DMA( Direct Memory Access ) khống chế khí là một loại ở hệ thống bên trong dời đi số liệu độc đáo ngoại thiết, có thể đem này coi là một loại có thể thông qua một tổ chuyên dụng tổng tuyến đem bên trong cùngPhần ngoài tồn trữ khíCùng mỗi cái có DMA năng lực ngoại thiết liên tiếp lên khống chế khí. Nó sở dĩ thuộc về ngoại thiết, là bởi vì nó là ở xử lý khí biên điều khiển tự động chế xuống dưới chấp hành truyền.
- Tiếng Trung danh
- DMA khống chế khí
- Ngoại văn danh
- DMAcontroller
- Phân loại
- Khống chế khí
- Định nghĩa
- Phân tán khống chế hệ thống
- Nguyên lý
- Ở xử lý khí biên điều khiển tự động chế xuống dưới chấp hành truyền
- Cấu thành
- Một cái địa chỉ tổng tuyến, một cái số liệu tổng tuyến cùng khống chế gởi lại khí
DMA đã có thể chỉ nội tồn cùng ngoại thiết trực tiếp tồn lấy số liệu loại này nội tồn phỏng vấn máy tính kỹ thuật, lại có thể chỉ thực hiện nên kỹ thuật phần cứng mô khối ( đối với thông dụng máy tính PC mà nói, DMA khống chế logic từCPUCùng DMA khống chế tiếp lời logic chip cộng đồng tạo thành, khảm nhập thức hệ thống DMA khống chế khí nội kiến ở xử lý khí chip bên trong, giống nhau xưng là DMA khống chế khí, DMAC ).
Đáng chú ý chính là, thông thường chỉ có số liệu lưu lượng trọng đại (kBps hoặc là càng cao ) ngoại thiết mới yêu cầu duy trì DMA năng lực, này đó ứng dụng phương diện điển hình ví dụ bao gồm video, âm tần cùng internet tiếp lời[1].
Nói chung, DMA khống chế khí đem bao gồm một cái địa chỉ tổng tuyến, một cái số liệu tổng tuyến cùng khống chế gởi lại khí. Hiệu suất cao DMA khống chế khí đem có phỏng vấn này sở yêu cầu tùy ý tài nguyên năng lực, mà không cần xử lý khí bản thân tham gia, nó cần thiết có thể sinh ra gián đoạn. Cuối cùng, nó cần thiết có thể ở khống chế khí bên trong tính toán ra địa chỉ.
Đồ 1: Hệ thống cùng tồn trữ khí DMA giá cấu.Mỗi cái DMA khống chế khí có một tổ FIFO, khởi đến DMA tử hệ thống cùng ngoại giả dụ tồn trữ khí chi gian giảm xóc khí tác dụng. Đối với MemDMA(Memory DMA) tới nói, truyền nguyên đoan cùng mục tiêu đoan đều có một tổ FIFO tồn tại. Đương tài nguyên khẩn trương mà không thể hoàn thành số liệu truyền nói, tắc FIFO có thể cung cấp số liệu tạm tồn khu, do đó đề cao tính năng.
Bởi vì ngươi thông thường sẽ ở số hiệu khởi động lại trong quá trình đối DMA khống chế khí tiến hành phối trí, nội hạch cũng chỉ yêu cầu ở số liệu truyền hoàn thành sau đối gián đoạn làm ra hưởng ứng là được. Ngươi có thể đối DMA khống chế tiến hành biên trình, làm này cùng nội hạch song hành mà di động số liệu, mà đồng thời làm nội hạch chấp hành này cơ bản xử lý nhiệm vụ — những cái đó hẳn là làm nó chuyên chú hoàn thành công tác.
Có hai loại chủ yếu DMA truyền kết cấu:Gởi lại khíHình thức cùng miêu tả phù hình thức. Vô luận thuộc về loại nào DMA, biểu 1 vài loại tin tức đều sẽ ở DMA khống chế khí trung xuất hiện. Đương DMA lấy gởi lại khí hình thức công tác khi, DMA khống chế khí chỉ là đơn giản mà lợi dụng gởi lại khí trung sở tồn trữ tham số giá trị. Ở miêu tả phù hình thức trung, DMA khống chế khí ở tồn trữ khí trung tra tìm chính mình phối trí tham số.
