dma方式(參考版)
2025-07-18 18:25本頁面
【正文】 1 Q Q D INTR B Q Q MASK 設(shè)備編碼器 排隊器 中斷查詢 來自高一級 的排隊器 至低一級 的排隊器 向量地址 中斷響應(yīng) INTA 中斷請求 命令譯碼 4. 程序中斷方式接口電路的基本組成 計算機組成原理 第五章 輸入輸出系統(tǒng) 四、 I/O 中斷處理過程 1. CPU 響應(yīng)中斷的條件和時間 (1) 條件 (2) 時間 允許中斷觸發(fā)器 EINT = 1 用 開中斷 指令置 “ 1” EINT 用 關(guān)中斷 指令置 “ 0” EINT 或硬件 自動復(fù)位 當(dāng) D = 1（ 隨機）且 MASK = 0 時 在每條指令執(zhí)行階段的結(jié)束前 CPU 發(fā) 中斷查詢信號 （將 INTR 置 “ 1” ） 計算機組成原理 第五章 輸入輸出系統(tǒng) 五、中斷服務(wù)程序流程 1. 中斷服務(wù)程序的流程 (1) 保護(hù)現(xiàn)場 (2) 中斷服務(wù) (3) 恢復(fù)現(xiàn)場 (4) 中斷返回 對不同的 I/O 設(shè)備具有不同內(nèi)容的設(shè)備服務(wù) 中斷返回指令 2. 單重中斷和多重中斷 不允許中斷 現(xiàn)行的 中斷服務(wù)程序 單重 中斷 多重 中斷 允許級別更高 的中斷源 中斷 現(xiàn)行的 中斷服務(wù)程序 中斷隱指令完成 進(jìn)棧指令 出棧指令 程序斷點的保護(hù) 寄存器內(nèi)容的保護(hù) 計算機組成原理 第五章 輸入輸出系統(tǒng) 3. 單重中斷和多重中斷的服務(wù)程序流程 中斷否？ 保護(hù)現(xiàn)場 設(shè)備服務(wù) 恢復(fù)現(xiàn)場 開中斷 中斷返回 取指令 執(zhí)行指令 中斷服務(wù)程序 中斷響應(yīng) 程序斷點進(jìn)棧 關(guān)中斷 向量地址 PC 中斷 周期 是 中斷返回 保護(hù)現(xiàn)場 設(shè)備服務(wù) 恢復(fù)現(xiàn)場 開中斷 開中斷中斷隱指令 中斷隱指令 否 取指令 執(zhí)行指令 中斷否？ 否 中斷響應(yīng) 程序斷點進(jìn)棧 關(guān)中斷 向量地址 PC 中斷周期 是 中斷服務(wù)程序 單重 多重 計算機組成原理 第五章 輸入輸出系統(tǒng) 主程序和服務(wù)程序搶占 CPU 示意 準(zhǔn)備工作 準(zhǔn)備工作 準(zhǔn)備工作 傳送數(shù)據(jù) 傳送數(shù)據(jù) 發(fā)中斷請求 發(fā)中斷請求 I/O 宏觀 上 CPU 和 I/O 并行 工作 微觀 上 CPU 中斷現(xiàn)行程序 為 I/O 服務(wù) 主程序 繼續(xù)執(zhí)行主程序 啟動外設(shè) 服務(wù)程序 （傳送數(shù)據(jù)） 服務(wù)程序 （傳送數(shù)據(jù)） 繼續(xù)執(zhí)行主程序 CPU 計算機組成原理 第五章 輸入輸出系統(tǒng) DMA 方式 一、 DMA 方式的特點 1. DMA 和程序中斷兩種方式的數(shù)據(jù)通路 CPU 主 存 ACC 中斷接口 DMA 接口 I/O 設(shè) 備 中斷方式數(shù)據(jù)傳送通路 輸入指令 輸出指令 DMA方式數(shù)據(jù)傳送通路 計算機組成原理 第五章 輸入輸出系統(tǒng) 2. DMA 與主存交換數(shù)據(jù)的三種方式 (1) 停止 CPU 訪問主存 控制簡單 CPU 處于不工作狀態(tài)或保持狀態(tài) 未充分發(fā)揮 CPU 對主存的利用率 主存工作時間 CPU不執(zhí)行程序 DMA不工作 DMA不工作 DMA工作 CPU控制 并使用主存 DMA控制 并使用主存 t 計算機組成原理 第五章 輸入輸出系統(tǒng) (2) 周期挪用（或周期竊取） DMA 訪問主存有三種可能 ? CPU 此時不訪存 ? CPU 正在訪存 ? CPU 與 DMA 同時請求訪存 此時 CPU 將總線控制權(quán)讓給 DMA 主存工作時間 CPU控制 并使用主存 DMA控制 并使用主存 t 計算機組成原理 第五章 輸入輸出系統(tǒng) (3) DMA 與 CPU 交替訪問 主存工作時間 DMA控制 并使用主存 CPU控制 并使用主存 t CPU 工作周期 C1 專供 DMA 訪存 C2 專供 CPU 訪存 所有指令執(zhí)行過程中的一個基準(zhǔn)時間 計算機組成原理 第五章 輸入輸出系統(tǒng) 二、 DMA 接口的功能和組成 1. DMA 接口功能 (1) 向 CPU 申請 DMA 傳送 (2) 處理總線 控制權(quán)的轉(zhuǎn)交 (3) 管理 系統(tǒng)總線、 控制 數(shù)據(jù)傳送 (4) 確定 數(shù)據(jù)傳送的 首地址和長度 (5) DMA 傳送結(jié)束時， 給出操作完成信號 修正 傳送過程中的數(shù)據(jù)地址和長度 計算機組成原理 第五章 輸入輸出系統(tǒng) DMA接口 主
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