Question

什么是DMA传输

Answer 1

什么是DMA？
当我们向计算机中加入了一块新的声卡或其它适配卡时，安装程序可能会提醒我们应该选择一个DMA通道。那DMA是什么呢? DMA（Direct Memory Access），即直接存储器存取，是一种快速传送数据的机制。数据传递可以从适配卡到内存，从内存到适配卡或从一段内存到另一段内存。DMA技术的重要 性在于，利用它进行数据传送时不需要CPU的参与。每台电脑主机板上都有DMA控制器，通常计算机对其编程，并用一个适配器上的ROM(如软盘驱动控制器 上的ROM)来储存程序，这些程序控制DMA传送数据。一旦控制器初始化完成，数据开始传送，DMA就可以脱离CPU，独立完成数据传送。
在DMA传送开始的短暂时间内，基本上有两个处理器为它工作，一个执行程序代码，一个传送数据。利用DMA传送数据的另一个好处是，数据直接在源地址和目 的地址之间传送，不需要中间媒介。如果通过CPU把一个字节从适配卡传送至内存，需要两步操作。首先，CPU把这个字节从适配卡读到内部寄存器中，然后再 从寄存器传送到内存的适当地址。DMA控制器将这些操作简化为一步，它操作总线上的控制信号，使写字节一次完成。这样大大提高了计算机运行速度和工作效 率。
计算机发展到今天，DMA已不再用于内存到内存的数据传送，因为CPU速度非常快，做这件事，比用DMA控制还要快，但要在适配卡和内存之间传送数据，仍 然是非DMA莫属。要从适配卡到内存传送数据，DMA同时触发从适配卡读数据总线(即I/O读操作)和向内存写数据的总线。激活I/O读操作就是让适配卡 把一个数据单位(通常是一个字节或一个字)放到PC数据总线上，因为此时内存写总线也被激活，数据就被同时从PC总线上拷贝到内存中。
对于每一次写操作，DMA控制器都控制地址总线，通知应将数据写到哪段内存中去。 DMA控制数据从内存传送到适配卡的方法与上面类似。对每一个要传送的单位数据，DMA控制器激活读内存和I/O写操作的总线。内存地址被放到地址总线 上，像从适配卡到内存传送数据一样，以数据总线为通道，数据从源地址直接传送到目的地址。 DMA从DMA请求线(DREQ)上接收DMA请求，正像中断控制器从中断请求线(IRQ)上接收中断请求一样。
一个典型的从适配卡到内存的数据传送是这样进行的，首先，对DMA控制器编程，写入数据要到达的内存地址和要传送的字节数。适配器可以开始传送数据时，它 将激活DREQ线，与DMA控制器连通。DMA控制器在与CPU取得总线控制权后，输出内存地址，发送控制信号，使得一个字节或一个字从适配器读出并写入 相应内存中，然后更新内存地址，指向下一个字节(或字)要写入的地址，重复上面的操作，直至数据传送完毕。对控制器进行不同编程，就可以实现单字节传送 (即每传送一个字节都要求一个DREQ信号)或块数据传送(即全部数据传送只需要一个DREQ信号)。
如果你要往计算机中插一块适配卡，而且适配卡使用DMA，通常安装程序会让你选择一个DMA通道，设定DIP开关或跳线，来为相应适配器设置DMA通道。 尽管从理论上讲，只要不是同时使用DREQ线，不同的适配卡可以共享这条线的，但是按常规，我们最好为每个适配卡单独安排一个DMA通道，这样就可以保证 不会发生DMA冲突。附表是DMA的缺省分配情况。通道 功能通道 功能 O 空闲 4 用于级联DMA控制器 1 空闲 5 空闲 2 软盘 6 空闲 3 空闲 7 空闲从中可以看出，DMA通道2和4已被占用，在大多数微机上，通道1、3、5、6和7可由你任意分配。我们平时最好对自己的计算机上DMA通道的分配情 况记录下来，以免我们向计算机增加新硬件时出现两个适配卡共用一个通道，导致冲突。 DMA---Direct Memory Access，直接内存访问，是一种数据传输模式。DMA方式下由于不直接访问计算机的CPU，而直接在RAM与设备之间传输，因而大大提高了数据传输速度。 呵呵，看过上面的DMA的含义及用途了，所以我们只需要打开DMA传输方式就可以了~~~操作方法： Windows 98/Me 启用内存直接存取DMA 右击Windows桌面上的“我的电脑” 图标并从弹出菜单选择“属性”。系统属性窗口出现。单击“设备管理”标签。双击“CDROM驱动器”，查看硬盘驱动器列表。右击IDE DISK（可能会有其他名称，例如 GENERIC IDE DISK）并从弹出菜单选择 “属性”。该硬盘属性窗口出现。单击“设置”标签。选择“DMA”如果该项未选，然后单击“确认”。Windows问您是否要重新启动，单击是。 在Windows 2000启用内存直接存取DMA 作为管理员（或具管理员特权的用户）登录进入Windos。右击Windows 桌面上的“我的电脑”图标并从弹出菜单选择属性。系统属性窗口出现。单击硬件标签, 然后单击设备管理器。设备管理员窗口出现。双击 IDE ATA/ATAPI 控制器来查看控制器列表。双击主IDE 通道。主IDE信道属性窗口出现。单击高级设置标签。选择DMA，如果该项可从设备0的传输模式列表中找到的话。单击确认。Windows问您是否要重新 启动， 单击是。 在Windows XP启用内存直接存取DMA 作为管理员（或具管理员特权的用户）登录进入Windows。单击“开始”按钮,，然后右击“我的电脑”并从弹出菜单选择属性。系统属性窗口出现。单击 “硬件” 标签,，然后单击“设备管理员”。设备管理员窗口出现。双击“IDE ATA/ATAPI”控制器来查看控制器列表。双击“从IDE 通道”。从IDE通道属性窗口出现。单击“高级设置”标签。选择DMA，如果该项可从装置0（或1，视您的刻录机的跳线设置而定）的传输模式列表中找到的 话。单击确认。您不必重新启动 Windows。 ================================================
附录：DMA精读 /********************************************************************************\
* Copyright (C) 2000 Texas Instruments Incorporated.
* All Rights Reserved
*------------------------------------------------------------------------------
* FILENAME...... dma1.c
* DATE CREATED.. 01/11/2000
* LAST MODIFIED. 01/04/2001
\******************************************************************************/
#include <std.h>
#include <log.h> /* Include DSPBIOS/CSL GUI configuration header file */
#include "dma1cfg.h" #include <csl.h>
#include <csl_irq.h>
#include <csl_dma.h> /* Constant defines transfer length */
#define N 128 /* Place src and dst of DMA transfer in seperate memory section */
/* to better control placement in user specified memory range */
#pragma DATA_SECTION(src,"dmaMem")
Uint16 src[N]; #pragma DATA_SECTION(dst, "dmaMem")
Uint16 dst[N];
/* This example effects a single-frame transfer of 128 */
/* elements from DARAM to DARAM, via DMA */
/* The macro invocation reflect the settings required in */
