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dma工作原理

DMA(Direct Memory Access,直接記憶體存取)是一種允許不同速度的硬體設備之間進行高速數據傳輸的技術,而無需CPU的持續干預。DMA工作原理主要涉及以下幾個步驟:

外設發起請求。當需要進行數據傳輸時,外設(如硬碟控制器或網路接口卡)通過DMA控制器(DMAC)向CPU傳送DMA請求信號。

CPU回響請求。CPU在收到DMA請求後,根據DMA信號的優先權和請求的順序,決定是否回響。一旦CPU回響,它會讓出匯流排的控制權,從而允許DMA控制器接管。

DMA控制器控制數據傳輸。在接管匯流排控制權後,DMA控制器執行以下操作:

配置源地址和目標地址,指定數據的起始位置和目標記憶體位置。

配置數據長度和控制信息,如傳輸模式和中斷使能。

從外設讀取數據並存放在內部緩衝區中。

將數據從內部緩衝區傳輸到系統記憶體中的目標地址。

數據傳輸完成。一旦數據傳輸完成,DMA控制器會釋放對匯流排的控制權,並向CPU傳送一個傳輸完成的中斷信號。

CPU處理中斷。CPU接收到中斷信號後,執行相應的中斷處理程式,以繼續其正常操作。

通過這種方式,DMA技術能夠在不占用CPU資源的情況下實現高效的數據傳輸,特別是在處理大量數據時,能夠顯著提高系統的吞吐量和效率。