home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Freelog Special Edition 1: Linux / CD1.iso / doc / HOWTO / mini / Ultra-DMA < prev    next >
Text File  |  1998-10-14  |  31KB  |  859 lines
  1.   The Linux Ultra-DMA Mini-Howto
  2.   Brion Vibber, brion@pobox.com
  3.   v2.0, 7 August 1998
  4.  
  5.   This document is intended to explain how to use Ultra-DMA aka Ultra-
  6.   ATA aka Ultra33 hard drives and interfaces with Linux. The most recent
  7.   version of this mini-Howto can be obtained in HTML format at
  8.   http://pobox.com/~brion/linux/Ultra-DMA.html.
  9.   ______________________________________________________________________
  10.  
  11.   Table of Contents
  12.  
  13.  
  14.   1. Introduction
  15.  
  16.      1.1 Disclaimer
  17.      1.2 Credits
  18.      1.3 Document History
  19.      1.4 Copying
  20.  
  21.   2. What is Ultra-DMA and why do I want it?
  22.  
  23.      2.1 IDE, EIDE, & ATAPI
  24.      2.2 Bus Master DMA
  25.      2.3 Ultra-DMA aka Ultra-ATA aka Ultra33 aka...
  26.      2.4 Just how ``Ultra'' is it anyway?
  27.      2.5 How does UDMA compare to SCSI?
  28.  
  29.   3. Using your UDMA hard drive with an EIDE interface
  30.  
  31.   4. Using your hard drives with a UDMA interface
  32.  
  33.   5. Offboard PCI UDMA interfaces
  34.  
  35.      5.1 Promise Ultra33
  36.      5.2 Artop ATP850UF
  37.      5.3 Adding device files
  38.  
  39.   6. Onboard UDMA interfaces
  40.  
  41.      6.1 Intel FX, HX, VX, TX, and LX
  42.      6.2 The VIA VP2 and Related Chipsets
  43.      6.3 TX Pro and other ``Pro'' boards
  44.  
  45.   7. UDMA-Generic
  46.  
  47.   8. Activating and Deactivating UDMA
  48.  
  49.      8.1 Using kernel boot parameters
  50.      8.2 Using hdparm
  51.  
  52.   9. Problems
  53.  
  54.      9.1 The UDMA Blacklist
  55.      9.2 Are you overclocking?
  56.      9.3 Is your BIOS current?
  57.      9.4 If you still can't get it to work!
  58.  
  59.   10. If you have some information about UDMA stuff that's not in this mini-howto...
  60.  
  61.  
  62.  
  63.   ______________________________________________________________________
  64.  
  65.  
  66.  
  67.   1.  Introduction
  68.  
  69.  
  70.   This document is intended to explain how to use Ultra-DMA aka Ultra-
  71.   ATA aka Ultra33 hard drives and interfaces with Linux. In some cases
  72.   there is no difficulty in using them, but some tweaking can increase
  73.   performance. In other cases, you need to go to extraordinary lengths
  74.   simply to access your hard drives.
  75.  
  76.  
  77.   1.1.  Disclaimer
  78.  
  79.  
  80.   The information in this is document is, to the best of my knowledge,
  81.   correct, and should work. However, there may be typos, there may be
  82.   mysterious transmission errors, and there may be strange
  83.   incompatibilities within your own system that prevent the techniques
  84.   described herein from working properly. So... before you go fiddling
  85.   around with you hard drive, BACK UP ANY DATA YOU WANT TO KEEP! If you
  86.   are not already performing regular backups, please start doing so for
  87.   your own good.
  88.  
  89.  
  90.   1.2.  Credits
  91.  
  92.  
  93.   Michel Aubry <mailto:giovanni@sudfr.com> - UDMA-enabled VIA-related
  94.   patch for <=2.0.33 & more info, grand unified UDMA patch for 2.0.34+
  95.  
  96.   Andrew Balsa <mailto:andrebalsa@altern.org> - Provided some general
  97.   UDMA info and the udma-generic patch for Intel TX, SiS, and VP1 on
  98.   <=2.0.33; also the grand unified UDMA patch for 2.0.34+
  99.  
  100.   Maxime Baudin - French translation
  101.  
  102.   Bokonon - ``Controller'' vs. ``interface''
  103.  
  104.   John G. <mailto:prefect@ipass.net> - VIA VP2 patch for <=2.0.33 & info
  105.  
  106.   Martin Gaitan - Promise Ultra33 ide0/ide1 installation workaround
  107.  
  108.   Andre M. Hedrick <mailto:hedrick@Astro.Dyer.Vanderbilt.Edu> - Grand
  109.   unified UDMA patch for 2.0.34+, Artop ATP850UF
  110.  
  111.   Norman Jacobowitz - Bugged me to add info on the VP3
  112.  
