DMA(Direct Memory Access,直接内存访问)是一种数据传输方式,其主要目的是在处理器不介入的情况下,将外设I/O数据直接传输到内存中或将内存数据直接传输到外设I/O,而无需对处理器产生开销。那么,DMA是怎么读取数据的呢?本文将从多个角度进行分析。
1. DMA控制器的作用
在进行DMA数据传输时,需要通过DMA控制器来控制整个过程。DMA控制器有多种类型,常见的包括:
- 基于内部计时器型
- 基于外部握手型
- 基于总线请求型
不同类型的DMA控制器在控制传输过程中采用的方式不同,但其作用是一致的,即控制数据的传输。
2. DMA传输的通路
DMA传输的通路一般包括三个部分:源通路、目的通路和控制通路。其中,源通路用于将数据从外设读取到DMA控制器中;目的通路用于将数据从DMA控制器写入内存或从内存读取数据到DMA控制器中;控制通路则用于实现DMA控制器与CPU之间的交互和控制。
3. DMA的工作原理
DMA的工作原理如下:
- DMA控制器通过控制通路与CPU交互,从而获取需要进行数据传输的相关信息,包括数据来源、目标存储器地址、存储器数据长度等。
- DMA控制器获取这些信息后,根据通路信息以及DMA控制器内部的寄存器,计算出需要进行数据传输的起始位置和传输长度,并设置相关的控制寄存器。
- DMA控制器启动数据传输并控制通路,将数据从源处传输到目的处,传输过程中不需要CPU干预。
- 数据传输完成后,DMA控制器向CPU发出中断请求,CPU响应中断并进行相应的处理。
4. DMA读取数据的优势
DMA读取数据的优势在于:
- 可以减小CPU的负载。DMA传输过程中,CPU不需要参与数据传输,因此可以将CPU的资源用于其他运算。
- 可以提高数据传输速度。由于数据传输不需要CPU参与,传输速度可以达到较高的水平。
综上所述,DMA是通过DMA控制器来控制数据的传输,其传输通路一般包括源通路、目的通路和控制通路。在进行数据传输时,CPU不需要参与传输,因此可以减小CPU负载并提高传输速度。
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