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直接存儲訪問名詞解釋答案

發布時間: 2023-02-03 16:11:56

『壹』 什麼是直接內存訪問 (DMA)

DMA(Direct Memory Access),即直接存儲器存取,是一種快速傳送數據的機制。數據傳遞可以從適配卡到內存,從內存到適配卡或從一段內存到另一段內存。

利用它進行數據傳送時不需要CPU的參與。每台電腦主機板上都有DMA控制器,通常計算機對其編程,並用一個適配器上的ROM(如軟盤驅動控制器上的ROM)來儲存程序,這些程序控制DMA傳送數據。一旦控制器初始化完成,數據開始傳送,DMA就可以脫離CPU,獨立完成數據傳送。
在DMA傳送開始的短暫時間內,基本上有兩個處理器為它工作,一個執行程序代碼,一個傳送數據。利用DMA傳送數據的另一個好處是,數據直接在源地址和目的地址之間傳送,不需要中間媒介。如果通過CPU把一個位元組從適配卡傳送至內存,需要兩步操作。首先,CPU把這個位元組從適配卡讀到內部寄存器中,然後再從寄存器傳送到內存的適當地址。DMA控制器將這些操作簡化為一步,它操作匯流排上的控制信號,使寫位元組一次完成。這樣大大提高了計算機運行速度和工作效率。
計算機發展到今天,DMA已不再用於內存到內存的數據傳送,因為CPU速度非常快,做這件事,比用DMA控制還要快,但要在適配卡和內存之間傳送數據,仍然是非DMA莫屬。要從適配卡到內存傳送數據,DMA同時觸發從適配卡讀數據匯流排(即I/O讀操作)和向內存寫數據的匯流排。激活I/O讀操作就是讓適配卡把一個數據單位(通常是一個位元組或一個字)放到PC數據匯流排上,因為此時內存寫匯流排也被激活,數據就被同時從PC匯流排上拷貝到內存中。
直接內存訪問(DMA)方式是一種完全由硬體執行I/O交換的工作方式。DMA控制器從CPU完全接管對匯流排的控制。數據交換不經過CPU,而直接在內存和I/O設備之間進行。DMA控制器採用以下三種方式:
①停止CPU訪問內存:當外設要求傳送一批數據時,由DMA控制器發一個信號給CPU。DMA控制器獲得匯流排控制權後,開始進行數據傳送。一批數據傳送完畢後,DMA控制器通知CPU可以使用內存,並把匯流排控制權交還給CPU。
②周期挪用:當I/O設備沒有 DMA請求時,CPU按程序要求訪問內存:一旦 I/O設備有DMA請求,則I/O設備挪用一個或幾個周期。
③DMA與CPU交替訪內:一個CPU周期可分為2個周期,一個專供DMA控制器訪內,另一個專供CPU訪內。不需要匯流排使用權的申請、建立和歸還過程。

『貳』 CPU直接訪問的存儲器是什麼

CPU直接訪問的存儲器:緩存(cache)、只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)。

其中緩存通常包括一級、二級和三級緩存,它們直接集成在CPU內部,容量很小但速度非常快,滿足CPU對常用數據的取用;ROM一般用在SOC的CPU系統中,普通PC只剩下BIOS信息放在ROM里儲存;RAM就是通常說的內存,因為CPU集成了內存控制器,所以可以直接訪問,速度慢於緩存但容量大很多。

『叄』 電腦子硬體名詞縮寫

硬體名詞解釋系列——主板篇

ATX/Micro ATX
確切地說ATX與Micro ATX是兩種工業標准,通常指的是主板的板形。我們知道,主板是一塊集成了各種電子元件、插槽的矩形電路板,為了規范主板的尺寸大小、形狀及各元器件的布局方式,於是出現了諸如AT、Baby AT、ATX、Micro ATX等板型標准。
ATX是目前最常見的主板結構,它是由Intel於1995年7月提出的。Micro ATX也叫Mini ATX,它是ATX結構的簡化版,與ATX相比,少了一些擴展槽,因此板形較小,能降低生產成本。說簡單點,從外觀上看,ATX主板是「大板」,Micro ATX是「小板」。

