SzA13. A közvetlen memória-hozzáférés (DMA)

Question 1

DMA Fogalma

Answer 1

Használata nagy tömegű adat esetén célszerű, ahol gyors perifériákat alkalmazunk. DMA használatával az átvitelt a processzor használata nélkül valósítjuk meg.

Question 2

DMA feltétele, előnye

Answer 2

Feltétele:

• képes legyen memóriacímek generálására
• képes legyen adatátvitelre
• képes legyen busz vezérlési funkciókra (foglalás, vezérlés)
  Lényege: több adatot tudunk átvinni CPU nélkül
  Előnye: megszakítások száma nagyságrendekkel csökken.

Question 3

DMA megvalósítása

Answer 3

Question 4

DMA működése (előkészítés)

Answer 4

Előkészítés (felparaméterezés), programozott I/O-val történik, átvitelhez szükséges információk átvitele pld.:

• átvitel iránya,
• I/O egység címe,
• memóriacím kezdőértéke,
• átvivendő egységek száma
• átviendő adatok jellege (bájt, félszó, szó)
• átvitel módja (ciklus lopásos, blokkos)
• részt vevő egységek
• prioritási értékek rendelése

Question 5

DMA működése (Blokkos átvitel)

Answer 5

Blokkos (burst cycle mode)

1. CPU felparaméterezi a DM vezérlőt (előkészítés fázisa)
2. A DM vezérlő DMA request jelzést küld a CPU-nak (kéri a rendszersín használati jogot)
3. A processzor DMA acknowledge jelzéssel lemond a rendszersín használati jogáról
4. DMA vezérlő a kapott adatok alapján perifériáról beírja az első átvinni kívánt adatot IODR-be
5. A DMA vezérlő az IODR-ben lévő adatot a rendszersínen keresztül beírja az IOAR általá meghatározott memóriacímre
6. A DMA vezérlő dekrementálja a DC-ben tárolt értéket, és inkrementálja az IOAR-ben tárolt értéket
7. DMA ellenőrzi a DC tartalmát. Ha nem 0, vissza a 4. lépésre, ha igen, akkor megszakításkéréssel jelzi a CPU felé, hogy befejeződött egy blokk átvitele (pl 3200 bájt lehet egy HDD esetén)

Question 6

DMA működése (cikluslopásos átvitel)

Answer 6

egy-egy adat átvitele esetén (karakteres nyomtatók) DMA vezérlő és CPU időosztásosan közösen használja a rendszerbuszt.
1. felprogramozás
2. DMA request vezérlővonal aktiválása
3. a DMA töréspontban a CPU lemond a buszhasználatról (DMA acknowledge)
4. Adatátvitel I/O és a memória között
5. Ha DC nem 0, de az I/O nincs “ready” állapotban, akkor a vezérlést visszaadja a CPU-nak
6. Ha DC 0, akkor megszakítás jelzést küld és befejezi az adatátvitelt