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什么是DMA？ DMA（Direct Memory Access） ，即直接存儲(chǔ)器存取，是一種快速傳送數(shù)據(jù)的機(jī)制。數(shù)據(jù)傳遞可以從適配卡到內(nèi)存，從內(nèi)存到適配卡或從一段內(nèi)存到另一段內(nèi)存。DMA技術(shù)的重要性在于，利用它進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送時(shí)不需要CPU的參與。每臺(tái)電腦主機(jī)板上都有DMA控制器，通常計(jì)算機(jī)對(duì)其編程，并用一個(gè)適配器上的ROM(如軟盤驅(qū)動(dòng)控制器上的ROM)來(lái)儲(chǔ)存程序，這些程序控制DMA傳送數(shù)據(jù)。一旦控制器初始化完成，數(shù)據(jù)開始傳送，DMA就可以脫離CPU，獨(dú)立完成數(shù)據(jù)傳送。 在DMA傳送開始的短暫時(shí)間內(nèi)，基本上有兩個(gè)處理器為它工作，一個(gè)執(zhí)行程序代碼，一個(gè)傳送數(shù)據(jù)。利用DMA傳送數(shù)據(jù)的另一個(gè)好處是，數(shù)據(jù)直接在源地址和目的地址之間傳送，不需要中間媒介。如果通過(guò)CPU把一個(gè)字節(jié)從適配卡傳送至內(nèi)存，需要兩步操作。首先，CPU把這個(gè)字節(jié)從適配卡讀到內(nèi)部寄存器中，然后再?gòu)募拇嫫鱾魉偷絻?nèi)存的適當(dāng)?shù)刂?。DMA控制器將這些操作簡(jiǎn)化為一步，它操作總線上的控制信號(hào)，使寫字節(jié)一次完成。這樣大大提高了計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度和工作效率。 計(jì)算機(jī)發(fā)展到今天，DMA已不再用于內(nèi)存到內(nèi)存的數(shù)據(jù)傳送，因?yàn)镃PU速度非常快，做這件事，比用DMA控制還要快，但要在適配卡和內(nèi)存之間傳送數(shù)據(jù)，仍然是非DMA莫屬。要從適配卡到內(nèi)存?zhèn)魉蛿?shù)據(jù)，DMA同時(shí)觸發(fā)從適配卡讀數(shù)據(jù)總線(即I/O讀操作)和向內(nèi)存寫數(shù)據(jù)的總線。激活I(lǐng)/O讀操作就是讓適配卡把一個(gè)數(shù)據(jù)單位(通常是一個(gè)字節(jié)或一個(gè)字)放到PC數(shù)據(jù)總線上，因?yàn)榇藭r(shí)內(nèi)存寫總線也被激活，數(shù)據(jù)就被同時(shí)從PC總線上拷貝到內(nèi)存中。 對(duì)于每一次寫操作，DMA控制器都控制地址總線，通知應(yīng)將數(shù)據(jù)寫到哪段內(nèi)存中去。 DMA控制數(shù)據(jù)從內(nèi)存?zhèn)魉偷竭m配卡的方法與上面類似。對(duì)每一個(gè)要傳送的單位數(shù)據(jù)，DMA控制器激活讀內(nèi)存和I/O寫操作的總線。內(nèi)存地址被放到地址總線上，像從適配卡到內(nèi)存?zhèn)魉蛿?shù)據(jù)一樣，以數(shù)據(jù)總線為通道，數(shù)據(jù)從源地址直接傳送到目的地址。 DMA從DMA請(qǐng)求線(DREQ)上接收DMA請(qǐng)求，正像中斷控制器從中斷請(qǐng)求線(IRQ)上接收中斷請(qǐng)求一樣。 一個(gè)典型的從適配卡到內(nèi)存的數(shù)據(jù)傳送是這樣進(jìn)行的，首先，對(duì)DMA控制器編程，寫入數(shù)據(jù)要到達(dá)的內(nèi)存地址和要傳送的字節(jié)數(shù)。適配器可以開始傳送數(shù)據(jù)時(shí)，它將激活DREQ線，與DMA控制器連通。DMA控制器在與CPU取得總線控制權(quán)后，輸出內(nèi)存地址，發(fā)送控制信號(hào)，使得一個(gè)字節(jié)或一個(gè)字從適配器讀出并寫入相應(yīng)內(nèi)存中，然后更新內(nèi)存地址，指向下一個(gè)字節(jié)(或字)要寫入的地址，重復(fù)上面的操作，直至數(shù)據(jù)傳送完畢。