  113.   John Levon - Info on TX Pro mobos
  114.  
  115.   Peter Monta - Info on using two Ultra33 cards
  116.  
  117.   Masayoshi Nakano - Japanese translation
  118.  
  119.   Gadi Oxman <mailto:gadio@netvision.net.il> - The Promise Ultra33 patch
  120.   for <=2.0.34 & finding the secret numbers for the workaround
  121.  
  122.   Andy Pearce - Suggested adding info on the additional device files for
  123.   hde-h
  124.  
  125.   Andrei Pitis <mailto:pink@roedu.net> - LILO patch
  126.  
  127.   Brion Vibber <mailto:brion@pobox.com> - The document itself
  128.  
  129.  
  130.  
  131.  
  132.  
  133.   1.3.  Document History
  134.  
  135.  
  136.   v2.0, 7 August 1998: Major updates and almost total restructuring of
  137.   the document into onboard (motherboard) and offboard (add-in cards)
  138.   interfaces; the Grand Unified UDMA patch(a part of the Jumbo patch)
  139.   for 2.0.35. Put credits in alphabetical order by last name. Changed
  140.   ``controller'' to ``interface'' in many cases to be more technically
  141.   correct. Added info on enabling/disabling UDMA, the blacklist, and
  142.   more!
  143.  
  144.   v1.45, 6 July 1998: Minor updates - Red Hat 5.1 and 2.0.34 patch for
  145.   Promise Ultra33, LILO patch for booting off of PCI interfaces such as
  146.   the Promise Ultra33
  147.  
  148.   v1.41, 3 May 1998: Fixed a couple of typos, added translators to
  149.   credits.
  150.  
  151.   v1.4, 28 April 1998: UDMA-Generic patch, some more general info.
  152.   Copying section added.
  153.  
  154.   v1.3, 5 March 1998: VIA VP3 info, better patching instructions,
  155.   pointer to more recent Promise patch.
  156.  
  157.   v1.2, 27 January 1998: Additional Promise workaround info.
  158.  
  159.   v1.1, 21 January 1998: New info about VIA chipset, installing around
  160.   the Promise Ultra33, and enabling Bus Master & UDMA transfer modes.
  161.  
  162.   v1.0, 19 January 1998: More or less complete, first version done in
  163.   SGML.
  164.  
  165.  
  166.   1.4.  Copying
  167.  
  168.  
  169.   This document may be freely copied and distributed for informational
  170.   purposes. It may not be modified, except for reformatting, without the
  171.   permission of the author. If you wish to translate this document into
  172.   another language you may do so, however you should contact the author
  173.   first so that updated versions of this document can be sent out to
  174.   translators as well as directly to the Linux Documentation Project.
  175.  
  176.  
  177.   2.  What is Ultra-DMA and why do I want it?
  178.  
  179.  
  180.   Here's a brief overview of IDE-based drive technologies:
  181.  
  182.  
  183.   2.1.  IDE, EIDE, & ATAPI
  184.  
  185.  
  186.   These are older drive technologies. Most non-SCSI hard drives and
  187.   drive interfaces that you can buy today or are likely to be using are
  188.   EIDE, although many of the larger drives now available are UDMA.
  189.  
  190.  
  191.   2.2.  Bus Master DMA
  192.  
  193.  
  194.   Bus Master DMA is a technology for increasing the speed of hard disk
  195.   data transfers which requires support from the motherboard and the
  196.   BIOS, and at least some support from the drive.
  197.  
  198.  
  199.   You can learn more at
  200.   http://developer.intel.com/design/pcisets/busmastr/FAQs.htm.
  201.  
  202.  
  203.   2.3.  Ultra-DMA aka Ultra-ATA aka Ultra33 aka...
  204.  
  205.   Ultra-DMA has many names, but we'll just call it UDMA in here.
  206.  
  207.   UDMA is a more advanced technology which provides for even faster
  208.   throughput, up to 33.3 MB/s, twice that of EIDE, for much lower prices
  209.   than SCSI. Many new computers come with large UDMA drives and UDMA
  210.   interfaces, and it's possible to add a UDMA interface card (such as
  211.   the Promise Ultra33) to an existing system to boost speed, even on
  212.   older non-UDMA drives.
  213.  
  214.   You can learn great details about UDMA at
  215.   http://www.quantum.com/src/whitepapers/ultraata/
  216.  
  217.   Note that cable length should be kept shorter for UDMA, compared to
  218.   plain DMA, preferably less than 30 cm (12") maximum length.
  219.  
  220.  
  221.   2.4.  Just how ``Ultra'' is it anyway?
  222.  
  223.  
  224.   Before we get any farther, let's clear up a misconception. That 33
  225.   MB/sec figure is the burst transfer rate, and it's not something
  226.   you're going to see very often. To explain, here is a clip from
  227.   udma¡generic's UDMA.txt:
  228.  
