DMA Существует проблема перемещения больших объемов информации с устройств ввода/вывода. Особенно она ощущается при работе с периферийными устройствами, такими, как жесткие диски. Простейшим способом перемещения данных будет чтение в регистр байта из порта и запись его в память.
DMA
DMA Недостатки: • При передаче данных тратится процессорное время. • Скорость с которой передается информация и тактовая частота процессора не совпадают. • Если процессор обрабатывает прерывание в момент, когда устройство занято передачей данных другому устройстве, то данные могут быть потеряны
DMA Прямой доступ к памяти (Direct Memory Access, DMA) — режим обмена данными между устройствами или же между устройством и основной памятью, без участия Центрального Процессора. В результате скорость передачи увеличивается, так как данные не пересылаются в ЦП и обратно.
DMA
DMA Способы реализации DMA 1. Используется контроллер DMA – отдельное от процессора устройство, управляющее передачей данных 2. Используется «захват шины» . В этом случае любое устройство может захватить шину о передавать данные. Доступ ЦП к шине при этом блокируется.
DMA При прямом доступе к памяти процессор и контроллер DMA по очереди управляют шинами. Это несколько снижает производительность процессора, так как при выполнении некоторых команд он должен ожидать освобождения магистрали, но в целом производительность вычислительной системы существенно возрастает.
DMA Контроллер может быть многоканальным, способным параллельно выполнять несколько операций. В этом случае с каждой операцией связан канал DMA Канал может резервироваться для отдельного устройства, напрмер для звуковой карты
DMA Схема работы контроллера DMA 1. ЦП программирует контроллер, записывая в его порты информацию о том, какой канал или каналы предполагается задействовать, какие операции они будут совершать, какой адрес памяти является начальным для передачи информации и какое количество информации должно быть передано.
DMA 2. Контроллер DMA занимает шины, выставляет на адресную шину адрес для передачи очередной порции информации и сообщает устройству о готовности магистрали к передаче данных. После этого, используя шину данных и шину управления, контроллер DMA, устройство ввода-вывода и память осуществляют процесс обмена информацией.
DMA 3. Контроллер DMA извещает процессор о своем отказе от управления магистралью, и тот берет руководящие функции на себя. При передаче большого количества данных весь процесс повторяется циклически.
Память внешних устройств Большинство устройств имеет собственную память. Например видеоконтроллер может иметь размер памяти, сравнимый с размером системной оперативной памяти. Память устройств и ОЗУ отображается на одно и то же адресное пространство
Память внешних устройств В некоторых случаях часть ОЗУ может оказаться недоступной. Например, в 32 разрядной системе доступно всего 4 Гб памяти, которая делится между ОЗУ и устройствами
Скачать презентацию DMA Существует проблема перемещения больших объемов информации с
Архитектура ЭВМ9.ppt