简述在微机系统中，DMA控制器从外设提出请求到外设直接将数据传送到存储器的工作过程

在微机系统中，DMA（直接内存访问）控制器是一种特殊的硬件设备，它可以通过和CPU共享总线的方式，直接访问系统内存，实现数据的高速传输。下面是DMA控制器从外设提出请求到外设直接将数据传送到存储器的工作过程：

1. DMA控制器从外设中得到传输请求，并向CPU发出DMA请求信号；

2. CPU收到DMA请求信号后，暂停对总线的控制权，并向DMA控制器发出DMA响应信号，允许DMA控制器访问系统内存；

3. DMA控制器根据设备传输请求的参数，配置DMA控制器的工作模式和传输的数据长度、起始地址等信息；

4. DMA控制器向外设发出传输请求，外设开始将数据传送到DMA控制器的缓冲区中；

5. DMA控制器将传输的数据从缓冲区中读取出来，并将其写入到系统内存中指定的地址处；

6. 当传输完成后，DMA控制器向CPU发送传输完成的中断请求信号，CPU重新获得总线控制权，完成数据传输过程。

整个过程中，DMA控制器和CPU共享总线，但是由于DMA控制器直接访问系统内存，所以可以实现高速的数据传输，减轻CPU的负担，提高系统的效率。

相关问题

请简述在I/O控制方式中，轮询方式，中断方式，DMA方式的工作过程和各自的优缺点？

在I/O控制方式中，常用的三种方式是轮询方式，中断方式和DMA方式。

1. 轮询方式

轮询方式是最简单的I/O控制方式。在该方式下，CPU会不断地向I/O设备发出询问，以确定设备是否已经就绪并准备好进行数据传输。当设备就绪时，CPU会立即启动数据传输过程。轮询方式的优点是实现简单，适用于简单的I/O设备，但是其缺点是CPU需要不断地进行询问，浪费了CPU资源，而且响应时间较长。

2. 中断方式

中断方式是一种常见的I/O控制方式。在该方式下，I/O设备可以向CPU发出中断信号，以通知CPU设备已经就绪并准备好进行数据传输。当CPU接收到中断信号时，会暂停当前的工作，并跳转到中断处理程序中，以处理和响应设备的请求。中断方式的优点是能够及时响应设备请求，减少CPU的轮询时间，而且能够支持多个设备的并发操作。但是，中断方式也存在一些缺点，如中断处理程序的执行时间可能很长，导致CPU资源的浪费。

3. DMA方式

DMA方式是一种高效的I/O控制方式。在该方式下，数据传输过程不需要CPU参与，而是由DMA控制器直接从I/O设备中读取或向I/O设备中写入数据。CPU只需要设置DMA控制器的参数，然后就可以开始执行其他任务。当数据传输完成后，DMA控制器会向CPU发出中断信号，以通知CPU数据传输已经完成。DMA方式的优点是能够减少CPU的参与，提高数据传输的速度，而且支持高速I/O设备的操作。但是，DMA方式也存在一些缺点，如需要复杂的硬件支持，而且不支持数据传输的过程中的数据转换和数据处理。

综上所述，轮询方式适用于简单的I/O设备，中断方式适用于支持多个设备并发操作，而DMA方式适用于高速I/O设备的操作。选择合适的I/O控制方式需要根据实际情况来进行选择，综合考虑响应时间，数据传输速度和CPU资源的利用率等因素。

简述DMA控制器的基本功能。

DMA（Direct Memory Access）控制器是一种硬件设备，它可以在不经过中央处理器（CPU）的情况下，直接控制主存储器（RAM）与外部设备之间的数据传输，从而实现高效率的数据传输。

DMA控制器的基本功能包括以下几个方面：
1. DMA控制器可以独立地控制内存和外设之间的数据传输，不需要CPU的干预。
2. DMA控制器可以按照预设的传输模式，自动控制数据的传输。
3. DMA控制器可以实现多个外设之间的数据传输，并且可以优先处理多个外设的数据传输请求。
4. DMA控制器可以实现数据的直接存储和直接读取，从而节约了CPU的时间和计算资源。

总之，DMA控制器可以有效地提高数据传输的效率和速度，使计算机系统的整体性能得到提升。