[root@server]# /sbin/hdparm /dev/hda

/dev/hda:
 multcount    = 16 (on)
 I/O support  =  0 (default 16-bit)
 unmaskirq    =  0 (off)
 using_dma    =  0 (off)
 keepsettings =  0 (off)
 nowerr       =  0 (off)
 readonly     =  0 (off)
 readahead    = 256 (on)
 geometry     = 65535/16/63, sectors = 78165360, start = 0
 busstate     =  1 (on)
[root@server]# 

root@server]# /sbin/hdparm -d1 /dev/hda

/dev/hda:
 setting using_dma to 1 (on)
 using_dma    =  1 (on)
[root@server]# 

[root@server]# /sbin/hdparm -c1 /dev/hda

/dev/hda:
 setting 32-bit I/O support flag to 1
 I/O support  =  1 (32-bit)
[root@server]# 

[root@server]# /sbin/hdparm /dev/hda

/dev/hda:
 multcount    = 16 (on)
 I/O support  =  1 (32-bit)
 unmaskirq    =  0 (off)
 using_dma    =  1 (on)
 keepsettings =  0 (off)
 nowerr       =  0 (off)
 readonly     =  0 (off)
 readahead    = 256 (on)
 geometry     = 65535/16/63, sectors = 78165360, start = 0
 busstate     =  1 (on)
[root@server]# 

10人の話を同時に聞けるマルチタスクの聖徳太子と
キン肉マンに登場する手が何本もある阿修羅マンが合体した
コピーロボがあれば、執筆作業も格段に早くなると思う。

ただ問題は、私の文体を真似できる人でないとダメなのだ。

システム奮闘記だが、友人達には公開したとは宣伝しなかったが、
彼らは「Linux関係の事で検索して調べたら、お前のページが出てきたで。
あんな文章を書くのは、お前しかおらへん」と言う。

つまり、誰も真似できない文章を書くため、とても、なりすましで
原稿を書いてくれる人が募集できないのだ。

ハードディスクは円盤になっている。円周上の区域をトラックと呼び
トラックを、いくつか分割した最小単位をセクタという。

データ転送の場合、最小単位のセクタごとに転送されるため
それより小さい単位での転送は不可能だ。

[root@server]# /sbin/hdparm /dev/hda

/dev/hda:
 multcount    = 16 (on)
 IO_support   =  0 (default 16-bit)
 unmaskirq    =  0 (off)
 using_dma    =  0 (off)
 keepsettings =  0 (off)
 readonly     =  0 (off)
 readahead    =  8 (on)
 geometry     = 9964/255/63, sectors = 160086528, start = 0

[root@setver]# hdparm -tT /dev/hda

/dev/hda:
 Timing buffer-cache reads:   128 MB in  0.39 seconds =328.21 MB/sec
 Timing buffered disk reads:  64 MB in 22.82 seconds =  2.80 MB/sec

[root@server]# hdparm -a 32 /dev/hda
[root@server]# hdparm -tT /dev/hda

/dev/hda:
 Timing buffer-cache reads:   128 MB in  0.39 seconds =328.21 MB/sec
 Timing buffered disk reads:  64 MB in 22.82 seconds =  2.80 MB/sec

[root@server]# /sbin/hdparm /dev/hda

/dev/hda:
 multcount    = 16 (on)
 IO_support   =  0 (default 16-bit)
 unmaskirq    =  0 (off)
 using_dma    =  1 (on)
 keepsettings =  0 (off)
 readonly     =  0 (off)
 readahead    =  8 (on)
 geometry     = 9964/255/63, sectors = 160086528, start = 0

[root@setver]# hdparm -tT /dev/hda

/dev/hda:
 Timing buffer-cache reads:   128 MB in  0.39 seconds =328.21 MB/sec
 Timing buffered disk reads:  64 MB in  1.14 seconds = 56.14 MB/sec

[root@server]# hdparm -a 32 /dev/hda
[root@server]# hdparm -tT /dev/hda

/dev/hda:
 Timing buffer-cache reads:   128 MB in  0.39 seconds =328.21 MB/sec
 Timing buffered disk reads:  64 MB in  1.14 seconds = 56.14 MB/sec

