计算机组成原理——DMA存取方式

DMA(Direct Memory Access)直接存储器存取

高速大容量存储器和主存之间交换时，若采用程序直接传送或程序中断传送的方式，则会有如下问题发生。
1）采用程序直接传送，主机工作效率受到限制。
2）采用中断控制数据传送可以提高主机效率，但用于高速外设和主机交换信息，会使主机处于频繁的中断与返回过程中，从而加重了与中断有关的额外负担（即保护旧现场，恢复新现场），这样降低了CPU的性能，还有丢失数据的可能。

DMA是l/O设备与主存之间由硬件组成的直接数据通路，主要用于高速I／O设备与主存之间的成组数据传送。
数据传送时是在DMA控制器控制下进行的，由DMA控制器给出当前正在传送的数据字的主存地址，并统计传送数据的个数以确定一组数据的传送是否已结束。在主存中要开辟连续地址的专用缓冲器，用来提供或接收传送的数据。在数据传送之前和结束后要通过程序或中断方式对缓冲器和DMA控制器进行预处理和后处理。
对磁盘的读写是以数据块为单位进行的，一旦找到数据块的起始位置就将连续地读写。

一、DMA控制器

主要功能：

组成：

DMA控制器包括多个设备寄存器、中断控制和DMA控制逻辑等。主要的寄存器有：
（1）主存地址寄存器（MAR）：存放要交换数据的主存地址
（2）外围设备地址寄存器（ADR）：存放I/O设备的设备码，或者表示设备信息存储区的寻址信息。
（3）字数计数器（WC）：对传送数据的总字数进行统计。
（4）控制与状态寄存器（CSR）：用来存放控制字和状态字。
（5）数据缓冲寄存器（DBR）：暂存每次传送的数据。