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什么叫直接存储

发布时间: 2023-06-27 02:28:10

‘壹’ 现代信息技术中的存储术分为直接连接存储、移动存储、网络存储,硬盘属于哪一类

你好,按你的分类,硬盘有两种使用方式,一种置于电脑机箱中,在系统运行时不可拆卸,属于第一种直接存储。如果置于可以移动硬盘盒中,就应属于移动存储吧。

‘贰’ 直接存储器存取的介绍

直接存储器存取(Direct Memory Access)方式,即DMA方式,也称为成组数据传送方式。

‘叁’ 直接存储器存取(DMA)方式是__方式


DMA(Direct Memory Access),即直接存储器存取,是一种快速传送数据的机制。数据传递可以从适配卡到内存,从内存到适配卡或从一段内存到另一段内存。





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DMA方式的数据传送过程


DMA方式具有如下特点:
1、 外部设备的输入输出请求直接发给主储存器。
主存储器既可以被CPU访问,也可以被外围设备访问。因此,在主存储器中通常要有一个存储管理部件来为各种访问主存储器的申请排队,一般计算机系统把外围设备的访问申请安排在最高优先级。
2、 不需要做保存现场和恢复现场等工作,从而使DMA方式的工作速度大大加快。
由于在外围设备与主存储器之间传送数据不需要执行程序,因此,也不动用CPU中的数据寄存器和指令计数器等。
3、在DMA控制器中,除了需要设置数据缓冲寄存器、设备状态寄存器或控制寄存器之外,还要设置主存储器地址寄存器,设备地址寄存器和数据交换个数计数器。
外围设备与主存储器之间的整个数据交换过程全部要在硬件控制下完成。另外,由于外围设备一般是以字节为单位传送的,而主存储器是以字为单位访问的,因此,在DMA控制器中还要有从字节装配成字和从字拆卸成字节的硬件。
4、在DMA方式开始之前要对DMA控制器进行初始化,包括向DMA控制器传送主存缓冲区首地址、设备地址、交换的数据块的长度等,并启动设备开始工 作。在DMA方式结束之后,要向CPU申请中断,在中断服务程序中对主存储器中数据缓冲区进行后处理。如果需要继续传送数据的话,要再次对DMA控制器进 行初始化。
5、在DMA方式中,CPU不仅能够与外围设备并行工作,而且整个数据的传送过程不需要CPU的干预。如果主存储器的频带宽度足够的话,外围设备的工作可以丝毫不影响CPU运行它自身的程序。
DMA方式的工作流程如下:
对于输入设备:
从输入介质上读一个字节或字到DMA控制器中的数据缓冲寄存器BD中,如果输入设备是面向字符的,则要把读入的字符装配成字。
若一个字还没有装配满,则返回到上面;若校验出错,则发中断申请;若一个字已经装配满,则将BD中的数据送入主存数据寄存器。
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,并且将BA中的地址增值至下一个字地址。
把DMA控制器内的数据交换个数计数器BC中的内容减"1"。
若BC中的内容为"0",则整个DMA数据传送过程全部结束,否则返回到最上面继续进行。
对于输出设备:
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,并启动主存储器,同时将BA中的地址增值至下一个字地址。
将主存储器数据寄存器中的数据送入DMA控制器的数据缓冲寄存器BD中。如果输出设备是面向字符的,则要把BD中的数据拆卸字符。
把BD中数据逐个字符(对于面向字符的设备)或整个字写到输出介质上。
把DMA控制器内的数据交换个数计数器BC中的内容减"1"。
若BC中的内容为"0",则整个DMA数据传送过程全部结束,否则返回到最上面继续进行。
目前使用的DMA方式实际上有如下三种:
1、周期窃取方式
在每一条指令执行结束时,CPU测试有没有DMA服务申请,如果有,则CPU进入一个DMA周期。在DMA周期中借用CPU完成上面所列出的DMA工作流程。包括数据和主存地址的传送,交换个数计数器中的内容减"1",主存地址的增值及一些测试判断等。
采用周期窃取方式时,主存储器可以不与外围设备直接相连接,而只与CPU连接,即仍然可以采用如图4.4那样的连接方式,因为外围设备与主存储器的数据交换与程序控制输入输出方式和中断输入输出方式一样都是要经过CPU的。
周期窃取方式与程序控制输入输出方式和中断输入输出方式的不同处主要在:它不需要使用程序来完成数据的输入或输出,只是借用了一个CPU的周期来完成DMA流程。因此,其工作速度是很快的。
周期窃取方式的优点是硬件结构很简单,比较容易实现。缺点是在数据输入或输出过程种实际上占用了CPU的时间。
2、直接存取方式
这是一种真正的DMA方式。DMA控制器的数据传送申请不是发向CPU,而是直接发往主存储器。在得到主存储器的响应之后,整个DMA工作流程全部在DMA控制器中用硬件完成。
直接存取方式的优点与缺点正好与周期窃取方式相反。
目前的多数计算机系统均采用直接存取方式工作。
3、数据块传送方式
在设备控制器中设置一个比较大的数据缓冲存储器,一般要能够存放下一个数据块,如在软磁盘存储器中通常设置512个字节的数据缓冲存储器。与设备介质之间的数据交换在数据缓冲存储器中进行。设备控制器与主存储器之间的数据交换以数据块为单位,并采用程序中断方式进行。
数据块传送方式实际上并不是DMA方式,只是它在每次中断输入输出过程中是以数据块为单位获得或发送数据的,这一点与上面两种DMA方式相同,因此,通常也把这种输入输出方式归入DMA方式。
采用数据块传送方式的外围设备还有行式打印机,激光打印机,卡片阅读机,部分绘图仪等。