  229.  
  230.  
  231.        Burst (instantaneous) transfer rates are supposed to go from 16.6MB/s (PIO
  232.        mode 4) to 16.6MB/s (DMA mode 2) up to 33MB/s (UDMA). In his patch against
  233.        kernel 2.1.55, Kim-Hoe Pang actually checked the UDMA burst transfer rate
  234.        with a logic analiser: 60ns/word, which translates into 33MB/s.
  235.  
  236.        Note that burst transfer rates only affect data transfers to/from the EIDE
  237.        drive cache (476kB for the IBM 6.4GB drive), and IMHO are not particularly
  238.        relevant for most Linux users.
  239.  
  240.        The Linux kernel uses as much RAM as possible to cache hard disk data
  241.        accesses, and so if data is not in the kernel cache there is little chance
  242.        that it will be in the (much smaller) hard disk cache.
  243.  
  244.  
  245.  
  246.  
  247.   Much more relevant is the sustained transfer rate, the speed at which
  248.   data can be transferred from the drive to main memory where it can be
  249.   used. An easy way to measure the sustained transfer rate is to use
  250.   hdparm, for instance ``hdparm ¡Tt /dev/hda'' to measure the rate of
  251.   the first IDE device.
  252.  
  253.  
  254.  
  255.        Here is some data gathered after extensive testing, using the hdparm utility
  256.        (also written by Mark Lord):
  257.  
  258.        PIO mode 4 transfer rates under Linux:   +/- 5.2MB/s
  259.  
  260.        DMA mode 2 transfer rates under Linux:   +/- 7.2MB/s
  261.  
  262.        UDMA mode 2 transfer rates under Linux:  +/- 9.8MB/s
  263.  
  264.  
  265.   As you can see, UDMA is still almost twice as fast as plain EIDE and
  266.   significantly faster than plain bus mastering DMA.
  267.  
  268.  
  269.   2.5.  How does UDMA compare to SCSI?
  270.  
  271.  
  272.   I don't have any hard numbers to give you, but the general consensus
  273.   is that high-end SCSI can give better performance than UDMA. However
  274.   if you've looked at the price tags on any hard drives lately you'll
  275.   notice that UDMA drives tend to be much less expensive. The
  276.   performance/price ratio favors UDMA in most cases.
  277.  
  278.  
  279.   3.  Using your UDMA hard drive with an EIDE interface
  280.  
  281.  
  282.   This is easy to do. Since all UDMA drives are fully EIDE backward-
  283.   compatible, just plunk your drive on your EIDE interface like it was
  284.   any old hard drive and Linux should have no problems detecting or
  285.   using it.  However, you will of course be limited to the slower speed
  286.   of EIDE.
  287.  
  288.  
  289.   4.  Using your hard drives with a UDMA interface
  290.  
  291.  
  292.   Well, there is good news and there is bad news. The good news is that
  293.   a UDMA interface can be used with both UDMA hard drives and legacy
  294.   EIDE hard drives, and will be a lot faster than an EIDE interface.
  295.  
  296.   The bad news is that the stock kernels (as of 2.0.35) do not currently
  297.   support UDMA very well. The development kernels (current is 2.1.114)
  298.   do have some UDMA support, however, and there are a number of kernel
  299.   patches available for currently existing kernels. In addition, certain
  300.   UDMA interfaces that are add-in cards rather than built into the
  301.   motherboard require either a patch or some trickery to use. That is
  302.   why this document exists - to explain how to get the patches and work
  303.   the trickery.
  304.  
  305.  
  306.   5.  Offboard PCI UDMA interfaces
  307.  
  308.  
  309.   These are UDMA interfaces on PCI cards that can be used to add UDMA
  310.   support to an existing computer without replacing the motherboard, or
  311.   for adding support for an additional four drives to a machine which
  312.   has had its onboard interfaces filled. They can also be found
  313.   preinstalled in some computers, especially Gateway 2000 and Dell
  314.   machines.
  315.  
  316.   Most of them are not supported by the current stable kernels (as of
  317.   2.0.35), you must apply a kernel patch or use a development kernel
  318.   (2.1.x series).  If you need to install Linux onto a hard drive on one
  319.   of these interfaces, you will need to use a few odd tricks.
  320.  
  321.  
  322.   5.1.  Promise Ultra33
  323.  
  324.  
  325.   This is a PCI card that has two UDMA channels on it, supporting up to
  326.   four drives total. You can look up specifications & pricing at
  327.   http://www.promise.com.
  328.  
  329.   This card shipped in early model Gateway 2000 Pentium II systems, and
  330.   may or may not be in more recent models.