( 1 ) căn cứ vào gởi lại khí DMA
Ở căn cứ vào gởi lại khí DMA bên trong, xử lý khí trực tiếp đối DMA khống chế gởi lại khí tiến hành biên trình, tới khởi động truyền. Căn cứ vào gởi lại khí DMA cung cấp tốt nhất DMA khống chế khí tính năng, bởi vì gởi lại khí cũng không cần không ngừng mà từ tồn trữ khí trung miêu tả phù thượng tái nhập số liệu, mà nội hạch cũng không cần bảo trì miêu tả phù. Căn cứ vào gởi lại khí DMA từ hai loại tử hình thức tạo thành: Tự động giảm xóc (Autobuffer) hình thức cùng đình chỉ hình thức. Ở tự động giảm xóc DMA trung, đương một cái truyền khối truyền xong, khống chế gởi lại khí liền tự động một lần nữa tái nhập này lúc ban đầu giả thiết giá trị, cùng cái DMA tiến trình một lần nữa khởi động, chi tiêu bằng không. Nếu đem một cái tự động giảm xóc DMA giả thiết vì từ ngoại thiết truyền nhất định số lượng tự đến L1 số liệu tồn trữ khí giảm xóc khí thượng, tắc DMA khống chế khí sẽ ở cuối cùng một chữ truyền hoàn thành thời khắc liền nhanh chóng một lần nữa tái nhập mới bắt đầu tham số. Này cấu thành một cái “Tuần hoàn giảm xóc khí”, bởi vì đương một cái lượng giá trị bị viết nhập đến giảm xóc khí cuối cùng một vị trí thượng khi, tiếp theo cái giá trị đem bị viết nhập đến giảm xóc khí cái thứ nhất vị trí thượng.
Tự động giảm xóc DMA đặc biệt thích hợp với đối tính năng mẫn cảm, tồn tại liên tục số liệu lưu ứng dụng. DMA khống chế khí có thể ở độc lập với xử lý khí mặt khác hoạt động dưới tình huống đọc nhập số liệu lưu, sau đó ở mỗi lần truyền kết thúc khi, hướng vào phía trong thẩm duyệt ra gián đoạn.
Đình chỉ hình thức công tác phương thức cùng tự động giảm xóc DMA cùng loại, khác nhau ở chỗ các gởi lại khí ở DMA sau khi kết thúc sẽ không một lần nữa tái nhập, nhân này toàn bộ DMA truyền chỉ phát sinh một lần. Đình chỉ hình thức đối với căn cứ vào nào đó sự kiện dùng một lần truyền tới nói thập phần hữu dụng. Tỷ như, phi định kỳ mà đem số liệu khối từ một vị trí chuyển dời đến một cái khác vị trí. Đương ngươi yêu cầu đối sự kiện tiến hành đồng bộ khi, loại này hình thức cũng phi thường hữu dụng. Tỷ như, nếu một cái nhiệm vụ cần thiết tại hạ một lần truyền trước hoàn thành nói, tắc đình chỉ hình thức có thể bảo đảm các sự kiện phát sinh trước sau trình tự. Ngoài ra, đình chỉ hình thức đối với giảm xóc khí sơ thủy hóa tới nói phi thường hữu dụng.
( 2 ) miêu tả phù mô hình
Căn cứ vào miêu tả phù (descriptor) DMA yêu cầu ở tồn trữ khí trung tồn nhập một tổ tham số, lấy khởi động DMA hệ liệt thao tác. Nên miêu tả phù sở bao hàm tham số cùng những cái đó thông thường thông qua biên trình viết nhập DMA khống chế gởi lại khí tổ sở hữu tham số tương đồng. Bất quá, miêu tả phù còn có thể cho phép nhiều DMA thao tác danh sách xuyến ở một khởi. Ở căn cứ vào miêu tả phù DMA thao tác trung, chúng ta có thể đối một cái DMA thông đạo tiến hành biên trình, ở trước mặt thao tác danh sách hoàn thành sau, tự động thiết trí cũng khởi động một khác thứ DMA truyền. Căn cứ vào miêu tả phù phương thức vì quản lý hệ thống trung DMA truyền cung cấp lớn nhất linh hoạt tính[2].