BIOS
BIOS是「Basic Input-Output System」的縮寫,即「基本輸入輸出系統」。其實,BIOS是一組固化到主板一個ROM晶元上的程序,它保存著計算機最重要的基本輸入輸出的程序、系統設置信息、開機上電自檢程序和系統啟動自舉程序。說白了,BIOS是連接軟體程序與硬體設備的「橋梁」,負責解決硬體的即時要求。一塊主板性能的穩定性、兼容性等關鍵問題,很大程度上取決於板上的BIOS管理功能是否先進。

CMOS
CMOS是「Complementary Metal Oxide Semiconctor」的縮寫,其本意是「互補金屬氧化物半導體存儲器」,是一種應用於集成電路晶元製造的原料。但我們接觸主板時說的這個「CMOS」則是指主板上一種用電池供電的可讀寫RAM晶元。
BIOS和CMOS RAM的關系常常被混淆,其實正確的解釋方法是:當進入BIOS對硬碟參數或者其他BIOS進行設置,並保存它們,這些設置會被存儲到CMOS RAM晶元的存儲器區域中,每次系統引導的時候,系統都會從CMOS RAM晶元中讀出所存的參數來決定如何配置系統,BIOS和CMOS RAM之間存在聯系,但它們是系統中兩個完全不同的部分。

DMA
DMA是「Direct Memory Access」的縮寫,中文意思是「存儲器直接訪問」。DMA是一種高速的數據傳輸方式,它允許在外部設備和存儲器之間直接讀寫數據,整個過程無須CPU的參與,而是在一個稱為「DMA控制器」的控制下進行的。CPU除了在數據傳輸開始和結束時做一點處理外,在傳輸過程中CPU可以進行其他的工作,大大提高了計算機的工作效率。

硬體名詞解釋系列——顯卡篇

1.2D/3D圖形加速
過去,由於顯示晶元技術性能的限制,電腦顯示2D/3D圖形時所需處理的數據全部由CPU承擔。隨著圖形晶元技術的發展,顯卡開始承擔了所有2D圖形的顯示處理,大大減輕了CPU的負擔,自然也提高了圖形顯示速度,也因此有了2D圖形加速卡一說。但由於顯示3D圖形時所需處理的數據量和各種計算遠遠超過2D圖形顯示,所以在3D圖形處理晶元出現前顯卡還無法承擔3D圖形顯示數據的處理。

2.RAMDAC
目前大部分電腦所配置的顯示器仍然是傳統的模擬CRT(陰極射線管)顯示器,這種顯示器只能接受用信號電壓幅度來控制顯像管的發光亮暗程度,所以顯卡中的RAMDAC(視頻存儲數字模擬轉換器)必須將顯示圖形晶元處理後並將存儲在顯存中的數字顯示信號逐幀轉換為由三種彩色亮度和行、幀同步信號共同組成的視頻信號,然後通過15針的D形插座輸出供顯示器使用。
目前的主流顯卡上並不存在獨立安裝的RAMDAC晶元,這是因為廠家在生產圖形晶元時已經將RAMDAC集成在其中了。

3.顯存
顯存與系統內存的功能差不多,系統內存是用來暫時存儲CPU所處理的數據的,而顯存則是暫時存儲顯示晶元處理的數據。顯示晶元不僅在處理數據時需要顯存,而且在處理完之後還得將數據再次送到顯存,供RAMDAC等其他部分使用,因此顯存的帶寬和速度將直接影響顯示晶元的運行速度。

4.解析度
解析度也叫解析度,指顯示卡在顯示器屏幕上所描繪的點的數量,用「橫向點數×縱向點數」的方式來表示。比如800×600就表示在橫向上有800個點,縱向上有600個點。