[root@server]# /sbin/hdparm /dev/hda

/dev/hda:
 multcount    = 16 (on)
 IO_support   =  1 (32-bit)
 unmaskirq    =  0 (off)
 using_dma    =  0 (off)
 keepsettings =  0 (off)
 readonly     =  0 (off)
 readahead    =  8 (on)
 geometry     = 9964/255/63, sectors = 160086528, start = 0

[root@setver]# hdparm -tT /dev/hda

/dev/hda:
 Timing buffer-cache reads:   128 MB in  0.39 seconds =328.21 MB/sec
 Timing buffered disk reads:  64 MB in 13.83 seconds =  4.63 MB/sec

[root@server]# hdparm -a 32 /dev/hda
[root@server]# hdparm -tT /dev/hda

/dev/hda:
 Timing buffer-cache reads:   128 MB in  0.39 seconds =328.21 MB/sec
 Timing buffered disk reads:  64 MB in 13.83 seconds =  4.63 MB/sec

上図のように、同じトラック上に連続してデータが並んでいる場合
先読みしてキャッシュに保管すれば、次は、わざわざ読みに行かなくても
キャッシュのデータを使えば済むため、I/Oが速くなる。

データが不連続で、しかも別々のトラックに散らばっている時だ。
これだと、いくら先読みして、データをキャッシュに入れても
使われる事がないため、無駄になってしまう。

[root@setver]# /sbin/hdparm -t /dev/hda

/dev/hda:
 Timing buffered disk reads:  64 MB in  5.10 seconds = 12.55 MB/sec

[root@setver]# /sbin/hdparm -T /dev/hda

/dev/hda:
 Timing buffer-cache reads:   128 MB in  0.39 seconds =328.21 MB/sec

各デバイス(装置)には、制御するためのデバイスコントローラーがある。
デバイスからデータ送信する事を、デバイスコントローラーに伝え、
デバイスコントローラーは、CPUにデータ送信を知らせる割り込み信号を送る。
CPUはデバイスコントローラーに、データ転送先などの指示を行う。
デバイスコントローラーは、デバイスにデータ転送の指示をして、
デバイスからメモリへデータが転送される。

各デバイス(装置)には、制御するためのデバイスコントローラーがある。
デバイスからデータ送信する事を、デバイスコントローラーに伝え、
デバイスコントローラーは、CPUにデータ送信を知らせる割り込み信号を送る。
CPUはDMAに処理代行のための指示をする。

DMAは、デバイスコントローラーに、データ転送先などの指示を行う。
デバイスコントローラーは、デバイスにデータ転送の指示をして、
デバイスからメモリへデータが転送される。

[root@server]# /sbin/hdparm /dev/hda

/dev/hda:
 multcount    =  0 (off)
 IO_support   =  0 (default 16-bit)
 unmaskirq    =  0 (off)
 using_dma    =  0 (off)
 keepsettings =  0 (off)
 readonly     =  0 (off)
 readahead    =  8 (on)
 geometry     = 9964/255/63, sectors = 160086528, start = 0

[root@server]# /sbin/hdparm -tT /dev/hda

/dev/hda:
 Timing buffer-cache reads:   128 MB in  0.40 seconds =320.00 MB/sec
 Timing buffered disk reads:  64 MB in 24.12 seconds =  2.65 MB/sec

[root@server]# /sbin/hdparm -tT /dev/hda

/dev/hda:
 Timing buffer-cache reads:   128 MB in  0.39 seconds =328.21 MB/sec
 Timing buffered disk reads:  64 MB in  1.13 seconds = 56.64 MB/sec

[root@server]# /sbin/hdparm -tT /dev/hda

/dev/hda:
 Timing buffer-cache reads:   128 MB in  0.39 seconds =328.21 MB/sec
 Timing buffered disk reads:  64 MB in 14.99 seconds =  4.27 MB/sec