  331.   Kernel 2.0.35 supports the Ultra33 explicitly, and the development
  332.   kernels (current is 2.1.114) have generic PCI IDE interface support
  333.   which automatically detects the Promise Ultra33.  However, the older
  334.   stable kernels (2.0.34 and below) do not, and since most Linux
  335.   distributions include these older kernels it can be a little difficult
  336.   to get Linux installed because of this.
  337.  
  338.   Installing Linux with the Promise
  339.  
  340.   Although there is a patch for the Promise interface, it is not very
  341.   easy to apply a patch and recompile your kernel if you have not
  342.   installed Linux yet! So, here is a workaround which allows you to
  343.   install. Thanks to Gadi Oxman for the following information on getting
  344.   the interface settings:
  345.  
  346.  
  347.  
  348.        If we can access the console with the installation disk, we can also
  349.        use "cat /proc/pci" to display the Promise interface settings:
  350.  
  351.            RAID bus interface: Promise Technology Unknown device (rev 1).
  352.              Vendor id=105a. Device id=4d33.
  353.              Medium devsel.  IRQ 12.  Master Capable.  Latency=32.
  354.              I/O at 0xe000.   (a)
  355.              I/O at 0xd804.   (b)
  356.              I/O at 0xd400.   (c)
  357.              I/O at 0xd004.   (d)
  358.              I/O at 0xc800.   (e)
  359.  
  360.        and pass "ide2=a,b+2 ide3=c,d+2" as a command line parameter to the kernel.
  361.  
  362.  
  363.  
  364.  
  365.   Note that the numbers probably are not the same as what you will have.
  366.   Just as an example, the parameters to use for the above set of numbers
  367.   would be ``ide2=0xe000,0xd806 ide3=0xd400,0xd006''.  If you are only
  368.   using the first channel on the Ultra33 (for instance, if you only have
  369.   one drive, or two if they are master and slave on the same channel),
  370.   then you won't need to specify ide3.
  371.  
  372.   Red Hat 5.1: Boot with the boot diskette and press enter when
  373.   prompted.  The kernel will load, and then you will be asked for a
  374.   language, keyboard type, and installation method. You may be prompted
  375.   for additional information about the source media; it doesn't matter
  376.   right now what you tell it as long as you can get to the next step.
  377.   Next you should see a screen titled ``Select Installation Path'';
  378.   press Alt-F2 now to get to a command prompt.  Run ``cat /proc/pci'',
  379.   write down the numbers as above, and reboot from the boot disk. This
  380.   time, type ``linux ide2= (this is where you put the numbers like shown
  381.   above) ide3=(more numbers)''. It should now be able to install onto
  382.   your hard disk without difficulty, however LILO will probably not be
  383.   able to install; instead make a boot floppy and boot it with the same
  384.   parameters until you can patch LILO and and the kernel.
  385.  
  386.   Red Hat 5.0 and Slackware 3.4: These are similar, but with the wrinkle
  387.   that the setup programs ignore /dev/hde-h (the drives on ide2 and
  388.   ide3).  In order to install to or from these drives it is necessary to
  389.   override one or both of the onboard interface's channels. However be
  390.   sure not to override a device that you need to install; for instance
  391.   if you are installing from a CD-ROM drive on /dev/hdd (ide1 - onboard
  392.   interface) to a hard drive on /dev/hde (ide2 - the Ultra33), you
  393.   should override the non-essential ide0 with ide2 and leave ide1
  394.   intact. Assuming the numbers above you would boot with
  395.   ``ide0=0xe000,0xd806''. Red Hat 5.0 will give you a shell prompt if
  396.   you use the rescue disk capability, and Slackware includes a shell in
  397.   the regular installation process. However Red Hat 5.0 is difficult to
  398.   boot after installation; if you have problems you could try
  399.   downloading a Slackware boot disk from
  400.   ftp://ftp.cdrom.com/pub/linux/slackware-3.5/bootdsks.144/ and using
  401.   that to boot.
  402.  
  403.   With another Linux distribution you will have to improvise a bit, but
  404.   the process should be about the same as the above.
  405.  
  406.   IMPORTANT: Without the patch (discussed in the section
  407.   ``UDMA¡Generic''), the kernel needs these boot parameters in order to
  408.   access your hard disk! Therefore it is very important that when you
  409.   configure LILO, either on the hard disk or on a boot floppy, that you
  410.   give it the exact same parameters that you gave when installing.
  411.   Otherwise your system won't boot! It should be possible to give them
  412.   to LILO when you boot (ie, press Shift, type in ``linux ide2=.....''
  413.   each time you boot), but only if you kept the numbers! It is
  414.   recommended that you patch your kernel as soon as possible so you will
  415.   not have to worry about that anymore; once you are booting with a
  416.   patched kernel, you can get rid of the boot parameters. Also, as far
  417.   as I know there is no way to pass boot parameters to a plain kernel
  418.   boot floppy (as made with ``make zdisk''), you must use LILO or
  419.   another loader (such as LOADLIN) that lets you pass boot parameters.