5.色深
色深是指在某一解析度下,描述每一個像素點的色彩所使用的數據的寬度,單位是「位」(bit)。它決定了每個像素點可以有的色彩的種類。比如8位色深,像素點所能使用的顏色就有2的8次方即256種。不過,我們通常都直接把乘方的結果叫成顏色數,來代替色深作為挑選顯示卡的指標,比如256色,增強色(16位色深,65536顏色數,也叫64K色),真彩色(24位色深,16777216顏色數,也叫16兆色)和32位色等。顏色數越多,所描述的顏色就越接近於真實的顏色。

6.刷新頻率
刷新率指圖像在顯示器上的更新速度,也就是圖像每秒鍾在屏幕上出現的幀數,刷新率越高,屏幕上的圖像的閃爍感就越小,圖像就越穩定,視覺效果就越好。

硬體名詞解釋系列——內存篇

tCK(時鍾周期)
tCK是「Clock Cycle Time」的縮寫,即內存時鍾周期。它代表了內存可以運行的最大工作頻率,數字越小說明內存所能運行的頻率就越高。現在很多廠商都喜歡用工作時間來表示該數值,因此時鍾周期與內存的工作頻率是倒數關系的,即tCK=1/F。比如一塊標有「-10」字樣的內存晶元,「-10」表示它的運行時鍾周期為10ns,即可以在100MHz的頻率下正常工作。

tAC(存取時間)
tAC(Access Time from CLK),存取時間。與時鍾周期不同,tAC僅僅代表訪問數據所需要的時間。注意,tAC與tCK是兩個截然不同的概念,如一塊標有「-7J」字樣的內存晶元並不是說它的時鍾周期是7ns,而是說它的存取時間是7ns,並不能工作在133MHz這樣的頻率下。在購買內存時一定要分清這兩個參數的區別,以免上JS的當。

CL(CAS延遲時間)
CL(CAS Latency)是內存性能的一個重要指標,它是內存縱向地址脈沖的反應時間。我們可以將內存條看作是一個劃分成一個個網格的倉庫,數據就保存在這些網格中。當電腦需要「倉庫」中的數據時,在實際讀取之前一般都有一個「緩沖期」,而「緩沖期」的時間長度,就是上面談到的這個「CL」了。可見,當內存的CL為2時,它的性能會比CL=3要好一些。因此,減低CAS的周期有助於加快內存在同一頻率下的工作速度。

內存帶寬
內存帶寬也叫「數據傳輸率」,是指每秒鍾訪問內存的最大bit數(或Byte數)。隨著技術的發展,CPU、顯卡等設備的數據處理能力越來越強,而作為這些設備的「橋梁」,內存的帶寬一直沒有很大的突破,這座小橋已經沒有辦法滿足這些設備的數據傳輸要求,內存也因此成了阻礙系統性能提升的一個瓶頸。我們知道,內存在一個工作時刻內只能為一個數據請求傳輸數據,而在數據傳輸過程中,如果匯流排寬度與時鍾頻率固定,則匯流排被佔用的時間總量取決於數據的傳輸量及內存匯流排的帶寬。因此內存的帶寬將直接影響到PC的儲存系統。簡單點說,如果將內存看作是一個很大的倉庫,則這個倉庫的大門可看作是內存的總位寬(總位寬的大小是固定的,不能改變,如SDRAM的總位寬為64bit),內存條上的每塊內存晶元則是倉庫內的一扇小門。如果我們打算從倉庫中搬運東西,將會發現如下規律:每一次能從倉庫中搬出或搬入的貨物量與這個倉庫的大門(內存總位寬)大小成正比,大門越大則小門越多,自然單位時間內的貨物吞吐量越大。

