DMA是指「直接内存访问」,作用是在处理器和外设之间完成数据传输,释放CPU的负担。DMA程序里的外设即是参与数据传输的外围设备。下面将从几个方面详细介绍。
通常涉及到DMA的外设包括网卡、USB、硬盘等,其中网卡是最广泛应用的一种。例如,在网卡中,DMA包括了发送DMA和接收DMA两种类型,其作用是在网络协议栈的较低层中完成数据传输,从而实现高效率的网络通信。
为了实现DMA传输数据,外设需要具备一些特定的DMA控制器,它们负责处理以下几个方面的任务。
首先,DMA控制器负责产生带宽申请,在某个高速存储空间被劫持时申请外设进行数据传输。其次,DMA控制器需要通过总线分离器实现与内存间的连接。最后,在传输完成后,DMA控制器通常会发送一个中断信号通知CPU。
除了DMA控制器之外,外设还包含了一些控制寄存器。这些寄存器负责控制DMA的工作,具体包括以下诸多方面。
首先,控制寄存器会设置一些DMA运行参数,例如DMA传输的数据宽度、内存字节顺序等。其次,控制寄存器包含一些状态寄存器,用于监测DMA运行过程中的状态变化。最后,控制寄存器还可以控制DMA传输的起始地址、终止地址和传输方向。
最后,为了使用DMA程序里的外设,还需要编写特定的驱动程序。这些驱动程序主要包含以下几个部分,负责完成DMA程序的配置与调用。
首先,驱动程序需要初始化DMA处于空闲状态,包括寄存器初始化、 DMA控制器及相关数据结构的初始化等内容。其次,驱动程序需要编写对应的DMA传输函数,以实现数据传输的核心部分。最后,驱动程序还负责处理DMA的响应中断,以及负载外设是发起数据传输的准备工作。
DMA程序里的外设是由符合DMA协议的外围设备和特定的DMA控制器组成。在使用DMA之前,需要进行驱动程序的配置和编写。在数据传输过程中,DMA控制器会通过特定的接口与外设进行通信,完成数据传输工作,并通过控制寄存器与中断向CPU发送相关信息。