[root@server]# /sbin/hdparm -tT /dev/hda

/dev/hda:
 Timing buffer-cache reads:   128 MB in  0.39 seconds =328.21 MB/sec
 Timing buffered disk reads:  64 MB in  1.14 seconds = 56.14 MB/sec

[root@server]# /sbin/hdparm -tT /dev/hda

/dev/hda:
 Timing buffer-cache reads:   128 MB in  0.39 seconds =328.21 MB/sec
 Timing buffered disk reads:  64 MB in  1.14 seconds = 56.14 MB/sec

CPU、メモリ、I/Oデバイス(ハードディスクやプリンタなどの入出力装置)は
バスというデータを転送する回線で結ばれています。

8086〜286マシンでは、データバスは16本でしたが、
386、486マシンは32本(ただし、386SXに関しては16本)
そして、Pentiumでは64本です。

電気信号は「0」、「1」で表現できるので、1本の線で1ビット表現ができる。
16本あれば16ビット、32本あれば32ビットの表現ができる。
そのため、16本だと16ビットのデータ(2バイト)のデータが、
32本だと32ビット(4バイト)のデータが転送できる。

386SXはデータバスが16本しかない。
そのため、386SXでも動くように、ディスク入出力(I/O)の
初期値を16ビットに設定しているものだと考えた。

DESCRIPTION
       hdparm  provides  a  command line interface to various hard disk ioctls supported by the
       stock Linux ATA/IDE device driver subsystem.  Some options may work correctly only  with
       the  latest  kernels.   For best results, compile hdparm with the include files from the
       latest kernel source code.

良い機会なので、そもそもIDEとは何かを調べてみる事にした。

Compaq社とハードディスク・メーカーの米Western Digital社が
共同開発したハードディスク用の接続インターフェイスなのだ。
その後、仕様が拡張されて「Enhanced IDE」(E-IDE)になり、
今、パソコンなどのハードディスクは、EIDEが標準になっている。

ところで、内蔵ハードディスクなどをIDEだけでなく、
ATAという場合もあるが、これは、1988年に、ANSIによって、
IDEの規格が標準化さて、ATAという名称になった。
まぁ、IDEとATAは同じ物と考えても良いかもしれない。

ノースブリッジとサウスブリッジの間は、PCIバスという線で
結ばれると書きましたが、後でわかった話、マザーボードの種類によって
PCIバスではなく、V-Linkバスだったり、HUB-Linkバスだったり、
MuTIOLだったりします (^^;;

CPUからノースブリッジと呼ばれるチップまでPentiumだと64本の
データバスがある。
ノースブリッジからメモリも64本のデータバスが走っている。

ノースブリッジからサウスブリッジには、PCIバスと呼ばれる線があり、
ここは32ビットのデータを送る線がある。
最新のPCIバスだと64ビットになっている。

.I -c
Query/enable (E)IDE 32-bit I/O support.  A numeric parameter can be
used to enable/disable 32-bit I/O support:
Currently supported values include

if (set_io32bit) {
        if (get_io32bit)
                printf(" setting 32-bit IO_support flag to %ld\n", io32bit);
        if (ioctl(fd, HDIO_SET_32BIT, io32bit))
                perror(" HDIO_SET_32BIT failed");
}

赤い部分が設定変更を行う部分だ。
ここでコケたらエラーが出る仕組みになっている。

ioctl()関数は、デバイスを制御するシステムコールで、何でも屋に近い。
そのため使い方を網羅するのが大変なためか、このシステムコールに関して
詳しく書いている本がなかったりする。

2を底としたlogの式で表せる。
ちなみに、64ビットの場合は、誤り訂正ビットは8ビットになる。
ビット数が増えても、logの割合で増えるため、誤り訂正に使うビットは
そんなに大幅には増えない。

IDEのケーブルの場合、40本並行して線が並んでいる。
(まぁ、実際には39本なのだが・・・)

そして、個々の線で別々の信号を送っている。
同時に何ビットもデータが送れるというわけだ。

電気信号を送る際、電位が変化する事から周囲に電磁波が発生する。
これを数式化した物が、マックスウェルの方程式だ。
まぁ、大学では物理学科に所属していたので、ここまでは書けるが、
詳細については「忘れた」にしておきます (^^;;