Đồ 2DMAC có thể ở hai loại hình thức hạ vận hành: Vô miêu tả phù tồn lấy hình thức cùng miêu tả phù tồn lấy hình thức. Hình thức lựa chọn sử dụng từ DCSRx[NODESCFETCH] vị quyết định. Đồng dạng ở cùng thời gian nội, bất đồng trong thông đạo có thể phân biệt sử dụng này hai loại hình thức. Thông đạo ở thay đổi vận hành hình thức phía trước cần thiết đình chỉ số liệu xử lý. Nếu xuất hiện sai lầm, tắc thông đạo dừng lại ở đình chỉ trạng thái, chờ đợi trình tự xử lý.
( 1 ) vô miêu tả phù tồn lấy hình thức
Ở vô miêu tả phù tồn lấy hình thức hạ, DDADRx bị giữ lại. Trình tự không thể hướng DDADRx trung viết nhập số liệu, hơn nữa cần thiết thêm tái DSADRx, DTADRx cùng DCMDx gởi lại khí. Đương vận hành vị bị thiết trí, DMAC lập tức vận hành lấy truyền số liệu. Vô miêu tả phù tồn lấy ở số liệu truyền bắt đầu khi bị chấp hành.
Một cái điển hình vô miêu tả phù tồn lấy thao tác trình tự như sau.
1 ) trở lại vị trí cũ sau, thông đạo ở vào chưa khởi động lại trạng thái.
2 ) thiết trí DCSR[RUN] vị vì 0, thiết trí DCSR[NODESCFETCH] vị vì 1.
3 ) trình tự đem nguyên địa chỉ viết nhập DSADR gởi lại khí, đem mục tiêu địa chỉ viết nhập DTADR gởi lại khí, đem mệnh lệnh viết nhập DCMD gởi lại khí.
4 ) hướng DCSR[RUN] vị trung viết nhập 1, sau đó vô miêu tả phù tồn lấy bị chấp hành.
5 ) thông đạo chờ đợi số liệu truyền thỉnh cầu.
6 ) thông đạo truyền số liệu, số liệu lượng từ DCMD[SIZE] cùng DCMD[LENGTH] nhỏ lại giả quyết định.
7 ) ở DCMD[LENGTH] bị thiết trí vì 0 phía trước, thông đạo chờ đợi tiếp theo số liệu thỉnh cầu.
8 ) DDADR[STOP] bị thiết trí vì 1, thông đạo vận hành ngưng hẳn.
( 2 ) có miêu tả phù tồn lấy hình thức
Ở có miêu tả phù tồn lấy hình thức hạ, DMAC gởi lại khí dụng nội tồn trung DMA miêu tả phù số liệu bỏ thêm vào. Nhiều DMA miêu tả phù có thể bị liên thành một cái liên biểu. Này liền cho phép DMA thông đạo ở một loạt không liên tục địa chỉ thượng tiến hành số liệu truyền. Một cái điển hình có miêu tả phù tồn lấy hình thức thao tác bước đi như sau.
1 ) trở lại vị trí cũ sau, thông đạo ở vào chưa khởi động lại trạng thái.
2 ) trình tự đem miêu tả phù địa chỉ ( 16 byte đối tề ) viết nhập DDADR gởi lại khí.
3 ) trình tự hướng DCSR[RUN] trung viết nhập 1.
4 ) DMAC từ DDADR đánh dấu địa chỉ trung đọc lấy 4 tự lớn lên miêu tả phù, trong đó các tự thêm tái tình huống như sau:
· Word [0] -> DDADRx gởi lại khí;
· Word [1] -> DSADRx gởi lại khí;
· Word [2] -> DTADRx gởi lại khí;
· Word [3] -> DCMDx gởi lại khí.
5 ) thông đạo chờ đợi số liệu truyền thỉnh cầu.
