解密DMA：加速數(shù)據(jù)流動的關鍵

DMA（Direct Memory Access）控制板是一種獨特的將數(shù)據(jù)遷移到系統(tǒng)中的外部設備，其主要功能是在不經(jīng)常干涉CPU的情況下，完成運行內(nèi)存和外部設備之間最直接的傳輸數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)傳輸方式顯著提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎退俣龋徑饬薈PU的壓力，促使CPU更加專注于其他日常任務。下面詳細描述了DMA控制板的基本功能:

1. 接受DMA對外部設備的要求，管理系統(tǒng)的總線管控權

◆ DMA要求接受：當外部設備進行傳輸數(shù)據(jù)時，DMA要求將DMA傳輸?shù)紻MA控制板（DREQ）。接受此類要求的DMA控制板，并計劃進行后續(xù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶嶋H操作。

◆ 系統(tǒng)總線控制權管理方法：DMA控制器在接受DMA請求后，將系統(tǒng)總線使用權要求傳輸?shù)紺PU。在當前振蕩周期完成后，CPU將回應這一要求，并暫時放棄對系統(tǒng)總線的控制。在DMA控制板接管系統(tǒng)總線后，可以獨立進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶嶋H操作。

2. 傳輸數(shù)據(jù)操作

◆ 詳細地址的形成和管理: DMA控制板的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括詳細地址控制邏輯，在信息傳輸過程中承擔地址的生成和管理?？筛鶕?jù)實際情況自動增減詳細地址，確保數(shù)據(jù)能準確地從服務器ip傳輸?shù)秸w目標詳細地址。

◆ 數(shù)據(jù)讀寫操作: 接管系統(tǒng)總線控制權后，DMA控制器會發(fā)出讀寫控制指令，從服務器ip獲取數(shù)據(jù)，并將其載入整體目標的詳細地址。所有這些過程都由DMA控制板操作，無需CPU參與。

3. 傳輸基本參數(shù)和統(tǒng)計

◆ 傳輸基本參數(shù)：在傳輸數(shù)據(jù)之前，CPU必須通過I/O命令將主要參數(shù)添加到DMA控制系統(tǒng)的相關存儲器中，例如服務器ip、總體目標詳細地址，傳輸大小等。DMA控制板傳輸數(shù)據(jù)的重要依據(jù)是這些參數(shù)。

◆ 傳輸統(tǒng)計與完成區(qū)分：DMA控制板能夠?qū)鬏斪止?jié)進行統(tǒng)計分析，并判斷DMA傳輸是否完成。當數(shù)據(jù)被傳輸時，DMA控制器會將最終數(shù)據(jù)信號(DMA完成數(shù)據(jù)信號)傳輸?shù)紺PU，通知CPU已經(jīng)結(jié)束。

4. 多種多樣的工作方式適用于各種工作方式

◆ 無設備描述存儲模式: 在這種模式下，DMA控制板根據(jù)預設存儲器中的參數(shù)傳輸數(shù)據(jù)。該模式適用于簡單的日常數(shù)據(jù)傳輸任務。

◆ 設備描述存儲模式: 在此模式下，DMA控制板將傳輸?shù)闹饕獏?shù)從內(nèi)存中的設備描述中加載，并根據(jù)這些參數(shù)傳輸數(shù)據(jù)。該模式提供了更大的協(xié)調(diào)能力，允許DMA控制板實施更復雜的日常數(shù)據(jù)傳輸任務。

5. 異常處理和終斷系統(tǒng)

◆ 異常處理: 在信息傳輸過程中，DMA控制板將進行不正確的檢查。如果出現(xiàn)錯誤(如詳細地址越境、傳輸矛盾等)。DMA控制器將停止傳輸數(shù)據(jù)，并向CPU報告錯誤。

◆ 終止系統(tǒng): 當DMA控制板傳輸數(shù)據(jù)或出現(xiàn)錯誤時，終止數(shù)據(jù)信號會從CPU傳輸。CPU在接收到終止信號后，會暫?，F(xiàn)階段的日常任務，并將其轉(zhuǎn)移到實施中斷服務程序來處理DMA傳輸結(jié)論或錯誤。

6. 提高傳輸數(shù)據(jù)的效率速率

◆ 減少CPU干預：DMA控制板通過直接控制參數(shù)傳輸過程，減少了CPU在數(shù)據(jù)交換中的干預。它還使CPU能夠更加專注于實施其他日常任務，提高系統(tǒng)的整體性能。

◆ 提高數(shù)據(jù)傳輸方式: DMA控制板通過專用的系統(tǒng)總線或安全通道傳輸數(shù)據(jù)，改善了數(shù)據(jù)傳輸方式。這減少了數(shù)據(jù)傳輸?shù)难舆t和矛盾，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男屎退俣取?/p>

7. 提供多種外部設備和存儲芯片

◆ 外部設備兼容模式: DMA控制板一般提供各種具有DMA實力的外部設備，如計算機硬盤、網(wǎng)口、音頻輸出設備等。這也使得DMA控制板能夠充分發(fā)揮各種應用場景。

◆ 存儲芯片瀏覽: DMA控制板不僅支持運行內(nèi)存與外部設備之間的數(shù)據(jù)傳輸，還提供運行內(nèi)存與存儲空間之間的數(shù)據(jù)傳輸。這也使得DMA控制板在數(shù)據(jù)庫備份和轉(zhuǎn)移方面發(fā)揮了重要作用。

一般來說，DMA控制板的主要功能包括接受外部設備的DMA要求，管理系統(tǒng)的總線控制權、傳輸數(shù)據(jù)操作、傳輸基本參數(shù)和統(tǒng)計、各種工作方法的應用、異常處理和終斷系統(tǒng)、提高傳輸數(shù)據(jù)的效率和速度以及提供各種外部設備和存儲芯片。該功能共同構(gòu)成了DMA控制板在傳輸數(shù)據(jù)方面的重要性，使計算機軟件能夠更有效地進行數(shù)據(jù)處理和傳輸。

審核編輯 黃宇