對(duì)控制器進(jìn)行不同編程，就可以實(shí)現(xiàn)單字節(jié)傳送(即每傳送一個(gè)字節(jié)都要求一個(gè)DREQ信號(hào))或塊數(shù)據(jù)傳送(即全部數(shù)據(jù)傳送只需要一個(gè)DREQ信號(hào))。 如果你要往計(jì)算機(jī)中插一塊適配卡，而且適配卡使用DMA，通常安裝程序會(huì)讓你選擇一個(gè)DMA通道，設(shè)定DIP開關(guān)或跳線，來(lái)為相應(yīng)適配器設(shè)置DMA通道。盡管從理論上講，只要不是同時(shí)使用DREQ線，不同的適配卡可以共享這條線的，但是按常規(guī)，我們最好為每個(gè)適配卡單獨(dú)安排一個(gè)DMA通道，這樣就可以保證不會(huì)發(fā)生DMA沖突。附表是DMA的缺省分配情況。通道 功能 通道 功能 O 空閑 4 用于級(jí)聯(lián)DMA控制器 1 空閑 5 空閑 2 軟盤 6 空閑 3 空閑 7 空閑 從中可以看出，DMA通道2和4已被占用，在大多數(shù)微機(jī)上，通道1、3、5、6和7可由你任意分配。我們平時(shí)最好對(duì)自己的計(jì)算機(jī)上DMA通道的分配情況記錄下來(lái)，以免我們向計(jì)算機(jī)增加新硬件時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)適配卡共用一個(gè)通道，導(dǎo)致沖突。DMA---Direct Memory Access，直接內(nèi)存訪問(wèn)，是一種數(shù)據(jù)傳輸模式。DMA方式下由于不直接訪問(wèn)計(jì)算機(jī)的CPU，而直接在RAM與設(shè)備之間傳輸，因而大大提高了數(shù)據(jù)傳輸速度。 。

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Directly memory access channelBy:XIXI。QUMITAC-MSH-RBDRRT PC hardware architecture。DMA控制器(8237/8237-2)Integrated inside south bridge or ICH。DMA Channel Function:A:能接收外設(shè)的請(qǐng)求，向CPU發(fā)出DMA請(qǐng)求信號(hào)B:當(dāng)CPU發(fā)出回應(yīng)信號(hào)之后，接管對(duì)總線的控制，進(jìn)入DMA方式C:能尋址存儲(chǔ)器，即能輸出地址信息和修改地址D:能向存儲(chǔ)器和外設(shè)發(fā)出相應(yīng)的R/W信號(hào)E:能控制傳送的字節(jié)數(shù)，判斷DMA傳送是否結(jié)束F:在DMA傳送結(jié)束以后，能結(jié)束 DMA請(qǐng)求信號(hào)，釋放總線控制，使CPU恢復(fù)正常工作DMA控制器(8237/8237-2)Integrated inside south bridge or ICH。CHIP8237/8237-2 FUNCTION:A:一個(gè)芯片有2個(gè)控制器，每個(gè)控制器有四個(gè)DMA通道B:每個(gè)通道的請(qǐng)求都可以分別enable and disableC:每個(gè)請(qǐng)求的優(yōu)先權(quán)不同，可以固定，也可以通過(guò)編程控制D:可以在存儲(chǔ)器與外設(shè)、存儲(chǔ)器的兩個(gè)區(qū)域間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換E:8237的DMA傳輸有以下四中方式：*單字節(jié)傳輸方式*數(shù)據(jù)塊傳輸方式*請(qǐng)求傳輸方式*級(jí)聯(lián)方式F:允許外界用EOP#(end of processor)來(lái)終止DMA的傳輸G:8237可以級(jí)聯(lián)，任意擴(kuò)展通道數(shù)DMA控制器(8237/8237-2)Integrated inside south bridge or ICH。