何谓 DMA 方式?DMA 控制器可采用哪几种方式与 CPU 分时使用内存?
时间: 2024-01-27 09:03:00 浏览: 22
DMA(Direct Memory Access,直接内存访问)方式是指在计算机内部,外围设备直接与内存进行数据传输,而不需要CPU的干预,这样可以节省CPU的时间和处理能力,提高数据传输的速度和效率。
DMA控制器可以采用以下几种方式与CPU分时使用内存:
1. 周期轮询方式(Cycle Stealing Mode):DMA控制器在CPU空闲的时候,从内存中获取数据,然后传输到外设中。这种方式会占用CPU的部分时间,因此会对CPU的性能产生一定的影响。
2. 通道方式(Block Transfer Mode):DMA控制器占用整个内存总线,进行数据传输,CPU在此期间无法访问内存。这种方式可以提高数据传输的速度,但会对CPU的性能产生较大的影响。
3. 串行方式(Demand Transfer Mode):DMA控制器只在外设需要数据的时候才开始传输,传输完成后立即释放内存总线,让CPU恢复访问内存。这种方式可以降低对CPU性能的影响,但会降低数据传输的速度。
综上所述,DMA方式可以大大提高数据传输的速度和效率,而不会对CPU的性能产生过大的影响。不同的DMA控制器可以采用不同的方式,以适应不同的应用场景和需求。
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二、简答题(每小题8分,共16分) 1 为什么在计算机系统中引入DMA方式来交换数据?若使用总线周期挪用方式,DMA控制器占用总线进行数据交换期间,CPU处于何种状态? 2 何谓指令周期?CPU周期?时钟周期?它们之间是什么关系?
1. 引入DMA方式可以提高数据传输的效率和速度。如果使用总线周期挪用方式,CPU需要在总线上不断地进行数据传输操作,这会占用CPU的大量时间和资源,使得CPU无法进行其他的计算任务。而DMA控制器可以直接访问内存,实现高速数据传输,从而释放CPU的负担,让CPU可以在数据传输期间进行其他的计算任务。
2. 指令周期是CPU执行一条指令所需的时间,通常包括取指令、译码、执行、访存等多个阶段。CPU周期是指CPU执行完一个完整的操作所需的时间,包括指令周期、中断处理周期等。时钟周期是指CPU内部时钟发生一次脉冲的时间,通常是CPU周期的一个基本单位。它们之间的关系是,一个CPU周期包含多个指令周期,一个时钟周期包含一个CPU周期。
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运行时动态链接是指在程序运行时,根据需要动态地将程序所需的库文件加载到内存中,并将程序中的符号与库文件中的符号进行绑定,以实现程序的正常运行。
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2. 灵活性高:程序可以根据需要动态地加载库文件,使得程序更加灵活,可以根据不同的需求加载不同的库文件。
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