個々の信号線から発生する電磁波が、他の信号線に対して
悪影響を起こす可能性が充分にある。
これがノイズの原因になったりする。

ノイズを減らす方法として、実は、39本の線のうち、いくつかが
GND(GROUND)になっている。つまりアースの役目を果たしている。
これにより、できるだけ電磁気の影響を排除しようとしている。

IDEケーブルを伝送中のデータが電磁気の影響を受けて、
データの中身がおかしくなっても、現在は対策がとられています。
データ転送時に、CRCビットという誤り訂正符号も付けています。
これは、ATA3からサポートされています。調査不足で、すみません m(--)m

この奮闘記を書く前まで、SCSIは低速でIDEは高速と思い込んでいた。
「IDEは内蔵型だから速い」、「SCSIは外付けだから遅い」という
誤解をしていたのだった。

そのため、サーバー機種にSCSIのハードディスクを使っているので
「なんで遅い外付けのハードディスクを使うのやろ」と思っていた。

だが、IDEよりSCSIのハードディスクの方が高速だというのを知り
どんどん自分のボロが噴出していると感じると同時に、
初期のシステム奮闘記を書いている頃の自分の姿を感じる (^^;;

ボロが噴出している方が、自分らしくて良いかなぁと思ったりもする (^^)

       -c     Query/enable  (E)IDE 32-bit I/O support.  A numeric
              parameter can be used to enable/disable 32-bit  I/O
              support:  Currently  supported  values include 0 to
              disable 32-bit I/O support, 1 to enable 32-bit data
              transfers,  and  3  to enable 32-bit data transfers
              with a  special  sync  sequence  required  by  many
              chipsets.  The value 3 works with nearly all 32-bit
              IDE chipsets, but incurs  slightly  more  overhead.
              Note  that "32-bit" refers to data transfers across
              a PCI or VLB bus to the interface  card  only; all
              (E)IDE  drives  still have only a 16-bit connection
              over the ribbon cable from the interface card.

青い部分は「32ビットのデータ転送は、PCIかVLBバスに接続したカードまで」で
赤い部分は「全ての(E)IDEドライブは、16ビットしか対応していない」
と書いている。

[root@server]# /sbin/hdparm -tT /dev/hda

/dev/hda:
 Timing buffer-cache reads:   128 MB in  0.40 seconds =320.00 MB/sec
 Timing buffered disk reads:  64 MB in 24.09 seconds =  2.66 MB/sec

[root@server]# /sbin/hdparm -tT /dev/hda

/dev/hda:
 Timing buffer-cache reads:   128 MB in  0.39 seconds =328.21 MB/sec
 Timing buffered disk reads:  64 MB in 14.99 seconds =  4.27 MB/sec

[root@server]# /sbin/hdparm -tT /dev/hda

/dev/hda:
 Timing buffer-cache reads:   128 MB in  0.39 seconds =328.21 MB/sec
 Timing buffered disk reads:  64 MB in  1.14 seconds = 56.14 MB/sec

[root@server]# /sbin/hdparm -tT /dev/hda

/dev/hda:
 Timing buffer-cache reads:   128 MB in  0.39 seconds =328.21 MB/sec
 Timing buffered disk reads:  64 MB in  1.14 seconds = 56.14 MB/sec

16ビット転送と、32ビット転送を比較すると、CPUへの割り込み回数が倍違う。
32ビットの方が割り込みが半分になるため、CPUへの負担が軽くなる上
デバイスコントローラー(IDEコントローラー)への指示も半分になる。
そのため転送が速くなるのではないかと考えられる。

16ビット転送と、32ビット転送を比較すると、CPUへの割り込み回数が倍違うが
どちらの場合であっても、CPUへの割り込みは最初の1度目だけだ。
CPUへの負担は変わらない。
そのため、I/Oの性能は変化しなくても、不思議ではない。

