组成原理是计算机考研的重要内容之一,组成原理的核心考点较多,复习较困难。为了帮助大家更好的了解和复习备考,小编为大家整理了计算机考研组成原理高频考点:DMA方式的详细内容,一起来看看吧。
2024计算机考研组成原理考点:DMA方式
  一、含义
  DMA方式,也称为成组数据传送方式,有时也称为直接内存操作。
  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。
  二、DMA与主存交换数据的三种工作方式
  1.停止CPU访问主存
  总线的控制权,内存的访问权交给了DMA接口。
  优点:控制简单;适合大量数据传送。
  缺点:未充分发挥CPU对主存的利用。
  2.周期挪用(周期窃取)
  DMA访问主存的三种情况:
  1)CPU此时不访存
  2)CPU正在访存
  3)CPU与DMA同时请求访存,此时CPU将总线控制权交给DMA
  3.DMA与CPU交替访问
  CPU工作周期:
  C1:专供DMA访存
  C2:专供CPU访存
  特点:不需要申请建立和归还总线的使用权
  三、一个完整的DMA传输过程必须经过的4个步骤
  1.DMA请求
  CPU对DMA控制器初始化,并向I/O接口发出操作命令,I/O接口提出DMA请求。
  2.DMA响应
  DMA控制器对DMA请求判别优先级及屏蔽,向总线裁决逻辑提出总线请求。当CPU执行完当前总线周期即可释放总线控制权。此时,总线裁决逻辑输出总线应答,表示DMA已经响应,通过DMA控制器通知I/O接口开始DMA传输。
  3.DMA传输
  DMA控制器获得总线控制权后,CPU即刻挂起或只执行内部操作,由DMA控制器输出读写命令,直接控制RAM与I/O接口进行DMA传输。
  在DMA控制器的控制下,在存储器和外部设备之间直接进行数据传送,在传送过中不需要中央处理器的参与。开始时需提供要传送的数据的起始位置和数据长度。
  4.DMA结束
  当完成规定的成批数据传送后,DMA控制器即释放总线控制权,并向I/O接口发出结束信号。当I/O接口收到结束信号后,一方面停止I/O设备的工作,另一方面向CPU提出中断请求,使CPU从不介入的状态解脱,并执行一段检查本次DMA传输操作正确性的代码。最后,带着本次操作结果及状态继续执行原来的程序。
  由此可见,DMA传输方式无需CPU直接控制传输,也没有中断处理方式那样保留现场和恢复现场的过程,通过硬件为RAM与I/O设备开辟一条直接传送数据的通路,使CPU的效率大为提高。
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