‘肆’ 什么是直接内存访问 (DMA)

DMA(Direct Memory Access),即直接存储器存取,是一种快速传送数据的机制。数据传递可以从适配卡到内存,从内存到适配卡或从一段内存到另一段内存。

利用它进行数据传送时不需要CPU的参与。每台电脑主机板上都有DMA控制器,通常计算机对其编程,并用一个适配器上的ROM(如软盘驱动控制器上的ROM)来储存程序,这些程序控制DMA传送数据。一旦控制器初始化完成,数据开始传送,DMA就可以脱离CPU,独立完成数据传送。
在DMA传送开始的短暂时间内,基本上有两个处理器为它工作,一个执行程序代码,一个传送数据。利用DMA传送数据的另一个好处是,数据直接在源地址和目的地址之间传送,不需要中间媒介。如果通过CPU把一个字节从适配卡传送至内存,需要两步操作。首先,CPU把这个字节从适配卡读到内部寄存器中,然后再从寄存器传送到内存的适当地址。DMA控制器将这些操作简化为一步,它操作总线上的控制信号,使写字节一次完成。这样大大提高了计算机运行速度和工作效率。
计算机发展到今天,DMA已不再用于内存到内存的数据传送,因为CPU速度非常快,做这件事,比用DMA控制还要快,但要在适配卡和内存之间传送数据,仍然是非DMA莫属。要从适配卡到内存传送数据,DMA同时触发从适配卡读数据总线(即I/O读操作)和向内存写数据的总线。激活I/O读操作就是让适配卡把一个数据单位(通常是一个字节或一个字)放到PC数据总线上,因为此时内存写总线也被激活,数据就被同时从PC总线上拷贝到内存中。
直接内存访问(DMA)方式是一种完全由硬件执行I/O交换的工作方式。DMA控制器从CPU完全接管对总线的控制。数据交换不经过CPU,而直接在内存和I/O设备之间进行。DMA控制器采用以下三种方式:
①停止CPU访问内存:当外设要求传送一批数据时,由DMA控制器发一个信号给CPU。DMA控制器获得总线控制权后,开始进行数据传送。一批数据传送完毕后,DMA控制器通知CPU可以使用内存,并把总线控制权交还给CPU。
②周期挪用:当I/O设备没有 DMA请求时,CPU按程序要求访问内存:一旦 I/O设备有DMA请求,则I/O设备挪用一个或几个周期。
③DMA与CPU交替访内:一个CPU周期可分为2个周期,一个专供DMA控制器访内,另一个专供CPU访内。不需要总线使用权的申请、建立和归还过程。

‘伍’ 网络存储器的直接附加存储(DAS)

直接附加存储是指将存储设备通过SCSI接口直接连接到一台服务器上使用。也有人叫磁盘阵列, DAS购置成本低,配置简单,使用过程和使用本机硬盘并无太大差别,对于服务器的要求仅仅是一个外接的SCSI口,因此对于小型企业很有吸引力。但是DAS也存在诸多问题:
(1)服务器本身容易成为系统瓶颈;
(2)服务器发生故障,数据不可访问;
(3)对于存在多个服务器的系统来说,设备分散,不便管理。同时多台服务器使用DAS时,存储空间不能在服务器之间动态分配,可能造成相当的资源浪费;
(4)数据备份操作复杂,仅一些品牌DAS服务器使用较简单,DAS广泛用于文件备份。

‘陆’ 模拟信号如何直接存储,存储器的原理又是什么

语音芯片isd4004,直接存储的是数字信号,里面有模拟,数字转换器,为电荷存储,模拟信号只有磁带存储
原理就跟内存条一样

‘柒’ 随机存取与直接存取有什么区别

随机存取和直接存取是同一个概念,两者没有任何的区别,可以通过下标直接访问的那种数据结构,与存储位置无关,例如数组。随机存储最典型的代表为链式存储。

随机存取和具有逻辑上相邻的节点物理上不必相邻;插入、删除数据灵活,不必移动节点,只要改变节点中的指针;每个结点是由数据域和指针域组成的特点。

(7)什么叫直接存储扩展阅读

随机存取存储器依赖电容器存储数据。电容器充满电后代表1(二进制),未充电的代表0。由于电容器或多或少有漏电的情形,若不作特别处理,数据会渐渐随时间流失。刷新是指定期读取电容器的状态,然后按照原来的状态重新为电容器充电,弥补流失了的电荷。

随机存取存储器(RAM)是计算机存储器中最为人熟知的一种。之所以RAM被称为“随机存储”,是因为您可以直接访问任一个存储单元,只要您知道该单元所在记忆行和记忆列的地址即可。