/* DMA control registers to make this happen. */ /* DMACSDP dstben == 0 */
/* dstpack == 0 */
/* dst == 0 */
/* srcben == 0 */
/* srcpack == 0 */
/* src == 0 */
/* datatype == 1 */
/* */
/* DMACCR dstamode == 1 */
/* srcamode == 1 */
/* endprog == 0 */
/* fifoflush == 0 */
/* repeat == 0 */
/* autoinit == 0 */
/* en == 0 */
/* prio == 0 */
/* fs == 0 */
/* sync == 0 */
/* */
/* DMACICR blockie == 1 */
/* lastie == 1 */
/* frameie == 1 */
/* firsthalfie == 1 */
/* dropie == 1 */
/* timeoutie == 1 */ DMA_Config myconfig = {
DMA_DMACSDP_RMK(
DMA_DMACSDP_DSTBEN_NOBURST,
DMA_DMACSDP_DSTPACK_OFF,
DMA_DMACSDP_DST_DARAM,
DMA_DMACSDP_SRCBEN_NOBURST,
DMA_DMACSDP_SRCPACK_OFF,
DMA_DMACSDP_SRC_DARAM,
DMA_DMACSDP_DATATYPE_16BIT
), /* DMACSDP */
DMA_DMACCR_RMK(
DMA_DMACCR_DSTAMODE_POSTINC,
DMA_DMACCR_SRCAMODE_POSTINC,
DMA_DMACCR_ENDPROG_OFF,
DMA_DMACCR_FIFOFLUSH_OFF,
DMA_DMACCR_REPEAT_OFF,
DMA_DMACCR_AUTOINIT_OFF,
DMA_DMACCR_EN_STOP,
DMA_DMACCR_PRIO_HI,
DMA_DMACCR_FS_ENABLE,
DMA_DMACCR_SYNC_NONE
), /* DMACCR */
DMA_DMACICR_RMK(
DMA_DMACICR_BLOCKIE_OFF,
DMA_DMACICR_LASTIE_OFF,
DMA_DMACICR_FRAMEIE_ON,
DMA_DMACICR_FIRSTHALFIE_OFF,
DMA_DMACICR_DROPIE_OFF,
DMA_DMACICR_TIMEOUTIE_OFF
), /* DMACICR */
(DMA_AdrPtr) &src, /* DMACSSAL */
0, /* DMACSSAU */
(DMA_AdrPtr) &dst, /* DMACDSAL */
0, /* DMACDSAU */
N, /* DMACEN */
1, /* DMACFN */
0, /* DMACFI */
0 /* DMACEI */
}; /* Define a DMA_Handle object */
DMA_Handle myhDma;
int i, j;
Uint16 err = 0;
volatile Bool WaitForTransfer = TRUE; void main(void)
{
/* Initialize source and destination buffers */
for (i = 0; i <= (N - 1); i++) {
dst[i] = 0;
src[i] = i + 1;
}
} void taskFxn(void)
{
/* Open DMA Channel 0 */
myhDma = DMA_open(DMA_CHA0, 0); /* By default, the TMS320C55xx compiler assigns all data symbols word */
/* addresses. The DMA however, expects all addresses to be byte */
/* addresses. Therefore, we must shift the address by 2 in order to */
/* change the word address to a byte address for the DMA transfer. */
myconfig.dmacssal =
(DMA_AdrPtr)(((Uint16)(myconfig.dmacssal))<<1);
myconfig.dmacdsal =
(DMA_AdrPtr)(((Uint16)(myconfig.dmacdsal))<<1); /* Write configuration structure values to DMA control registers */
DMA_config(myhDma, &myconfig); /* Enable DMA channel for to begin transfer */
DMA_FSETH(myhDma,DMACCR,EN,1); /* Wait for FRAME status bit in DMA status register to signal */
/* transfer is complete. */
while (!DMA_FGETH(myhDma,DMACSR,FRAME)) {
;
} /* Check dta values to make sure transfer happened correctly */
for (i = 0; i <= (N - 1); i++) {
if (dst[i] != src[i]) {
++err;
}
} if (err) {
LOG_printf(&trace, ">>> Warning, DMA Example 1 Failed");
}
else {
LOG_printf(&trace, "...DMA Example 1 Complete");
} /* We are through with DMA, so close it */
DMA_close(myhDma);
} DMA Functions Function Purpose
DMA_close() Closes the DMA and its corresponding handler
DMA_config() Sets up DMA using configuration structure (DMA_Config)
DMA_configArgs() Sets up DMA using register values passed to the function
DMA_getConfig() Reads the DMA configuration
DMA_getEventId() Returns the IRQ Event ID for the DMA completion interrupt
DMA_open() Opens the DMA and assigns a handler to it
DMA_pause() Interrupts the transfer in the corresponding DMA channel
DMA_reset() Resets the DMA registers with default values
DMA_start() Enables transfers in the corresponding DMA channel
DMA_stop() Disables the transfer in the corresponding DMA channel
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Answer 2