內存BANK
簡單地說,BANK就是內存和主板上的北橋晶元之間用來交換數據的通道。以SDRAM系統為例,CPU與內存之間(就是CPU到DIMM槽)的介面位寬是64bit,也就意味著CPU一次會向內存發送或從內存讀取64bit的數據,那麼這一個64bit的數據集合就是一個內存條BANK,很多廠家的產品說明裡稱之為物理BANK(Physical BANK)。內存條的BANK數量與內存條是否是單雙面無關。PCB電路可以設計成雙面和單面,也可把全部晶元(16顆)放在一面上(至少從理論上是完全可能)。有些內存條單面就是一個物理BANK,但有些雙面才是一個物理BANK,所以不能一概而論。要准確知道內存條實際物理BANK數量,只要將單個晶元的邏輯BANK數量和位寬以及內存條上晶元個數搞清楚。各個晶元位寬之和為64MB就是單物理BANK,如果是128MB就是雙物理BANK。目前的晶元組最多支持兩個物理BANK。所以內存廠家生產的內存條都不可能超過兩個物理BAN。

硬體名詞解釋系列——光碟機篇

CLV(Constant Linear Velocity)
CLV即「恆定線速度」,指光碟機在讀取數據時以恆定的線速度運轉。CLV通過變換主軸電機的速度,可以讓光頭從盤的內圈移動到外圈的過程中,單位時間內讀過的軌道弧線長度相當,這樣勢必造成讀取內外圈的速度不一樣。當光碟機的速度比較高以後,頻繁變換主軸電機將降低光碟機的壽命,因此CLV技術只適合低速光碟機。

CAV(Constant Angular Velocity)
CAV即「恆定角速度」,採用該技術的光碟機在讀取數據時都以恆定的角速度運轉。採用CAV技術的光碟機的主軸電機不用頻繁調整轉速,因此延長了電機壽命,光碟機的隨機讀取性能也提高了不少,但因為相同時間內激光頭在外圈掃過的距離比內圈大,因此只有在外圈工作時光碟機的速率才能達到其標稱的最高值。

PCAV(Partial Constant Angular Velocity)
PCAV即「區域恆定角速度」,它吸收了CLV和CAV的優勢。即在讀內圈數據時,以CAV方式讀取,而在讀外圈數據時,以CLV方式。這樣既節約了成本,也提高了性能,目前市面上的大部分高速光碟機都是採用的這種方式。

Firmware
Firmware翻譯成中文就是「固件」,其作用相當於主板、顯卡上的BIOS,目前大部分的CD-ROM、CD-RW、DVD-ROM 都有這樣的固體。通過刷新硬體的Firmware,往往可以改進硬體設備的性能、兼容性,甚至還可以達到升級的目的。

倍速
經常談到的×速光碟機,這倍速說的就是CD-ROM/CD-RW的數據傳輸率,單倍速光碟機的傳輸率是150KB/s,因此一個常見的52×光碟機的傳輸數度就是52×150KB/s了。注意,DVD-ROM速度倍數的意義與光碟機不同,這是因為DVD光碟機所標稱的速度是指讀取DVD碟片的速度,而DVD碟片的容量和密度都遠遠大於CD碟片。

人工智慧AIEC(Artifical Intelligence Error Correction)
所謂人工智慧容錯技術就是採用一種模糊控制技術,通過對成千上萬張有各種毛病的碟片進行讀盤測試,通過特殊的軟體將每張光碟的讀盤情況記錄下來,例如將偏心、劃痕、激光反射弱等各種可能導致光碟機無法正常讀取數據的情況歸納起來,並將針對每種情況作出的糾正方案寫入Firmware。這樣等於在光碟機的「大腦」中事先儲備了成千上萬種光碟疑難病症的「葯方」,在以後的讀盤中,如遇到上述不良讀盤現象時,光碟機就會自動使用事先設計好的方案進行糾錯工作,這就可以實現對症下葯,從而大大地提高了光碟機的准確讀盤能力。

『肆』 直接存儲器存取(DMA)方式是__方式


DMA(Direct Memory Access),即直接存儲器存取,是一種快速傳送數據的機制。數據傳遞可以從適配卡到內存,從內存到適配卡或從一段內存到另一段內存。





