組成原理是計算機考研的重要內容之一,組成原理的核心考點較多,復習較困難。為了幫助大家更好的了解和復習備考,小編為大家整理了計算機考研組成原理高頻考點:DMA方式的詳細內容,一起來看看吧。
2024計算機考研組成原理考點:DMA方式
  一、含義
  DMA方式,也稱為成組數(shù)據(jù)傳送方式,有時也稱為直接內存操作。
  DMA是所有現(xiàn)代電腦的重要特色,他允許不同速度的硬件裝置來溝通,而不需要依于CPU的大量中斷負載。
  二、DMA與主存交換數(shù)據(jù)的三種工作方式
  1.停止CPU訪問主存
  總線的控制權,內存的訪問權交給了DMA接口。
  優(yōu)點:控制簡單;適合大量數(shù)據(jù)傳送。
  缺點:未充分發(fā)揮CPU對主存的利用。
  2.周期挪用(周期竊取)
  DMA訪問主存的三種情況:
  1)CPU此時不訪存
  2)CPU正在訪存
  3)CPU與DMA同時請求訪存,此時CPU將總線控制權交給DMA
  3.DMA與CPU交替訪問
  CPU工作周期:
  C1:專供DMA訪存
  C2:專供CPU訪存
  特點:不需要申請建立和歸還總線的使用權
  三、一個完整的DMA傳輸過程必須經(jīng)過的4個步驟
  1.DMA請求
  CPU對DMA控制器初始化,并向I/O接口發(fā)出操作命令,I/O接口提出DMA請求。
  2.DMA響應
  DMA控制器對DMA請求判別優(yōu)先級及屏蔽,向總線裁決邏輯提出總線請求。當CPU執(zhí)行完當前總線周期即可釋放總線控制權。此時,總線裁決邏輯輸出總線應答,表示DMA已經(jīng)響應,通過DMA控制器通知I/O接口開始DMA傳輸。
  3.DMA傳輸
  DMA控制器獲得總線控制權后,CPU即刻掛起或只執(zhí)行內部操作,由DMA控制器輸出讀寫命令,直接控制RAM與I/O接口進行DMA傳輸。
  在DMA控制器的控制下,在存儲器和外部設備之間直接進行數(shù)據(jù)傳送,在傳送過中不需要中央處理器的參與。開始時需提供要傳送的數(shù)據(jù)的起始位置和數(shù)據(jù)長度。
  4.DMA結束
  當完成規(guī)定的成批數(shù)據(jù)傳送后,DMA控制器即釋放總線控制權,并向I/O接口發(fā)出結束信號。當I/O接口收到結束信號后,一方面停止I/O設備的工作,另一方面向CPU提出中斷請求,使CPU從不介入的狀態(tài)解脫,并執(zhí)行一段檢查本次DMA傳輸操作正確性的代碼。最后,帶著本次操作結果及狀態(tài)繼續(xù)執(zhí)行原來的程序。
  由此可見,DMA傳輸方式無需CPU直接控制傳輸,也沒有中斷處理方式那樣保留現(xiàn)場和恢復現(xiàn)場的過程,通過硬件為RAM與I/O設備開辟一條直接傳送數(shù)據(jù)的通路,使CPU的效率大為提高。
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