняет чтение или запись в регистр данных командами REP INS/OUTS. Для обмена в режиме DMA требуется «зарядить» и запустить контроллер прямого управления, о чем и пойдет речь ниже.
Двухканальный контроллер имеет 16-байтный блок регистров, расположенный в пространстве портов ввода-вывода.
Таблица 9.10. Блок регистров контроллера PCI IDE
