内存地址修改.ppt

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1、8．3DMA方式③内存地址修改、传送字个数的计数等等，也不是由软件实现，而是用硬件线路直接实现的。DMA是一种完全由硬件执行I／O交换的工作方式。CPU完全接管对总线的控制，数据交换不经过CPU，而直接在内存和I／O设备之间进行。DMA方式的主要优点是速度快DMA方式一般用于高速传送成组数据8.3.1DMA的基本概念②在数据传送过程中，没有保存现场、恢复现场之类的工作。①由于CPU根本不参加传送操作，因此就省去了CPU取指令、取数、送数等操作。(1)从外围设备发出DMA请求；(2)CPU响应请求，

2、把CPU工作改成DMA操作方式，DMA控制器从CPU接管总线的控制；(3)由DMA控制器对内存寻址，即决定数据传送的内存单元地址及数据传送个数的计数，并执行数据传送的操作；(4)向CPU报告DMA操作的结束。DMA能执行以下一些基本操作：8.3.2DMA传送方式DMA控制器与CPU怎样分时使用内存呢？DMA技术的出现，使得外围设备可以通过DMA控制器直接访问内存，与此同时PU可以继续执行程序停止CPU访内周期挪用DMA与CPU交替访内1．停止CPU访问内存当外围设备要求传送一批数据时，由DMA控制

3、器发一个停止信号给CPU，要求CPU放弃对地址总线、数据总线和有关控制总线的使用权。DMA控制器获得总线控制权以后，开始进行数据传送。在一批数据传送完毕后，DMA控制器通知CPU可以使用内存，并把总线控制权交还给CPUCPU不执行程序DMA不工作DMA工作DMA不工作t内存工作时间CPU控制并使用内存DMA控制并使用内存优点是控制简单，它适用于数据传输率很高的设备进行成组传送缺点是在DMA控制器访内阶段，内存的效能没有充分发挥，相当一部分内存工作周期是空闲的。2．周期挪用在这种DMA传送方法中，当

4、I／O设备没有DMA请求时，CPU按程序要求访问内存；一旦I／O设备有DMA请求，则由I／O设备挪用一个或几个内存周期。t内存工作时间CPU控制并使用内存DMA控制并使用内存与停止CPU访内的DMA方法比较，周期挪用的方法既实现了I／O传送，又较好地发挥了内存和CPU的效率。但是I／O设备每一次周期挪用都有申请总线控制权、建立总线控制权和归还总线控制权的过程，所以传送一个字对内存来说要占用一个周期，但对DMA控制器来说一般要2-5个内存周期，因此：周期挪用的方法适用于I／O设备读写周期大于内存存储

5、周期的情况。3．DMA与CPU交替访内如果CPU的工作周期比内存存取周期长很多，此时采用交替访内的方法可以使DMA传送和CPU同时发挥最高的效率，t内存工作时间CPU控制并使用内存DMA控制并使用内存C2C1C2C1C2C1C2C1C2C1这种方式不需要总线使用权的申请、建立和归还过程，总线使用权是通过Cl和C2分时控制的。这种传送方式又称为‘透明的DMA’方式这种总线控制权的转移几乎不需要什么时间，所以对DMA传送来讲效率是很高的。8．3．3基本的DMA控制器1．DMA控制器的基本组成一个DMA

6、控制器，实际上是采用DMA方式的外围设备与系统总线之间的接口电路。这个接口电路是在中断接口的基础上再加DMA机构组成。它由以下逻辑部件组成：(6)中断机构(4)DMA请求标志(5)控制／状态逻辑(3)数据缓冲寄存器(2)字计数器(1)内存地址计数器2．DMA数据传送过程DMA的数据块传送过程可分为三个阶段：■传送前预处理；■正式传送；■传送后处理。基本DMA控制器与系统的连接有两种方式，一种是公用的DMA请求方式，另一种是独立的DMA请求方式，这与中断方式类似。DMA请求DMA响应发送内存地址传送

7、一个字数据DMA结束修改地址指针和字计数器检测传送是否结束？NY8.3.4选择型和多路型DMA控制器一个控制器只控制一个I／O设备。实际中经常采用的是选择型DMA控制器和多路型DMA控制器1.选择型DMA控制器它在物理上可以连接多个设备，而在逻辑上只允许连接一个设备。字计数器内存地址数据缓冲器状态控制设备号时序电路设备1设备2设备nCPU内存…系统总线在某一段时间内只能为一个设备服务。选择型DMA控制器特别适合数据传输率很高以至接近内存存取速度的设备。2.多路型DMA控制器多路型DMA控制器却适合

8、于同时为多个慢速外围设备服务。多路型DMA不仅在物理上可以连接多个外围设备，而且在逻辑上也允许这些外围设备同时工作，各设备以字节交叉方式通过DMA控制器进行数据传送。内存CPUDMA控制器设备设备设备内存CPUDMA控制器设备设备设备链式多路型DMA独立请求多路型DMAT1T2T5T4T6T7T8T345us30us5us磁盘磁带打印机DMA控制器tttt150us多路DMA控制器工作时间图例：8．4通道方式8.4.1通道的功能1．通道的功能因为通道是一个特殊功能的处理器、它有自己