  420.  
  421.   However, unpatched kernels and installation programs often have a
  422.   difficult time actually using ide2 and ide3, even if the drives are
  423.   detected properly.  So if you can't get Linux to install using the
  424.   above technique, try specifying ide0 or ide1 instead of ide2 or ide3
  425.   (thanks to Martin Gaitan for this technique). This essentially
  426.   replaces the on-board interface with the Promise Ultra33 as far as the
  427.   kernel is concerned, and you can follow the directions in the next
  428.   section as if you had physically moved it.  Note that if you're using
  429.   an IDE CD-ROM drive connected to your on-board interface to install
  430.   from, you will want to make sure that you do not take over the
  431.   interface that the CD is on or you will not be able to install! If the
  432.   CD is hda or hdb, use ide1 for your hard drive, and if it is hdc or
  433.   hdd, then use ide0.
  434.  
  435.   Installing Linux Around the Promise
  436.  
  437.   If you cannot get the software workaround to work, you will have to
  438.   try a more brute force approach. Here's an alternative method that is
  439.   virtually guaranteed to work, but  will require you to open up your
  440.   computer and mess about in it. NOTE: If you are not familiar with the
  441.   process of connecting and disconnecting IDE drives, read the manuals
  442.   that came with your computer, your hard drive, and/or the Promise
  443.   Ultra33 before attempting this! If you screw something up and don't
  444.   know how to put it back, you could end up being sorry!
  445.  
  446.   That being said, it's all really quite simple. Most motherboards these
  447.   days have built-in EIDE interfaces. Disconnect your hard drive from
  448.   the Ultra33 and connect it to the onboard interface. If you have other
  449.   IDE devices, such as a CD-ROM, tape, or ZIP drive, on your oboard
  450.   interface, it is easiest if you either add the hard drive on an unused
  451.   channel (the secondary instead of the primary) or temporarily displace
  452.   a device that you don not need immediately (such as ZIP or tape).
  453.   Install Linux. Download and apply the Promise UDMA patch (see next
  454.   section).
  455.  
  456.   Now you are ready to move the drive back onto the Promise... almost.
  457.   To be safe, make a kernel-image boot floppy (cd /usr/src/linux ; make
  458.   zdisk), which you  will be able to use to boot your system in case
  459.   LILO doesn't work. Actually, to be very safe, make two and put one
  460.   away for now.
  461.  
  462.  
  463.   Okay, now it is time to think a little... if you have just one hard
  464.   drive and it is going to be on the Promise, then it will most likely
  465.   be /dev/hde (a and b are for the primary onboard interface, c and d
  466.   for the secondary onboard interface).  If you are going to put any
  467.   other drives on it, then the slave of the Promise's first channel will
  468.   be /dev/hdf, the master of the second will be /dev/hdg, and the slave
  469.   of the second will be /dev/hdh.
  470.  
  471.   Edit /etc/fstab, and change all the partitions of the hard drives you
  472.   are moving from the onboard drives (/dev/hda, hdb, etc) to their new
  473.   locations  on the Promise (/dev/hde, hdf, etc). If you had to displace
  474.   any devices (such as a CD-ROM or ZIP drive) that you want to leave on
  475.   the onboard interface, then change them to their new locations as
  476.   well. For instance, if your CD-ROM was originally the master on the
  477.   primary channel (/dev/hda), but you put your hard disk there and had
  478.   to bump the CD to the slave  (/dev/hdb) or to the secondary channel
  479.   (/dev/hdc), and now you want to put  it back, then change it to
  480.   /dev/hda.
  481.  
  482.   If you are using LILO, reconfigure LILO to use the new location of the
  483.   drive (LILO configuration is beyond the scope of this document, if you
  484.   do not know how, read the LILO mini-HOWTO
  485.   <http://sunsite.unc.edu/LDP/HOWTO/mini/LILO.html>), or else it
  486.   probably will not be able to boot unless you use that boot floppy I
  487.   had you make, which you will also want to configure to boot off the
  488.   new partition. This is done using the rdev command. Put the floppy in
  489.   the drive and type ``rdev /dev/fd0 /dev/hde1''. Of course that's
  490.   assuming your root partition is the first on your first UDMA drive. If
  491.   not (mine is /dev/hde7, for instance), then obviously use the
  492.   appropriate partition number!
  493.  
  494.   Reboot. Your system should now work fine.
  495.  
  496.   Patching for the Promise
  497.  
  498.   Kernels 2.0.35 and later support the Promise Ultra33 natively;
  499.   download an upgrade from your Linux distribution or from
  500.   http://www.kernel.org.
  501.  
  502.   For instructions on how to compile the kernel, read the Kernel HOWTO.
  503.  