6 ) thông đạo truyền số liệu, số liệu lượng từ DCMD[SIZE] cùng DCMD[LENGTH] nhỏ lại giả quyết định.
7 ) ở DCMD[LENGTH] bị thiết trí vì 0 phía trước, thông đạo chờ đợi tiếp theo số liệu thỉnh cầu.
8 ) DDADR[STOP] bị thiết trí vì 1, thông đạo vận hành ngưng hẳn, nếu không tiếp tục vận hành[3].
DMA khống chế khí là nội tồn trữ khí cùng ngoại thiết chi gian tiến hành cao tốc số liệu truyền tống khi phần cứng khống chế mạch điện, là một loại thực hiện trực tiếp số liệu truyền tống chuyên dụng xử lý khí, nó cần thiết có thể thay thế được ở điều khiển tự động truyền tống trung từ CPU cùng phần mềm sở hoàn thành các hạng công năng; nó chủ yếu công năng là:
( 1 ) DMAC cùng ngoại thiết chi gian có một đôi liên lạc tín hiệu tuyến —— ngoại thiết DMA thỉnh cầu tín hiệu DREQ cùng với DMAC hướng ra phía ngoài thiết phát ra DMA hưởng ứng tín hiệu DACK;
( 2 ) DMAC ở tiếp thu đến DREQ sau, cùng CPU chi gian cũng có một đôi liên lạc tín hiệu tuyến ——DMAC hướng CPU phát ra tổng tuyến thỉnh cầu tín hiệu (HOLD hoặc BUSRQ), CPU ở trước mặt tổng tuyến chu kỳ sau khi kết thúc hướng DMAC phát ra tổng tuyến hưởng ứng tín hiệu (HLDA hoặc BUSAK), DMAC tiếp quản đối tổng tuyến quyền khống chế, tiến vào DMA thao tác phương thức;
( 3 ) có thể phát ra địa chỉ tin tức, đối tồn trữ khí tìm chỉ, cũng sửa chữa địa chỉ kim đồng hồ, DMAC bên trong cần thiết có có thể tự động thêm 1 hoặc giảm 1Địa chỉ gởi lại khí;
( 4 ) có thể quyết định truyền tống byte số, cũng có thể phán đoán DMA truyền tống hay không kết thúc. DMA bên trong cần thiết có có thể tự động giảm 1 tựĐếm hết gởi lại khí,Đếm hết kết thúc sinh ra ngưng hẳn đếm hết tín hiệu;
( 5 ) có thể phát ra DMA kết thúc tín hiệu, phóng thích tổng tuyến, sử CPU khôi phục tổng tuyến quyền khống chế;
( 6 ) có thể phát ra đọc, viết khống chế tín hiệu, bao gồm tồn trữ khí phỏng vấn tín hiệu cùng I/O phỏng vấn tín hiệu. DMAC bên trong cần thiết có khi tự cùng đọc viết khống chế logic. Có chút DMAC chip cùng mô khối ở này đó công năng cơ bản cơ sở thượng còn gia tăng rồi một ít tân công năng. Như: Ở DMA truyền tống kết thúc khi sinh ra gián đoạn thỉnh cầu tín hiệu; ở truyền tống xong một chữ tiết số sau phát ra một cái mạch xung tín hiệu, dùng cho ký lục đã truyền tống byte số, vì phần ngoài cung cấp chu kỳ tính mạch xung danh sách; ở một số liệu khối truyền tống xong sau có thể tự động trang nhập tân lúc đầu địa chỉ cùng byte số, để lặp lại truyền tống một số liệu khối hoặc đem mấy cái số liệu khối liên tiếp lên truyền tống; sinh ra hai cái tồn trữ khí địa chỉ, do đó thực hiện tồn trữ khí cùng tồn trữ khí chi gian truyền tống cùng với có thể đốiI/O thiết bịTìm chỉ, thực hiện I/O thiết bị cùng I/O thiết bị chi gian truyền tống cùng với có thể ở truyền tống trong quá trình kiểm tra mỗ một riêng byte hoặc là tiến hành số liệu kiểm nghiệm từ từ.