8237的結(jié)構(gòu)：1：時(shí)序控制邏輯塊提供產(chǎn)生包括DMA傳送、請(qǐng)求、結(jié)束所需的內(nèi)部時(shí)序及外部信號(hào)2：程序命令控制塊對(duì)命令字及模式控制字進(jìn)行譯碼，以確定DMA服務(wù)類型3：優(yōu)先權(quán)編碼邏輯優(yōu)先權(quán)可以固定也可以旋轉(zhuǎn)DMA控制器(8237/8237-2)Integrated inside south bridge or ICH8237的工作狀態(tài)1：空閑周期(Free cycle)當(dāng)8237的每個(gè)通道都無(wú)請(qǐng)求時(shí)便進(jìn)入空閑周期，此時(shí)在每個(gè)時(shí)鐘周期都采樣通道的請(qǐng)求輸入信號(hào)，只要無(wú)請(qǐng)求就始終停留在空閑狀態(tài)·2：有效周期(Active cycle)當(dāng)偵測(cè)到外設(shè)的請(qǐng)求信號(hào)時(shí)，便脫離空閑周期，向CPU發(fā)出DMA請(qǐng)求信號(hào)HRQ，但尚未收到CPU的響應(yīng)信號(hào)HLDA，當(dāng)收到后，便使8237工作，開始DMA傳輸DMA控制器(8237/8237-2)Integrated inside south bridge or ICH主要信號(hào)解說(shuō)：CLK 時(shí)鐘信號(hào) CS# 片選信號(hào) RESET復(fù)位信號(hào) READY就緒信號(hào) DREQ{0:3}各個(gè)通道的外設(shè)請(qǐng)求信號(hào) DACK{0:3}對(duì)應(yīng)之應(yīng)答信號(hào)HRQ向CPU要求控制權(quán)的請(qǐng)求信號(hào) HLDA CPU的應(yīng)答信號(hào)DB{0:7}數(shù)據(jù)總線0-7 A{0:7}地址總線0-7IOR# IOW# MEMR# MEMW#AEN地址有效，把鎖存在外部鎖存器中的高8位地址放到系統(tǒng)總線上ADSTB地址存取，在傳送開始時(shí)，此信號(hào)把DB{0:7} 上輸出的高8位地址鎖存至外部鎖存器EOP#通過(guò)此信號(hào)來(lái)終結(jié)DMA傳送DMA控制器(8237/8237-2)Integrated inside south bridge or ICH8237的工作模式1：?jiǎn)巫止?jié)傳輸模式:每次DMA請(qǐng)求只傳送一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)，每傳完一 個(gè)字節(jié)，會(huì)撤銷DMA請(qǐng)求信號(hào)釋放總線2：塊傳輸方式:每次DMA請(qǐng)求連續(xù)傳送一個(gè)數(shù)據(jù)塊，待規(guī)定的數(shù)據(jù)塊傳送完畢后才撤銷DMA請(qǐng)求釋放總線3：請(qǐng)求傳輸方式:在此種工作方式下，8237可以進(jìn)行連續(xù)的傳輸，當(dāng)出現(xiàn)以下三種情況之一時(shí)停止傳送a:字節(jié)計(jì)數(shù)器減到0發(fā)生TCb:由外界送來(lái)一個(gè)有效的EOP#信號(hào)c:外界的DREQ信號(hào)變得無(wú)效4：級(jí)聯(lián)方式：此種方式用于通過(guò)級(jí)聯(lián)以擴(kuò)展通道DMA控制器(8237/8237-2)Integrated inside south bridge or ICH一個(gè)DMA傳輸工作過(guò)程DEVICE REQUESTSEND DREQ TODMACDMACCPUCPU回應(yīng)DMA請(qǐng)求向CPU請(qǐng)求DMA回應(yīng)外設(shè)允許傳送AA傳送ENDDMAC接管BUSCPU交出總線控制權(quán)CPU恢復(fù)管理總線權(quán)。