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DMA方式的數據傳送過程


DMA方式具有如下特點:
1、 外部設備的輸入輸出請求直接發給主儲存器。
主存儲器既可以被CPU訪問,也可以被外圍設備訪問。因此,在主存儲器中通常要有一個存儲管理部件來為各種訪問主存儲器的申請排隊,一般計算機系統把外圍設備的訪問申請安排在最高優先順序。
2、 不需要做保存現場和恢復現場等工作,從而使DMA方式的工作速度大大加快。
由於在外圍設備與主存儲器之間傳送數據不需要執行程序,因此,也不動用CPU中的數據寄存器和指令計數器等。
3、在DMA控制器中,除了需要設置數據緩沖寄存器、設備狀態寄存器或控制寄存器之外,還要設置主存儲器地址寄存器,設備地址寄存器和數據交換個數計數器。
外圍設備與主存儲器之間的整個數據交換過程全部要在硬體控制下完成。另外,由於外圍設備一般是以位元組為單位傳送的,而主存儲器是以字為單位訪問的,因此,在DMA控制器中還要有從位元組裝配成字和從字拆卸成位元組的硬體。
4、在DMA方式開始之前要對DMA控制器進行初始化,包括向DMA控制器傳送主存緩沖區首地址、設備地址、交換的數據塊的長度等,並啟動設備開始工 作。在DMA方式結束之後,要向CPU申請中斷,在中斷服務程序中對主存儲器中數據緩沖區進行後處理。如果需要繼續傳送數據的話,要再次對DMA控制器進 行初始化。
5、在DMA方式中,CPU不僅能夠與外圍設備並行工作,而且整個數據的傳送過程不需要CPU的干預。如果主存儲器的頻帶寬度足夠的話,外圍設備的工作可以絲毫不影響CPU運行它自身的程序。
DMA方式的工作流程如下:
對於輸入設備:
從輸入介質上讀一個位元組或字到DMA控制器中的數據緩沖寄存器BD中,如果輸入設備是面向字元的,則要把讀入的字元裝配成字。
若一個字還沒有裝配滿,則返回到上面;若校驗出錯,則發中斷申請;若一個字已經裝配滿,則將BD中的數據送入主存數據寄存器。
把主存地址寄存器BA(在DMA控制器中)中的地址送入主存地址寄存器,並且將BA中的地址增值至下一個字地址。
把DMA控制器內的數據交換個數計數器BC中的內容減"1"。
若BC中的內容為"0",則整個DMA數據傳送過程全部結束,否則返回到最上面繼續進行。
對於輸出設備:
把主存地址寄存器BA(在DMA控制器中)中的地址送入主存地址寄存器,並啟動主存儲器,同時將BA中的地址增值至下一個字地址。
將主存儲器數據寄存器中的數據送入DMA控制器的數據緩沖寄存器BD中。如果輸出設備是面向字元的,則要把BD中的數據拆卸字元。
把BD中數據逐個字元(對於面向字元的設備)或整個字寫到輸出介質上。
把DMA控制器內的數據交換個數計數器BC中的內容減"1"。
若BC中的內容為"0",則整個DMA數據傳送過程全部結束,否則返回到最上面繼續進行。
目前使用的DMA方式實際上有如下三種:
1、周期竊取方式
在每一條指令執行結束時,CPU測試有沒有DMA服務申請,如果有,則CPU進入一個DMA周期。在DMA周期中借用CPU完成上面所列出的DMA工作流程。包括數據和主存地址的傳送,交換個數計數器中的內容減"1",主存地址的增值及一些測試判斷等。
採用周期竊取方式時,主存儲器可以不與外圍設備直接相連接,而只與CPU連接,即仍然可以採用如圖4.4那樣的連接方式,因為外圍設備與主存儲器的數據交換與程序控制輸入輸出方式和中斷輸入輸出方式一樣都是要經過CPU的。
周期竊取方式與程序控制輸入輸出方式和中斷輸入輸出方式的不同處主要在:它不需要使用程序來完成數據的輸入或輸出,只是借用了一個CPU的周期來完成DMA流程。因此,其工作速度是很快的。
周期竊取方式的優點是硬體結構很簡單,比較容易實現。缺點是在數據輸入或輸出過程種實際上佔用了CPU的時間。
2、直接存取方式
這是一種真正的DMA方式。DMA控制器的數據傳送申請不是發向CPU,而是直接發往主存儲器。在得到主存儲器的響應之後,整個DMA工作流程全部在DMA控制器中用硬體完成。
直接存取方式的優點與缺點正好與周期竊取方式相反。
目前的多數計算機系統均採用直接存取方式工作。
3、數據塊傳送方式
在設備控制器中設置一個比較大的數據緩沖存儲器,一般要能夠存放下一個數據塊,如在軟磁碟存儲器中通常設置512個位元組的數據緩沖存儲器。與設備介質之間的數據交換在數據緩沖存儲器中進行。設備控制器與主存儲器之間的數據交換以數據塊為單位,並採用程序中斷方式進行。
數據塊傳送方式實際上並不是DMA方式,只是它在每次中斷輸入輸出過程中是以數據塊為單位獲得或發送數據的,這一點與上面兩種DMA方式相同,因此,通常也把這種輸入輸出方式歸入DMA方式。
採用數據塊傳送方式的外圍設備還有行式列印機,激光列印機,卡片閱讀機,部分繪圖儀等。