若干遅くなる理由は、見当もつかないが、I/Oの性能が変わらない場合だと
この説明が成り立つ。

-m     Get/set  sector count for multiple sector I/O on the drive.  A set-
       ting of 0 disables this feature.  Multiple  sector  mode  (aka  IDE
       Block  Mode),  is a feature of most modern IDE hard drives, permit-
       ting the transfer of multiple sectors  per  I/O  interrupt,  rather
       than  the  usual  one  sector  per interrupt.  When this feature is
       enabled, it typically reduces operating system  overhead  for  disk
       I/O  by  30-50%.   On many systems, it also provides increased data
       throughput of anywhere from 5% to 50%.  Some drives, however  (most
       notably  the  WD  Caviar  series), seem to run slower with multiple
       mode enabled.  Your mileage may vary.  Most drives support the min-
       imum  settings  of  2,  4, 8, or 16 (sectors).  Larger settings may
       also be possible, depending on the drive.  A setting of  16  or  32
       seems  optimal  on  many systems.  Western Digital recommends lower
       settings of 4 to 8 on many of their drives, due tiny  (32kB)  drive
       buffers and non-optimized buffering algorithms.  The -i flag can be
       used to find the maximum setting supported by  an  installed  drive
        (look for MaxMultSect in the output).  Some drives claim to support
       multiple mode, but lose data at some settings.  Under rare  circum-
       stances, such failures can result in massive filesystem corruption.

赤い部分を見ると、通常は1セクタを転送する度に割り込みが入るのだが、
このオプションを使えば、複数のセクタを転送してから割り込みが入るという。

青い部分を見ると、ディスクへの入出力の負担が30〜50%ほど減るため
データの入出力の速度が5〜50%ほど速くなると書いている。

ハードディスクからはブロック単位でデータが転送される。
そのため、DMA無効時に、ハードディスクからメモリへデータが転送時は
1ブロックごとにCPUに割り込みが入る。

もし、1ブロックのデータ量が、1セクタ(512バイト)だと、
4Kのデータを運ぶのに、8回の割り込みが入るが、
1ブロックのデータ量が、8セクタ(4Kバイト)だと、
4Kのデータを運ぶのに、1回の割り込みが済む。

[root@server]# /sbin/hdparm /dev/hda

/dev/hda:
 multcount    =  0 (off)
 IO_support   =  0 (default 16-bit)
 unmaskirq    =  0 (off)
 using_dma    =  0 (off)
 keepsettings =  0 (off)
 readonly     =  0 (off)
 readahead    =  8 (on)
 geometry     = 9964/255/63, sectors = 160086528, start = 0

[root@server]# /sbin/hdparm -tT /dev/hda

/dev/hda:
 Timing buffer-cache reads:   128 MB in  0.40 seconds =320.00 MB/sec
 Timing buffered disk reads:  64 MB in 14.98 seconds =  4.27 MB/sec

[root@server]# /sbin/hdparm -t /dev/hda

/dev/hda:
 Timing buffer-cache reads:   128 MB in  0.40 seconds =320.00 MB/sec
 Timing buffered disk reads:  64 MB in 13.85 seconds =  4.62 MB/sec

[root@server]# /sbin/hdparm -i /dev/hda

/dev/hda:

 Model=Maxtor 6Y080P0, FwRev=YAR41BW0, SerialNo=Y219K6HE
 Config={ Fixed }
 RawCHS=16383/16/63, TrkSize=0, SectSize=0, ECCbytes=57
 BuffType=DualPortCache, BuffSize=7936kB, MaxMultSect=16, MultSect=16
 CurCHS=16383/16/63, CurSects=16514064, LBA=yes, LBAsects=160086528
 IORDY=on/off, tPIO={min:120,w/IORDY:120}, tDMA={min:120,rec:120}
 PIO modes:  pio0 pio1 pio2 pio3 pio4
 DMA modes:  mdma0 mdma1 mdma2
 UDMA modes: udma0 udma1 udma2 udma3 udma4 *udma5 udma6
 AdvancedPM=yes: disabled (255) WriteCache=enabled
 Drive conforms to: (null):  1 2 3 4 5 6 7

