Question

简述用DMA方式输入数据块的过程？

Answer 1

一个数据块的DMA传送过程（采用周期挪用控制方式）

　　DMA传送操作分三个阶段：准备阶段、DMA传送阶段和传送结束阶段。
　　1．准备阶段：在这个阶段中，CPU通过指令向DMA控制器发送必要的传送参数。
　　①控制字送DMA控制器指出数据传送方向。
　　②预置MBAP，即数据块在主存缓冲区的首址。
　　③置DAR外设的地址，如外设为磁盘机，其地址包括：磁盘机号、盘面号、柱面号和扇区号。
　　④给WBC预置，指出数据传送字节/字数。
　　2．DMA传送阶段
　　DMA接口上传送的一批数据是一个个传送的，在周期挪用控制方式下DMA控制器主要完成以下五个操作。
　　①外设准备好一次数据传送后，接口向主机发DMA请求。
　　②CPU响应DMA请求，把总线使用权让给DMA控制器。DMA控制器控制源、目的端口准备传送数据。
　　③DMA周期挪用一次，交换一个数据信息。
　　④归还总线使用权，修改主存地址指针和传送计数值。
　　⑤判断这批数据是否传送完毕：是，结束该工作阶段；没有，又开始传送下一个数据。DMA中信息传送过程.
　　3．结束阶段
　　DMA在两种情况下都会进入结束阶段，一种情况是一批数据传送完毕，这是正常结束。另一种情况是DMA发生故障，也要进入结束阶段，这是非正常结束。不论是哪一种情况进入结束阶段，DMA都向主机发出中断请求，CPU执行服务程序查询DMA接口状态，根据状态进行不同的处理。
　　DMA是程序中断传送技术的发展。它在硬件逻辑机构的支持下，以更快的速度、更简便的形式传送数据。程序中断与DMA相比有以下几个不同。
　　①中断方式通过程序实现数据传送，而DMA方式不使用程序直接靠硬件来实现，信息传送速度快。　
　　②CPU对中断的响应是在执行完一条指令之后，而对DMA的响应则可以在指令执行过程中的任何两个存储周期之间，请求响应快。
　　③中断方式必须切换程序，要进行CPU现场的保护和恢复操作。DMA仅挪用了一个存储周期，不改变CPU现场，额外化销小。
　　④DMA请求的优先权比中断请求高。CPU优先响应DMA请求，是为了避免DMA所连接的高速外设丢失数据。
　　⑤中断方式不仅具有I/O数据传送能力，而且还能处理异常事件，DMA只能进行I/O数据传送。
总而言之，在进行I/O控制时，DMA控制方式比程序中断控制方式速度快，但程序中断控制方式的应用范围比DMA控制方式广。