Architecture dma与中断驱动i/o

我不太清楚DMA和中断I/O之间的区别（目前正在阅读操作系统概念，第7版）

具体地说，我不确定在这两种情况下中断发生的时间，以及在这两种情况下CPU可以自由地执行其他工作的时间点。我一直在读的东西，但不一定能调和：

中断驱动的

控制器通过驱动程序初始化

控制器检查由驱动程序加载的寄存器以决定操作

随后，从/到外围设备和控制器缓冲区的数据传输

当（在每个字节读取时？在每个字读取时？当缓冲区填满时？当传输完成时）控制器发出中断

据我所知，当外围控制器I/O和控制器MM I/O同时发生时，CPU没有做任何事情

当传输完成时，或当数据块填满时，CPU必须初始化从控制器缓冲区到MM的传输

DMA

与上面相同，只是控制器能够将数据从其缓冲区直接传输到MM，而无需CPU干预

这是否意味着CPU仅在整个传输完成时中断，还是在控制器缓冲区填满时仍然中断

唯一的区别是CPU不再需要等待控制器MM I/O，但在控制器缓冲区填满时仍然需要中断？还是DMA也对CPU隐藏了这一点

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在中断驱动IO的情况下，MCU在每个字节或字上获得中断取决于微控制器的便利。MCU移动到中断模式，为每个字节/字的接收留下正常的操作模式。在这里，MCU除了从IO读取数据并复制到内存外，什么都不能做

在DMA的情况下，DMA做的事情与MCU在中断情况下做的事情相同。因此，这里MCU可以自由做任何其他事情。您可以根据需要中断的字节数配置DMA。因此，这里它不同于IO中断，因为MCU不会对每个字节或字进行中断；相反，只有在收到amo时，才会从DMA获得中断您已配置的数据的数量。 而且DMA已经将数据从IO复制到RAM，所以MCU也不需要为复制付出努力，这节省了大量时间

因此，如果您已将DMA配置为以1KB的数据中断，则MCU将以1KB的字节获得1个中断，否则，如果使用中断驱动IO，它将获得1K个中断。 因此，与中断驱动IO相比，DMA的使用减少了中断数量并提高了性能

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这就是为什么在需要频繁传输大量数据时，DMA通常被使用的原因。

让我用简单的话来解释一下，以供您理解

DMA代表直接内存访问，是一种计算机硬件组件访问内存总线并控制传输的系统。例如，CD/DVD驱动器通常使用DMA工作。但请记住，CPU始终是一切的主控器，这意味着即使CPU已赋予DMA控制器主控权，它仍然可以具有检查DMA的能力。它可以随时重新调用总线控制，甚至可以执行DMA任务。 有一些寄存器用于设置从CPU到DMA和DMA到CPU的总线控制。 一旦DMA控制器完成，它可能会中断或向CPU发出信号，表明它已经完成了它的工作。这就是DMA

现在开始中断I/O。中断I/O比DMA更频繁。一个进程通常会经历很多次I/O。请求用户输入将是中断I/O。而不是DMA。有两种类型的中断

软件中断

硬件中断

每个中断都有一个指定的特殊编号。每个中断都由一个中断例程（一个简单的函数）提供服务，该例程保存在RAM中的某个位置，并从一个包含中断编号的表中调用。我告诉您这些，以供您理解。 当你们移动鼠标或在键盘上打字时，实际上是一个正在发生的中断

我不太清楚DMA和中断I/O之间的区别

DMA和中断之间的区别是假的，因为它们不是对立的概念。
DMA和中断是正交概念，两个概念通常一起使用

DMA的替代方案是编程I/O，也称为PIO。
中断的替代方法是轮询

中断驱动

您需要更具体地说明您所指的内容。
如果系统不使用中断，则必须使用轮询来检测设备状态的变化

PIO通常使用中断（来自设备）来启动每个字节/字的数据传输。这有助于减轻PIO的CPU密集性。否则轮询PIO传输将完全消耗CPU资源。
但将“带中断的PIO”简单地称为“中断”或“中断驱动”是不准确和误导的

DMA传输几乎总是使用

完成中断

（来自DMA控制器）来通知CPU缓冲区传输已完成。
轮询DMA完成（而不是使用完成中断）给CPU带来了DMA应该减轻的负担。我见过一个引导加载程序，它初始化DMA传输，然后轮询完成。但这是一个单任务环境，可以承受繁忙等待，而操作系统需要最大限度地提高CPU可用性。这意味着在完成中断的情况下使用DMA

讨论“中断”，但不提供具体的上下文，例如，产生这些中断的来源和原因，可能是造成混淆的原因

控制器通过驱动程序初始化

控制器检查由驱动程序加载的寄存器以决定操作

从/到外围设备和co的数据传输