[root@server]# /sbin/hdparm -tT /dev/hda

/dev/hda:
 Timing buffer-cache reads:   128 MB in  0.39 seconds =328.21 MB/sec
 Timing buffered disk reads:  64 MB in  1.13 seconds = 56.64 MB/sec

[root@server]# /sbin/hdparm -tT /dev/hda

/dev/hda:
 Timing buffer-cache reads:   128 MB in  0.39 seconds =328.21 MB/sec
 Timing buffered disk reads:  64 MB in  1.14 seconds = 56.14 MB/sec

[root@server]# /sbin/hdparm -t /dev/hda

/dev/hda:
 Timing buffer-cache reads:   128 MB in  0.39 seconds =328.21 MB/sec
 Timing buffered disk reads:  64 MB in 15.00 seconds =  4.27 MB/sec

[root@server]# /sbin/hdparm -t /dev/hda

/dev/hda:
 Timing buffer-cache reads:   128 MB in  0.39 seconds =328.21 MB/sec
 Timing buffered disk reads:  64 MB in 13.89 seconds =  4.61 MB/sec

/*
 * This is used for most PIO data transfers *from* the IDE interface
 */
void ata_input_data (ide_drive_t *drive, void *buffer, u32 wcount)
{
        ide_hwif_t *hwif        = HWIF(drive);
        u8 io_32bit             = drive->io_32bit;

        if (io_32bit) {
                if (io_32bit & 2) {
                        unsigned long flags;
                        local_irq_save(flags);
                        ata_vlb_sync(drive, IDE_NSECTOR_REG);
                        hwif->INSL(IDE_DATA_REG, buffer, wcount);
                        local_irq_restore(flags);
                } else
                        hwif->INSL(IDE_DATA_REG, buffer, wcount);
        } else {
                hwif->INSW(IDE_DATA_REG, buffer, wcount<<1);
        }
}

どうやら、ほとんどのPIO(DMA無効でプログラムによる入出力)で、
IDE装置から読み込む場合の処理の部分のようだ。

ソース内の変数「io_32bit」で、「0」、「1」で16ビットか32ビットかを
判定している感じがする。
32ビットの場合、赤い部分で処理され、16ビットの場合だと青い部分で
処理されている感じだ。
そして、変数「wcount」がビット演算子で処理されている

void default_hwif_iops (ide_hwif_t *hwif)
{
        hwif->OUTB      = ide_outb;
        hwif->OUTBSYNC  = ide_outbsync;
        hwif->OUTW      = ide_outw;
        hwif->OUTL      = ide_outl;
        hwif->OUTSW     = ide_outsw;
        hwif->OUTSL     = ide_outsl;
        hwif->INB       = ide_inb;
        hwif->INW       = ide_inw;
        hwif->INL       = ide_inl;
        hwif->INSW      = ide_insw;
        hwif->INSL      = ide_insl;
}

static void ide_insw (unsigned long port, void *addr, u32 count)
{
        return insw(port, addr, count);
}

static void ide_insl (unsigned long port, void *addr, u32 count)
{
        insl(port, addr, count);
}

/*
 * Fill in the dma table, without crossing any 64kB boundaries.
 * Most hardware requires 16-bit alignment of all blocks,
 * but the trm290 requires 32-bit alignment.
 */

[root@server]# /sbin/hdparm -i /dev/hda

/dev/hda:

 Model=Maxtor 6Y080P0, FwRev=YAR41BW0, SerialNo=Y219K6HE
 Config={ Fixed }
 RawCHS=16383/16/63, TrkSize=0, SectSize=0, ECCbytes=57
 BuffType=DualPortCache, BuffSize=7936kB, MaxMultSect=16, MultSect=16
 CurCHS=16383/16/63, CurSects=16514064, LBA=yes, LBAsects=160086528
 IORDY=on/off, tPIO={min:120,w/IORDY:120}, tDMA={min:120,rec:120}
 PIO modes:  pio0 pio1 pio2 pio3 pio4 
 DMA modes:  mdma0 mdma1 mdma2
 UDMA modes: udma0 udma1 udma2 udma3 udma4 *udma5 udma6 
 AdvancedPM=yes: disabled (255) WriteCache=enabled
 Drive conforms to: (null):  1 2 3 4 5 6 7