『伍』 什麼是直接內存訪問 (DMA)

dma(directmemoryaccess,直接內存存取),顧名思義dma功能就是讓設備可以繞過處理器,直接由內存來讀取資料。打開硬碟的dma模式將大幅度的提高硬碟系統的功能,使我們能更快更好的進行視頻處理和文件傳輸。打開刻錄機的dma選項,可以保障刻錄品質,並降低刻錄時的cpu佔用率。

『陸』 CPU能直接訪問的存儲器是什麼

CPU能直接訪問的存儲器是內存儲器。

內存儲器是計算機中重要的部件之一,它是與CPU進行溝通的橋梁。計算機中所有程序的運行都是在內存儲器中進行的,因此內存儲器的性能對計算機的影響非常大。

內存儲器(Memory)也被稱為內存,其作用是用於暫時存放CPU中的運算數據,以及與硬碟等外部存儲器交換的數據。

(6)直接存儲訪問名詞解釋答案擴展閱讀

計算機的存儲器包括內存儲器和外存儲器。

外儲存器是指除計算機內存及CPU緩存以外的儲存器,此類儲存器一般斷電後仍然能保存數據。常見的外存儲器有硬碟、軟盤、光碟、U盤等。

軟盤:軟磁碟使用柔軟的聚酯材料製成原型底片,在兩個表面塗有磁性材料。常用軟盤直徑為3.5英寸,存儲容量為1.44MB.軟盤通過軟盤驅動器來讀取數據。

U盤:U盤也被稱為「閃盤」,可以通過計算機的USB口存儲數據。與軟盤相比,由於U盤的體積小、存儲量大及攜帶方便等諸多優點,U盤已經取代軟盤的地位。

硬碟:硬磁碟是由塗有磁性材料額鋁合金原盤組成的,每個硬碟都由若干個磁性圓盤組成。

磁帶存儲器:磁帶也被稱為順序存取存儲器SAM。它存儲容量很大,但查找速度很慢,一般僅用作數據後備存儲。計算機系統使用的磁帶機有3中類型:盤式磁帶機、數據流磁帶機及螺旋掃描磁帶機。

光碟存儲器:光碟指的是利用光學方式進行信息存儲的圓盤。它應用了光存儲技術,即使用激光在某種介質上寫入信息,然後再利用激光讀出信息。光碟存儲器可分為:CD-ROM、CD-R、CD-RW、和DVD-ROM等。

參考資料:網路-內存儲器