westpower的个人空间 https://blog.eetop.cn/285267 [收藏] [复制] [分享] [RSS]

空间首页 动态 记录 日志 相册 主题 分享 留言板 个人资料

日志

DMA模式

已有 861 次阅读| 2010-5-18 13:53 |个人分类:Digital FE

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。DMA模式与PIO模式的区别就在于,DMA模式不过分依赖CPU,可以大大节省系统资源,二者在传输速度上的差异并不十分明显。DMA模式又可以分为Single-Word DMA(单字节DMA)和Multi-Word DMA(多字节DMA)两种,其中所能达到的最大传输速率也只有16.6MB/s。
  DMA 传送方式的优先级高于程序中断,两者的区别主要表现在对CPU的干扰程度不同。中断请求不但使CPU停下来,而且要CPU执行中断服务程序为中断请求服务,这个请求包括了对断点和现场的处理以及CPU与外设的传送,所以CPU付出了很多的代价;DMA请求仅仅使CPU暂停一下,不需要对断点和现场的处理,并且是由DMA控制外设与主存之间的数据传送,无需CPU的干预,DMA只是借用了一点CPU的时间而已。还有一个区别就是,CPU对这两个请求的响应时间不同,对中断请求一般都在执行完一条指令的时钟周期末尾响应,而对DMA的请求,由于考虑它得高效性,CPU在每条指令执行的各个阶段之中都可以让给DMA使用,是立即响应。

  DMA主要由硬件来实现,此时高速外设和内存之间进行数据交换不通过CPU的控制,而是利用系统总线。DMA方式是I/O系统与主机交换数据的主要方式之一,另外还有程序查询方式和中断方式。

 

DMA工作原理

  DMA 是所有现代电脑的重要特色,他允许不同速度的硬件装置来沟通,而不需要依于 CPU 的大量 中断 负载。否则,CPU 需要从 来源 把每一片段的资料复制到 暂存器,然后把他们再次写回到新的地方。在这个时间中,CPU 对于其他的工作来说就无法使用。
  DMA 传输重要地将一个内存区从一个装置复制到另外一个。当 CPU 初始化这个传输动作,传输动作本身是由 DMA 控制器 来实行和完成。典型的例子就是移动一个外部内存的区块到芯片内部更快的内存去。像是这样的操作并没有让处理器工作拖延,反而可以被重新排程去处理其他的工作。DMA 传输对于高效能 嵌入式系统 算法和网络是很重要的。
  举个例子,PC ISA DMA 控制器拥有 8 个 DMA 通道,其中的 7 个通道是可以让 PC 的 CPU 所利用。每一个 DMA 通道有一个 16位元 位址暂存器和一个 16 位元 计数暂存器。要初始化资料传输时,装置驱动程式一起设定 DMA 通道的位址和计数暂存器,以及资料传输的方向,读取或写入。然后指示 DMA 硬件开始这个传输动作。当传输结束的时候,装置就会以中断的方式通知 CPU。
  "分散-收集" (Scatter-gather) DMA 允许在一次单一的 DMA 处理中传输资料到多个内存区域。相当于把多个简单的 DMA 要求串在一起。再一次,这个动机是要减轻 CPU 的多次输出输入中断和资料复制任务。
  DRQ 意为 DMA 要求;DACK 意为 DMA 确认。这些符号一般在有 DMA 功能的电脑系统硬件概要上可以看到。他们表示了介于 CPU 和 DMA 控制器之间的电子讯号传输线路。

点赞

评论 (0 个评论)

facelist

您需要登录后才可以评论 登录 | 注册

  • 关注TA
  • 加好友
  • 联系TA
  • 0

    周排名
  • 0

    月排名
  • 0

    总排名
  • 0

    关注
  • 5

    粉丝
  • 0

    好友
  • 10

    获赞
  • 21

    评论
  • 429

    访问数
关闭

站长推荐 上一条 /1 下一条

小黑屋| 关于我们| 联系我们| 在线咨询| 隐私声明| EETOP 创芯网
( 京ICP备:10050787号 京公网安备:11010502037710 )

GMT+8, 2024-3-29 02:01 , Processed in 0.023659 second(s), 14 queries , Gzip On, Redis On.

eetop公众号 创芯大讲堂 创芯人才网
返回顶部