DMA数据传输与CPU交互机制

"停止CPU使用主存-计算机组成原理 PPT" 在计算机系统中，DMA（直接存储器访问，Direct Memory Access）是一种重要的数据传输方式，尤其在处理大量数据时，能够提高系统的效率。当进行DMA操作时，CPU会暂停执行当前的任务，将对主内存的访问权暂时交给DMA控制器。这是因为DMA可以直接与主内存进行交互，无需CPU参与数据的读写过程，从而避免了CPU频繁地在内存和I/O设备之间切换上下文，提升了整体系统的吞吐量。 在DMA数据传输过程中，CPU进入等待状态，不再处理任何需要访问主存的任务。这样，DMA控制器可以自由地读取或写入数据，而不影响CPU执行其他不涉及内存的操作，如执行运算指令或处理中断。一旦DMA传输完成，DMA控制器会通知CPU，然后CPU重新获得对主存的控制权，继续执行原先被暂停的程序。 学习计算机组成原理是理解计算机硬件系统运作的基础，它涵盖了诸如CPU、内存、输入输出设备等关键组件的工作原理和它们之间的交互。通过这门课程，学生可以了解到： 1. 计算机系统由硬件和软件两大部分组成，硬件系统包括处理器、内存、输入/输出设备等，而软件系统则包括操作系统、应用程序等。 2. 计算机的发展历程可以分为四个主要阶段，从电子管到现在的超大规模集成电路，每一代技术进步都带来了计算能力的巨大提升和应用领域的扩展。 3. 深入理解计算机硬件技术的基础知识，如CPU的工作原理、内存管理、I/O设备的控制等，有助于设计和优化软硬件结合的系统解决方案。 4. 了解计算机系统层次结构，包括从微架构到指令集架构，再到操作系统层面，有助于更好地分析和解决问题。 在实际工作中，掌握计算机组成原理不仅能够帮助我们更有效地使用计算机，还能为开发高性能、低延迟的系统提供理论支持。例如，在设计嵌入式系统、并行计算或者数据中心的优化时，理解DMA的工作机制和其对系统性能的影响至关重要。 教材和参考资料的选择对深入学习这一主题至关重要，如《计算机组成原理》、《计算机组成原理(第3版)》以及《计算机组织与结构：性能设计》等，这些书籍提供了丰富的理论知识和实践经验，是学习计算机组成原理的宝贵资料。同时，课堂纪律和教师指导也是获取关键知识点和考试重点的重要途径。