ISA總線的DMA技術(shù)

　　某個(gè)DMA通道。當(dāng)一個(gè)DMA通道被屏蔽后，它就不能在服務(wù)于DMA請(qǐng)求，直到通道的屏蔽碼被清除。各位的定義如下：

　　上述屏蔽寄存器也稱為“單通道屏蔽寄存器”(Single Channel Mask Register)，因?yàn)樗淮沃荒芷帘我粋€(gè)通道。此外含有一個(gè)屏蔽寄存器，可以實(shí)現(xiàn)一次屏蔽所有4個(gè)DMA通道，如下：

　　(5)狀態(tài)寄存器(Status Register)

　　一個(gè)只讀的8位寄存器，表示各DMA通道的當(dāng)前狀態(tài)。比如：DMA通道是否正服務(wù)于一個(gè)DMA請(qǐng)求，或者某個(gè)DMA通道上的DMA傳輸事務(wù)已經(jīng)完成。

　　2.3 8237 DMAC的I/O端口地址

　　主、從8237 DMAC的各個(gè)寄存器都是編址在I/O端口空間的。而且其中有些I/O端口地址對(duì)于I/O讀、寫操作有不同的表示含義。如下表示所示：

　　Slave DMAC’s I/O port Master DMAC’sI/O port read write

　　0x000 0x0c0 Channel 0/4 的Address Register

　　0x001 0x0c1 Channel 0/4的Count Register

　　0x002 0x0c2 Channel 1/5 的Address Register

　　0x003 0x0c3 Channel 1/5的Count Register

　　0x004 0x0c4 Channel 2/6的Address Register

　　0x005 0x0c5 Channel 2/6的Count Register

　　0x006 0x0c6 Channel 3/7的Address Register

　　0x007 0x0c7 Channel 3/7的Count Register

　　0x008 0x0d0 Status Register Command Register

　　0x009 0x0d2 Request Register

　　0x00a 0x0d4 Single Channel Mask Register

　　0x00b 0x0d6 Mode Register

　　0x00c 0x0d8 Clear Flip-Flop Register

　　0x00d 0x0da Temporary Register Reset DMA controller

　　0x00e 0x0dc Reset all channel masks

　　0x00f 0x0de all-channels Mask Register

　　各DMA通道的Page Register在I/O端口空間中的地址如下：

　　DMA channel Page Register’sI/O port address

　　0 0x087

　　1 0x083

　　2 0x081

　　3 0x082

　　4 0x08f

　　5 0x08b

　　6 0x089

　　7 0x08a

　　注意兩點(diǎn)：

　　1. 各DMA通道的Address Register是一個(gè)16位的寄存器，但其對(duì)應(yīng)的I/O端口是8位寬，因此對(duì)這個(gè)寄存器的讀寫就需要兩次連續(xù)的I/O端口讀寫操作，低8位首先被發(fā)送，然后緊接著發(fā)送高8位。

　　2. 各DMA通道的Count Register：這也是一個(gè)16位寬的寄存器(無(wú)論對(duì)于8位DMA還是16位DMA)，但相對(duì)應(yīng)的I/O端口也是8位寬，因此讀寫這個(gè)寄存器同樣需要兩次連續(xù)的I/O端口讀寫操作，而且同樣是先發(fā)送低8位，再發(fā)送高8位。往這個(gè)寄存器中寫入的值應(yīng)該是實(shí)際要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)長(zhǎng)度減1后的值。在DMA傳輸事務(wù)期間，這個(gè)寄存器中的值在每次DMA傳輸操作后都會(huì)被減1，因此讀取這個(gè)寄存器所得到的值將是當(dāng)前DMA事務(wù)所剩余的未傳輸數(shù)據(jù)長(zhǎng)度減1后的值。當(dāng)DMA傳輸事務(wù)結(jié)束時(shí)，該寄存器中的值應(yīng)該被置為0。

　　2.4 DMA通道的典型使用

　　在一個(gè)典型的PC機(jī)中，某些DMA通道通常被固定地用于一些PC機(jī)中的標(biāo)準(zhǔn)外設(shè)，如下所示：

　　Channel Size Usage

　　0 8-bit Memory Refresh

　　1 8-bit Free

　　2 8-bit Floppy Disk Controller

　　3 8-bit Free

　　4 16-bit Cascading

　　5 16-bit Fr

　　ee

　　6 16-bit Free

　　7 16-bit Free

　　2.5 啟動(dòng)一個(gè)DMA傳輸事務(wù)的步驟

　　要啟動(dòng)一個(gè)DMA傳輸事務(wù)必須對(duì)8237進(jìn)行編程，其典型步驟如下：

　　1.通過(guò)CLI指令關(guān)閉中斷。

　　2.Disable那個(gè)將被用于此次DMA傳輸事務(wù)的DMA通道。

　　3.向Flip-Flop寄存器中寫入0值，以重置它。

　　4.設(shè)置Mode Register。

　　5.設(shè)置Page Register。

　　6.設(shè)置Address Register。

　　7.設(shè)置Count Register。

　　8.Enable那個(gè)將被用于此次DMA傳輸事務(wù)的DMA通道。

　　9.用STI指令開中斷。

　　3.3 對(duì)DMAC的保護(hù)

　　DMAC是一種全局的共享資源，為了保證設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)λ莫?dú)占訪問(wèn)，Linux在kernel/dma.c文件中定義了自旋鎖dma_spin_lock來(lái)保護(hù)它(實(shí)際上是保護(hù)DMAC的I/O端口資源)。任何想要訪問(wèn)DMAC的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序都首先必須先持有自旋鎖dma_spin_lock。如下：

　　static __inline__ unsigned long claim_dma_lock(void)

　　{

　　unsigned long flags;

　　spin_lock_irqsave(dma_spin_lock, flags); /* 關(guān)中斷，加鎖*/

　　return flags;

　　}

　　static __inline__ void release_dma_lock(unsigned long flags)

　　{

　　spin_unlock_irqrestore(dma_spin_lock, flags);/* 開中斷，開鎖*/

　　}