Một cái DMA khống chế khí, trên thực tế là chọn dùngDMA phương thứcBên ngoài thiết bị cùng hệ thống tổng tuyến chi gian tiếp lời mạch điện, cái này tiếp lời mạch điện là ở gián đoạn tiếp lời cơ sở thượng lại thêm DMA cơ cấu tạo thành. Thói quen thượng tướng DMA phương thức tiếp lời mạch điện xưng là DMA khống chế khí.
Đồ 3( 1 ) nội tồn địa chỉ máy đếm: Dùng cho gửi nội tồn trung muốn trao đổi số liệu địa chỉ. Ở DMA truyền tống trước, cần thông qua trình tự đem số liệu ở bên trong tồn trung lúc đầu vị trí ( đầu địa chỉ ) đưa đến nội tồn địa chỉ máy đếm. Mà đương DMA truyền tống khi, mỗi trao đổi một lần số liệu, đem địa chỉ máy đếm thêm “1”, do đó lấy tăng lượng phương thức cấp ra nội tồn trung muốn trao đổi một đám số liệu địa chỉ.
( 2 ) tự máy đếm: Dùng cho ký lục truyền tống số liệu khối chiều dài ( nhiều ít số lượng từ ). Này nội dung cũng là ở số liệu truyền tống phía trước từ trình tự dự trí, trao đổi số lượng từ thông thường lấy bổ mã hình thức tỏ vẻ. Ở DMA truyền tống khi, mỗi truyền tống một chữ, tự máy đếm liền thêm “1”. Đương máy đếm tràn ra tức tối cao vị sinh ra tiến vị khi, tỏ vẻ này phê số liệu truyền tống xong, vì thế khiến cho DMA khống chế khí hướng CPU phát ra gián đoạn tín hiệu.
( 3 )Số liệu giảm xóc gởi lại khí:Dùng cho tạm tồn mỗi lần truyền tống số liệu ( một chữ ). Đương đưa vào khi, từ thiết bị ( như ổ đĩa từ ) đưa hướng số liệu giảm xóc gởi lại khí, lại từ giảm xóc gởi lại khí thông qua số liệu tổng tuyến đưa đến nội tồn. Ngược lại, phát ra khi, từ nội tồn thông qua số liệu tổng tuyến đưa đến số liệu giảm xóc gởi lại khí, sau đó lại đưa đến thiết bị.
( 4 ) DMA thỉnh cầu” tiêu chí: Mỗi khi thiết bị chuẩn bị hảo một số liệu tự sau cấp ra một cái khống chế tín hiệu, sử “DMA
Thỉnh cầu” tiêu chí trí “1”. Nên tiêu chí trí vị sau hướng “Khống chế / trạng thái” logic phát ra DMA thỉnh cầu, người sau lại hướng CPU phát ra tổng tuyến sử dụng quyền thỉnh cầu (HOLD), CPU hưởng ứng này thỉnh cầu sau trở lại hưởng ứng tín hiệu HLDA, “Khống chế / trạng thái” logic tiếp thu này tín hiệu sau phát ra DMA hưởng ứng tín hiệu, sử “DMA thỉnh cầu” tiêu chí trở lại vị trí cũ, vì trao đổi tiếp theo cái tự chuẩn bị sẵn sàng.
( 5 ) khống chế / trạng thái” logic: Từ khống chế cùng khi tự mạch điện cùng với trạng thái tiêu chí chờ tạo thành, dùng cho sửa chữa nội tồn địa chỉ máy đếm cùng tự máy đếm, chỉ định truyền tống loại hình ( đưa vào hoặc phát ra ), cũng đối “DMA thỉnh cầu” tín hiệu cùng CPU hưởng ứng tín hiệu tiến hành phối hợp cùng đồng bộ.
( 6 ) gián đoạn cơ cấu: Đương tự máy đếm tràn ra khi, ý nghĩa một tổ số liệu trao đổi xong, từ tràn ra tín hiệu kích phát gián đoạn cơ cấu, hướng CPU đưa ra gián đoạn báo cáo.
