有两类主要的DMA传输结构:寄存器模式和描述符模式。无论属于哪一类DMA,表1的几种信息都会在DMA控制器中出现。当DMA以寄存器模式工作时,DMA控制器只是简单地利用寄存器中所存储的参数值。在描述符模式中,DMA控制器在存储器中查找自己的配置参数。
(1)基于寄存器的DMA
在基于寄存器的DMA内部,处理器直接对DMA控制寄存器进行编程,来启动传输。基于寄存器的DMA提供了最佳的DMA控制器性能,因为寄存器并不需要不断地从存储器中的描述符上载入数据,而内核也不需要保持描述符。基于寄存器的DMA由两种子模式组成:自动缓冲(Autobuffer)模式和停止模式。在自动缓冲DMA中,当一个传输块传输完毕,控制寄存器就自动重新载入其最初的设定值,同一个DMA进程重新启动,开销为零。如果将一个自动缓冲DMA设定为从外设传输一定数量的字到 L1数据存储器的缓冲器上,则DMA控制器将会在最后一个字传输完成的时刻就迅速重新载入初始的参数。这构成了一个“循环缓冲器”,因为当一个量值被写入 到缓冲器的最后一个位置上时,下一个值将被写入到缓冲器的第一个位置上。
自动缓冲DMA特别适合于对性能敏感的、存在持续数据流的应用。DMA控制器可以在独立于处理器其他活动的情况下读入数据流,然后在每次传输结束时,向内核发出中断。
停止模式的工作方式与自动缓冲DMA类似,区别在于各寄存器在DMA结束后不会重新载入,因 此整个DMA传输只发生一次。停止模式对于基于某种事件的一次性传输来说十分有用。例如,非定期地将数据块从一个位置转移到另一个位置。当你需要对事件进 行同步时,这种模式也非常有用。例如,如果一个任务必须在下一次传输前完成的话,则停止模式可以确保各事件发生的先后顺序。此外,停止模式对于缓冲器的初 始化来说非常有用。
(2)描述符模型
基于描述符(descriptor)的DMA要求在存储器中存入一组参数,以 启动DMA的系列操作。该描述符所包含的参数与那些通常通过编程写入DMA控制寄存器组的所有参数相同。不过,描述符还可以容许多个DMA操作序列串在一 起。在基于描述符的DMA操作中,我们可以对一个DMA通道进行编程,在当前的操作序列完成后,自动设置并启动另一次DMA传输。基于描述符的方式为管理 系统中的DMA传输提供了最大的灵活性 。