IDE BusMaster 控制器：物理区域描述符表

"Physical Region Descriptor Table (PRDT) 是一种编程接口，用于IDE命令的DMA (Direct Memory Access) 读写操作。它是由BusMaster IDE控制器使用的，该控制器可以直接在IDE设备和主内存之间传输数据，减轻CPU负担，提高多任务环境下的系统性能。此接口的实现有助于与主要操作系统捆绑的软件，减少了为提供完整产品所需的软件开发工作量。Master模式编程接口是标准IDE编程模型的扩展，使得设备可以在适当驱动程序和设备存在时利用Master模式功能。" 在IDE Bus Master中，Physical Region Descriptor Table (PRDT) 是一个关键组件，用于指导DMA控制器如何处理内存中的数据传输。PRDT包含了一系列Physical Region Descriptors (PRDs)，每个PRD描述了一个连续的数据区域，这些区域是DMA传输的目标或来源。当控制器执行DMA操作时，它会遍历PRDT，逐个处理PRDs，直到完成整个数据块的传输。 PRD结构通常包括以下字段： 1. **Descriptor Address**：这是数据区域的物理地址。 2. **Transfer Length**：指示了该数据区域的大小，通常以字节为单位。 3. **Flags**：包含各种标志，如结束标志（表示这是最后一个PRD）、中断请求标志等，用于控制DMA传输的行为。 IDE Bus Master的运作方式如下： 1. **初始化**: 驱动程序设置好PRDT，并将其地址加载到控制器的相应寄存器中。 2. **启动传输**: 当需要从IDE设备读取数据或向设备写入数据时，驱动程序会启动一个DMA事务，控制器将开始处理PRDT中的PRDs。 3. **数据传输**: 控制器根据PRDs中的信息直接从内存或到内存读写数据，而无需CPU干预。 4. **完成与中断**: 当所有PRDs都被处理完毕，或者达到特定条件（如错误或结束标志被设置），控制器会发出一个中断，通知CPU DMA操作已完成。 通过使用DMA，IDE Bus Master可以提高数据吞吐量，因为CPU可以同时执行其他任务，而不会被磁盘I/O操作阻塞。此外，由于控制器直接与内存通信，减少了总线竞争，从而提高了系统效率。 Master模式的引入是为了使IDE控制器能够更好地适应现代操作系统的需要，特别是那些依赖于并发性和实时性的系统。它允许IDE设备以异步方式与系统交互，而不仅仅是作为CPU的从属设备。这种设计对硬盘驱动器、光驱等IDE设备的性能提升有着显著作用。 Physical Region Descriptor Table是实现高性能IDE Bus Master DMA操作的关键，它简化了数据传输过程，提高了系统的响应速度和整体性能。