DMA的概念:DMA是在专门的硬件（ DMA）控制下，实现高速外设和主存储器之间自动成批交换数据尽量减少CPU干预的输入/输出操作方式。通常有两种方式：

◎独占总线方式 ◎周期挪用方式

（2）DMA的组成：

◎主存地址寄存器

◎数据数量计数器

◎DMA的控制／状态逻辑 ◎DMA请求触发器

◎数据缓冲寄存器 ◎中断机构

（3）DMA的传送数据的过程：由三个阶段组成

◎传送前的预处理：由CPU完成以下步骤
向DMA卡送入设备识别信号，启动设备，测试设备运行状态，送入内存地址初值，传送数据个数， DMA的功能控制信号。

◎数据传送：在DMA卡控制下自动完成

◎传送结束处理

DMA 卡上应包括通用接口卡的全部组成部分,并多出如下内容:
主存地址寄存器，传送字数计数器，DMA控制逻辑，DMA请求，DMA响应，DMA工作方式，DMA优先级及排队逻辑等

一次完整的DMA传送过程：
DMA 预处理，CPU向DMA送命令,如DMA方式，主存地址，传送的字数等，之后CPU执行原来的程序

DMA 控制在 I/O 设备与主存间交换数据：
准备一个数据, 向CPU发DMA请求,取得总线控制权，进行数据传送，修改卡上主存地址，修改字数计数器内且检查其值是否为零,不为零则继续传送，若已为零，则向 CPU发中断请求.

Answer 3

DMA是让硬盘不用通过CPU来控制读写

它的意思是直接存储器存取，是一种快速传送数据的机制，DMA技术的重要性在于，利用它进行数据存取时不需要CPU进行干预，可提高系统执行应用程序的效率。利用DMA传送数据的另一个好处是，数据直接在源地址和目的地址之间传送，不需要是中间媒介。

PS：这里讲的控制是硬盘内部的控制读写，这样有利于减轻CPU负担，加快读取速度

Ultra DMA（也称作 Ultra DMA/33 或 ATA/33）是对 ATA 硬盘接口的扩展，它从理论上允许以每秒 33.3 MB 的突发速率传输数据。 这是 ATA-2/ATA-3 标准（每秒 16.6 MB）的两倍。 与 ATA-2/ATA-3 标准相比，使用 Ultra DMA 会有 40% 的性能提高。 性能改善是驱动器本身数据传输率提高的结果。

http://support.microsoft.com/kb/308541/

Answer 4

所谓DMA，即直接存储器存储模式，指计算机周边设备（主要指硬盘）可直接与内存交换数据，这样可加快硬盘读写速度，提高速据传输速率。由于某些原因，Windows XP有时会在IDE通道上使用PIO并行输入输出传输模式，而不是DMA模式。如果有这种情况，用户可以手动把IDE通道改为DMA模式，这样可以减少该设备占用的CPU周期。