  504.   Using two Ultra33 cards in one machine
  505.  
  506.   This is currently not working correctly... don't do it right now
  507.   unless you're willing to fiddle with the kernel to try to get things
  508.   to work.
  509.  
  510.  
  511.   5.2.  Artop ATP850UF
  512.  
  513.  
  514.   This card is supported by udma¡generic. Installation of Linux onto a
  515.   system with one of these as the interface for the target disk may be
  516.   similar to the workarounds for the Promise Ultra33.
  517.  
  518.  
  519.   5.3.  Adding device files
  520.  
  521.  
  522.   The tertiary and quaternary IDE interfaces (ide2 and ide3) use device
  523.   files of the form /dev/hde* through /dev/hdh*. On older kernels these
  524.   devices were not automatically created, so you may need to add them
  525.   manually for things to work properly.
  526.  
  527.   This can be done easily if you have a current copy of the Linux kernel
  528.   source installed; simply run /usr/src/linux/scripts/MAKEDEV.ide and it
  529.   will create all relevant device files.
  530.  
  531.  
  532.   6.  Onboard UDMA interfaces
  533.  
  534.  
  535.   These are UDMA¡capable drive interfaces built into motherboards. They
  536.   use the standard IDE I/O ports and so are fully usable at the slower
  537.   non¡UDMA speeds on an unpatched 2.0.x kernel such as are used when
  538.   installing Linux.  Thus they should not cause any difficulties during
  539.   installation, and patching for UDMA speed is a welcome luxury instead
  540.   of a necessary step.
  541.  
  542.  
  543.   6.1.  Intel FX, HX, VX, TX, and LX
  544.  
  545.  
  546.   Thanks again to Gadi for this info:
  547.  
  548.  
  549.  
  550.        Bus mastering DMA support for the Intel TX chipset is available in 2.0.31
  551.        and above.
  552.  
  553.  
  554.  
  555.  
  556.   In older kernels (such as Slackware 3.4's 2.0.30), the interface will
  557.   be used in the slower EIDE mode.  In either case the interface will be
  558.   automatically detected by the kernel and you should have no trouble
  559.   using it.
  560.  
  561.   Full UDMA support for these chipsets is included in the udma¡generic
  562.   patch; see ``UDMA-Generic''.
  563.  
  564.  
  565.   6.2.  The VIA VP2 and Related Chipsets
  566.  
  567.  
  568.   This interface also can be autodetected and used in EIDE mode by an
  569.   unpatched kernel, but if you have one of these, you will want to grab
  570.   a patch so you can get faster throughput and do away with annoying
  571.   "unkown PCI device" messages.
  572.  
  573.   One is available at http://www.ipass.net/~prefect/; it is designed for
  574.   the VIA VP2/97 chipset, found on FIC's PA-2007 and PA-2011
  575.   motherboards, but may work on related chipsets.  It has been reported
  576.   that it functions on the newer VIA VP3 chipset, your mileage may vary.
  577.  
  578.   Note that this patch only supports Bus Mastering mode, not full UDMA
  579.   mode, but it's still better than plain-vanilla EIDE mode.  Follow the
  580.   directions at the patch's site for enabling BMDMA mode.
  581.  
  582.   There is another patch that supports full UDMA mode at
  583.   http://www.pyreneesweb.com/Udma/udma.html, designed for the VIA
  584.   VT82C586B, and it ought to work on the VP2, VP3, VPX, P6 and AGP
  585.   Apollo chipsets. Follow the directions for installation and UDMA
  586.   enabling there, but it is recommended that you back up any data you
  587.   want to keep, as there are potential problems with incompatible
  588.   motherboards. But, if it does work, it should work without problems.
  589.  
  590.   Note that the VP1 chipset is not known to work with these patches, but
  591.   is supported by the ``UDMA-Generic'' patch.
  592.  
  593.  
  594.  
  595.   6.3.  TX Pro and other ``Pro'' boards
  596.  
  597.  
  598.   UDMA is not currently supported for the TX Pro motherboards. They are
  599.   not the same as a TX mobo, and apparently misreport their DMA
  600.   capabilities hence the problem. Someone is working on this I hear, so
  601.   a patch may appear some time in the future but not yet.
  602.  
  603.  
  604.   7.  UDMA-Generic
  605.  
  606.  
  607.   The UDMA-Generic patch, modified by AndrΘ Balsa
  608.   <mailto:andrebalsa@altern.org>, Andre Hedrick
  609.   <mailto:hedrick@Astro.Dyer.Vanderbilt.Edu>, and Michel Aubry
  610.   <mailto:giovanni@sudfr.com> from Mark Lord's original Triton DMA
  611.   driver, provides UDMA support for the following chipsets (as of
  612.   version 0.3):
  613.  
  614.  
  615.   ╖  All Intel chipsets: FX, HX, VX, TX, LX
  616.  
