DMA(Direct Memory Access,直接内存访问)是一种I/O技术,可用于将数据从外设传输到主存或将数据从主存传输到外设而不需要进行CPU中断处理。通常情况下,DMA传输的过程中,CPU是不能够直接访问主存的。那么,在DMA数据块传送时,CPU能否访问主存呢?
一、DMA的基本特征及其优点
DMA技术的基本特征是:它能够直接访问主存,无需CPU干预;利用DMA传送数据时,CPU可以完成别的任务,而无需等待传送数据完成。
DMA技术具有以下优点:
1. 高效:DMA传输数据时,可以实现更高的传输效率,同时可以减少CPU的负担,提升计算机的整体性能。
2. 大规模数据传输:DMA可以在无需CPU干预的情况下,进行大规模数据传输,可以更好地实现多任务并行处理。
3. 体统较为灵活:DMA可用于不同类型的设备和DMA控制器间的数据传输,因此,DMA在计算机系统中拥有较为广泛的适用性。
二、DMA传输中CPU的作用
在DMA传输中,CPU的作用主要有两个方面:
1. 为DMA传输提供所需要的参数:包括DMA方式、外设地址、主存地址、传输字节数等参数。
2. DMA传输开始前,需要将所需传输数据复制到主存中,同时,DMA传输结束后,还需要将DMA传输到主存的数据复制回原始应用存储器中。在这两个过程中,CPU需要进行操作以保证数据传输的正确性与可靠性。
三、DMA传输时CPU是否能够操作主存
在DMA传输过程中,CPU不能够直接访问主存,这是因为DMA控制器在传输数据过程中占用了总线资源,CPU需要等待DMA传输完成后,才能够通过总线进行数据的读写操作。但是,CPU仍然可以通过一些较为复杂的方式来访问主存。
1. 缓存技术:CPU通过使用缓存技术,将需要处理的主存数据预先复制到缓存中进行处理,可以有效地避免DMA传输对计算机性能的影响。
2. 双缓冲区技术:CPU通过双缓冲区技术,将主存数据划分为多个缓冲区进行处理,可以避免DMA传输时的冲突问题。
四、总结
DMA技术是计算机系统中非常重要的一种控制技术,具有高效、大规模数据传输、灵活等优点。在DMA传输过程中,CPU不能够直接访问主存,但是CPU仍然可以通过缓存技术、双缓冲区技术等方式,实现有效的主存操作。DMA技术的应用无疑会在未来的计算机发展中不断成为一种重要的趋势。
【关键词】DMA传输、CPU、主存、缓存技术、双缓冲区技术。
扫码咨询 领取资料