DPDK（二）：准备知识11 --- 网卡DMA控制器

一、简介
DMA(Direct Memory Access,直接存储器访问)。在ＤＭＡ出现之前，CPU与外设之间的数据传送方式有程序传送方式、中断传送方式。CPU是通过系统总线与其他部件连接并进行数据传输。DMA的出现就是为了解决批量数据的输入/输出问题。DMA是指外部设备不通过CPU而直接与系统内存交换数据的接口技术。这样数据的传送速度就取决于存储器和外设的工作速度。

1、能向CPU发出系统保持(HOLD)信号，提出总线接管请求；
2、当CPU发出允许接管信号后，负责对总线的控制，进入DMA方式;
3、能对存储器寻址及能修改地址指针，实现对内存的读写；
4、能决定本次DMA传送的字节数，判断DMA传送是否借宿。
5、发出DMA结束信号，使CPU恢复正常工作状态。
DMA的数据传送分为预处理、数据传送和后处理3个阶段。
(1)预处理
由CPU完成一些必要的准备工作。首先，CPU执行几条I/O指令，用以测试I/O设备状态，向DMA控制器的有关寄存器置初值，设置传送方向、启动该设备等。然后，CPU继续执行原来的程序，直到I/O设备准备好发送的数据(输入情况)或接受的数据(输出情况)时，I/O设备向DMA控制器发送DMA请求，再由DMA控制器向CPU发送总线请求(统称为DMA请求)，用以传输数据。
(2)数据传送
DMA的数据传输可以以单字节(或字)为基本单位，对于以数据块为单位的传送(如硬盘)，DMA占用总线后的数据输入和输出操作都是通过循环来实现。需要特别之处的是，这一循 环也是由DMA控制器(而不是通过CPU执行程序)实现的，即数据传送阶段是完全由DMA(硬件)来控制的。
(3)后处理
DMA控制器向CPU发送中断请求，CPU执行中断服务程序做DMA结束处理，包括检验送入主存的数据是否正确，测试传送过程中是否出错(错误则转入诊断程序)和决定是否继续使用DMA传送其他数据块等