  617.   ╖  All SiS chipsets (only SiS5598 tested, but this entire family of
  618.      chipsets has the same bult-in 5513 interface device).
  619.  
  620.   ╖  VIA chipsets (only 82C586B tested, but again this family of
  621.      chipsets has the same interface structure). Special diagnostics
  622.      support is available for the VIA interfaces.
  623.  
  624.   ╖  Promise and Artop PCI UDMA interface cards support.  Triones PCI
  625.      UDMA interface card not included yet.
  626.  
  627.   It is also designed to be easy to extend to support other chipsets.
  628.  
  629.   Udma-generic, also known as the Grand Unified UDMA Patch (GUUP -
  630.   pronounced ``goop''), has been folded into the Jumbo patch which
  631.   includes other useful features such as automatic detection of memory
  632.   over 64 MB and CPU clock speed detection. You can get the Jumbo patch
  633.   for kernel 2.0.35 at http://www.altern.org/andrebalsa/linux/. This
  634.   patch should also apply against 2.0.36pre1 and possibly later.
  635.  
  636.   Here are a few notes from the author:
  637.  
  638.  
  639.  
  640.        Performance with IBM UDMA drives on a good motherboard approches the
  641.        maximum head transfer rates: about 10 Mb/s (measured with hdparm -t -T).
  642.  
  643.        The Intel TX chipset has a single FIFO for hard disk data shared by
  644.        its two IDE interfaces, so using 2 UDMA drives will not yield such a
  645.        great improvement over a single UDMA drive.
  646.        However, the SiS5598 has two completely separate interfaces, each with
  647.        its own FIFO. Theoretically, one could approach 66Mb/s burt transfer
  648.        rates on motherboards with the SiS5598 chip, using the md driver and
  649.        data striping over two drives. The SiS5571 has the same interface
  650.        architecture, I think. I don't have the VIA chipsets datasheets, so I
  651.        can't say anything about those.
  652.  
  653.        The Linux IDE (U)DMA kernel driver by Mark Lord has a particularly
  654.        low setup time (i.e. latency for data transfers). It is ideal for
  655.        frequent, small data transfers (such as those in Linux news servers),
  656.        and might be in some cases superior to its SCSI counterparts.
  657.  
  658.  
  659.  
  660.  
  661.   8.  Activating and Deactivating UDMA
  662.  
  663.  
  664.   Normally, a UDMA-aware kernel will automatically enable UDMA support
  665.   for drives and interfaces that support it. However starting with
  666.   kernel 2.1.113 DMA drive transfers are disabled by default unless you
  667.   have configured your kernel specifically to automatically activate it.
  668.   This may seem inconvenient, but some drives and some interfaces do not
  669.   function properly with DMA enabled; see the UDMA Blacklist below.
  670.  
  671.  
  672.   8.1.  Using kernel boot parameters
  673.  
  674.  
  675.   On kernels 2.1.113 and up, you can enable DMA for both drives on a
  676.   given IDE interface using the ideX=dma kernel parameter, where X is
  677.   the number of the interface (the first is 0).
  678.  
  679.   Kernel boot parameters can be set using LILO, LOADLIN, or most Linux
  680.   boot loaders. For more information see the Bootdisk HOWTO.
  681.  
  682.  
  683.  
  684.   8.2.  Using hdparm
  685.  
  686.  
  687.   hdparm is a program used to tweak the parameters of hard drives under
  688.   Linux. Among other things you can use it to enable or disable UDMA for
  689.   a drive and test its sustained transfer rate.
  690.  
  691.   Most Linux distributions include hdparm, but you should apply a patch
  692.   to include UDMA support. You can download hdparm at
  693.   ftp://sunsite.unc.edu/pub/Linux/system/hardware/hdparm-3.3.tar.gz and
  694.   the patch at http://pobox.com/~brion/linux/hdparm-3.3-udma.patch.gz.
  695.  
  696.   Compile and install it like so:
  697.  
  698.  
  699.  
  700.        cd /usr/src
  701.        tar zxvf /tmp/download/hdparm-3.3.tar.gz
  702.        cd hdparm-3.3
  703.        gzip -cd /tmp/download/hdparm-3.3-udma.patch.gz | patch -p0
  704.        make
  705.        if [ -f /sbin/hdparm ]; then rm -f /sbin/hdparm ; fi
  706.        make install
  707.        cp /usr/local/sbin/hdparm /sbin/hdparm
  708.  
  709.  
  710.  
  711.  
  712.   To enable UDMA for a hard drive: hdparm -d1 /dev/hda
  713.  
  714.   To disable UDMA for a hard drive: hdparm -d0 /dev/hda
  715.  
  716.   To measure transfer rate of a hard drive: hdparm -Tt /dev/hda
  717.  