[root@server]# /sbin/hdparm -i /dev/hda

/dev/hda:

 Model=Maxtor 6Y080P0, FwRev=YAR41BW0, SerialNo=Y219K6HE
 Config={ Fixed }
 RawCHS=16383/16/63, TrkSize=0, SectSize=0, ECCbytes=57
 BuffType=DualPortCache, BuffSize=7936kB, MaxMultSect=16, MultSect=16
 CurCHS=16383/16/63, CurSects=16514064, LBA=yes, LBAsects=160086528
 IORDY=on/off, tPIO={min:120,w/IORDY:120}, tDMA={min:120,rec:120}
 PIO modes:  pio0 pio1 pio2 pio3 pio4
 DMA modes:  mdma0 mdma1 mdma2
 UDMA modes: udma0 udma1 udma2 udma3 udma4 *udma5 udma6 
 AdvancedPM=yes: disabled (255) WriteCache=enabled
 Drive conforms to: (null):  1 2 3 4 5 6 7

-X     Set the IDE transfer mode for newer (E)IDE/ATA2 drives.  This is  typically  used
       in  combination  with -d1 when enabling DMA to/from a drive on a supported inter-
       face chipset, where -X34 is used to select multiword DMA mode2  transfers.   With
       systems  which  support  UltraDMA  burst timings, -X66 is used to select UltraDMA
       mode2 transfers (you'll need to prepare the  chipset  for  UltraDMA  beforehand).
       Apart  from  that, use of this flag is seldom necessary since most/all modern IDE
       drives default to their fastest PIO transfer mode  at  power-on.   Fiddling  with
       this  can be both needless and risky.  On drives which support alternate transfer
       modes, -X can be used to switch the mode of the drive only.   Prior  to  changing
       the  transfer  mode,  the  IDE interface should be jumpered or programmed (see -p
       flag) for the new mode setting to prevent loss and/or corruption  of  data.   Use
       this  with extreme caution!  For the PIO (Programmed Input/Output) transfer modes
       used by Linux, this value is simply the desired PIO mode number plus 8.  Thus,  a
       value of 09 sets PIO mode1, 10 enables PIO mode2, and 11 selects PIO mode3.  Set-
       ting 00 restores the drive's "default" PIO mode, and 01 disables IORDY.  For mul-
       tiword DMA, the value used is the desired DMA mode number plus 32.  for UltraDMA,
       the value is the desired UltraDMA mode number plus 64.

赤い部分がPIOでの転送モードの指定の場合だ。
転送モードの数字に「8」を足した物になる。
もし、PIOのモード「2」を選びたい場合は、オプションは「-X10」になる。

青い部分がMDMAの転送モードの指定だ。
「-X」の後ろの数字は、転送モードの数字に「32」を足した物
もし、MDMAのモード「1」を選びたい場合は、オプションは「-X33」になる。

ピンクの部分は、UDMAの転送モードの指定だ。
「-X」の後ろの数字は、転送モードの数字に「64」を足した物
もし、UDMAのモード「5」を選びたい場合は、オプションは「-X69」になる。

[root@server]# /sbin/hdparm -I /dev/hda

/dev/hda:

ATA device, with non-removable media
        Model Number:       Maxtor 6Y080P0                          
        Serial Number:      Y219K6HE            
        Firmware Revision:  YAR41BW0
Standards:
        Supported: 7 6 5 4 
        Likely used: 7
Configuration:
        Logical         max     current
        cylinders       16383   16383
        heads           16      16
        sectors/track   63      63
        --
        CHS current addressable sectors:   16514064
        LBA    user addressable sectors:  160086528
        device size with M = 1024*1024:       78167 MBytes
        device size with M = 1000*1000:       81964 MBytes (81 GB)
Capabilities:
        LBA, IORDY(can be disabled)
        Queue depth: 1
        Standby timer values: spec'd by Standard, no device specific minimum
        R/W multiple sector transfer: Max = 16  Current = 16
        Advanced power management level: unknown setting (0x0000)
        Recommended acoustic management value: 192, current value: 254
        DMA: mdma0 mdma1 mdma2 udma0 udma1 udma2 udma3 udma4 *udma5 udma6 
             Cycle time: min=120ns recommended=120ns
        PIO: pio0 pio1 pio2 pio3 pio4 
             Cycle time: no flow control=120ns  IORDY flow control=120ns
Commands/features:
        Enabled Supported:
           *    NOP cmd
           *    READ BUFFER cmd
           *    WRITE BUFFER cmd
           *    Host Protected Area feature set
           *    Look-ahead
           *    Write cache
           *    Power Management feature set
                Security Mode feature set
                SMART feature set
           *    FLUSH CACHE EXT command
           *    Mandatory FLUSH CACHE command 
           *    Device Configuration Overlay feature set 
           *    Automatic Acoustic Management feature set 
                SET MAX security extension
                Advanced Power Management feature set
           *    DOWNLOAD MICROCODE cmd
           *    SMART self-test 
           *    SMART error logging 
Security: 
        Master password revision code = 65534
                supported
        not     enabled
        not     locked
        not     frozen
        not     expired: security count
        not     supported: enhanced erase
HW reset results:
        CBLID- above Vih
        Device num = 0 determined by CSEL
Checksum: correct

ハードディスクの内部には、データを記録する磁気円盤以外にも、
メモリを積んでいる。

もし、メモリがなければ、直接、磁気円盤に記録されるのだが、
磁気円盤への書き込み速度は遅い。
OSは、書き込み速度に合わせてデータ送信を行うため、
書き込み処理に時間がとられ、書き込み性能が悪くなる。
そこで一度、メモリにデータを入れて、その後、ハードディスク側で
磁気円盤に記録すれば、OSは書き込み処理に追われなくなるという。

それに、前ぶれもなく、いきなりデータを送っても、
円盤に記録するアームの移動などで時間がかかる(シーク時間)ため
一度、メモリにデータを保管して、そこから磁気円盤に記録するという
仕組みなのだ。

洪水の時に、いきなり川に水を流すのではなく、ため池に入れて
流すのと同じ原理だ。

[root@server]# /sbin/hdparm -i /dev/hda

/dev/hda:

 Model=Maxtor 6Y080P0, FwRev=YAR41BW0, SerialNo=Y219K6HE
 Config={ Fixed }
 RawCHS=16383/16/63, TrkSize=0, SectSize=0, ECCbytes=57
 BuffType=DualPortCache, BuffSize=7936kB, MaxMultSect=16, MultSect=16
 CurCHS=16383/16/63, CurSects=16514064, LBA=yes, LBAsects=160086528
 IORDY=on/off, tPIO={min:120,w/IORDY:120}, tDMA={min:120,rec:120}
 PIO modes:  pio0 pio1 pio2 pio3 pio4
 DMA modes:  mdma0 mdma1 mdma2
 UDMA modes: udma0 udma1 udma2 udma3 udma4 *udma5 udma6 
 AdvancedPM=yes: disabled (255) WriteCache=enabled
 Drive conforms to: (null):  1 2 3 4 5 6 7

[root@server]# /sbin/hdparm -I /dev/hda

(途中、省略)

Commands/features:
        Enabled Supported:
           *    NOP cmd
           *    READ BUFFER cmd
           *    WRITE BUFFER cmd
           *    Host Protected Area feature set
           *    Look-ahead
           *    Write cache
           *    Power Management feature set

(途中、省略)

[root@server]# /sbin/hdparm -W 0 /dev/hda

/dev/hda:
 setting drive write-caching to 0 (off)

[root@server]# /sbin/hdparm -I /dev/hda

(途中、省略)

Commands/features:
        Enabled Supported:
           *    NOP cmd
           *    READ BUFFER cmd
           *    WRITE BUFFER cmd
           *    Host Protected Area feature set
           *    Look-ahead
                Write cache
           *    Power Management feature set

(途中、省略)