  718.   To see what options are enabled for a hard drive: hdparm /dev/hda
  719.  
  720.   To see more info on your drive than you wanted to know: hdparm -i
  721.   /dev/hda
  722.  
  723.   For more detailed info read the man page (``man 8 hdparm'').
  724.  
  725.  
  726.  
  727.   9.  Problems
  728.  
  729.   9.1.  The UDMA Blacklist
  730.  
  731.  
  732.   The following drives are ``blacklisted''. You should not use UDMA with
  733.   these drives as it may cause corruption of data.
  734.  
  735.  
  736.   ╖  Western Digital WDC AC22100H
  737.  
  738.   The UDMA portion of the Jumbo-2.0.35-9 patch automatically disables
  739.   DMA for this drive.
  740.  
  741.  
  742.   9.2.  Are you overclocking?
  743.  
  744.  
  745.   If you are, beware! Here is a quote from the udma-generic
  746.   documentation:
  747.  
  748.  
  749.  
  750.        DON'T OVERCLOCK the PCI bus. 37.5MHz is the maximum supported speed for
  751.        the PCI bus. Some (supposedly compatible) UDMA drives will not even take
  752.        37.5MHz, but should be OK at 33.3MHz.
  753.  
  754.        In any case, NEVER, NEVER set the PCI bus to 41.5MHz.
  755.  
  756.        The RECOMMENDED safe setting is 33MHz.
  757.  
  758.  
  759.  
  760.  
  761.  
  762.   9.3.  Is your BIOS current?
  763.  
  764.  
  765.   Here is another clip from the udma-generic docs:
  766.  
  767.  
  768.  
  769.  
  770.  
  771.  
  772.  
  773.  
  774.  
  775.  
  776.  
  777.  
  778.  
  779.  
  780.  
  781.  
  782.  
  783.  
  784.  
  785.  
  786.  
  787.  
  788.  
  789.  
  790.  
  791.  
  792.  
  793.   The real work involved in setting up the chips for DMA transfers is done
  794.   mostly by the BIOS of each motherboard. Now of course one hopes that the
  795.   BIOS has been correctly programmed...
  796.  
  797.   For example, the ASUS SP-97V motherboard with its original BIOS (Rev. 1.03)
  798.   would malfunction with the modified Linux driver in both DMA mode 2 and UDMA
  799.   modes; it would work well using PIO mode 4, or under Windows 95 in all
  800.   modes. I downloaded the latest BIOS image (Rev. 1.06) from the ASUS Web site
  801.   and flashed the BIOS EPROM with the latest BIOS revision. It has been
  802.   working perfectly ever since (at 66 MHz bus speeds).
  803.  
  804.   What this tells us is that the BIOS sets up the DMA controller with specific
  805.   timing parameters (active pulse and recovery clock cycles). My initial BIOS
  806.   revision probably had bad timings. Since the Windows 95 driver sets up those
  807.   timings by itself (i.e. it does not depend on the BIOS to setup the hard
  808.   disk controller timing parameters), I initially had problems only with the
  809.   Linux driver, while Windows 95 worked well.
  810.  
  811.   So, let me state this again: this Linux (U)DMA driver depends on the BIOS for
  812.   correct (U)DMA controller setup. If you have problems, first check that you
  813.   have the latest BIOS revision for your specific motherboard.
  814.  
  815.   ...
  816.  
  817.   New BIOS revisions can be downloaded from your motherboard manufacturer's
  818.   Web site. Flashing a new BIOS image is a simple operation but one must
  819.   strictly follow the steps explained on the motherboard manual.
  820.  
  821.   Late Award BIOS revisions seem stable with respect to UDMA. Anything with a
  822.   date of 1998 should be fine.
  823.  
  824.  
  825.  
  826.  
  827.  
  828.   9.4.  If you still can't get it to work!
  829.  
  830.  
  831.   If nothing in this document proved helpful, or at least not helpful
  832.   enough to get your machine working, your best bet is to write up a
  833.   message that fully describes your difficulty, what type of UDMA
  834.   interface you have, whether it is onboard or on a card, if your drive
  835.   is actually UDMA or plain EIDE, exactly what configuration of drives
  836.   you have, what version (distribution & kernel versions if possible) of
  837.   Linux you are using, and anything else that sounds useful, and post it
  838.   to the newsgroup comp.os.linux.hardware.  You will probably get some
  839.   helpful suggestions soon.
  840.  
  841.  
  842.   10.  If you have some information about UDMA stuff that's not in this
  843.   mini-howto...
  844.  
  845.  
  846.   Great! If you know something I don't, by all means send it to me
  847.   (brion@pobox.com) and I will put it in this document and update it
  848.   fairly soon.
  849.  
  850.  
  851.  
  852.  
  853.  
  854.  
  855.  
  856.  
  857.  
  858.  
  859.