1.特點(diǎn)

PIO模式下硬盤和內(nèi)存之間的數(shù)據(jù)傳輸是由CPU來控制的；而在DMA模式下，CPU只須向DMA控制器下達(dá)指令，讓DMA控制器來處理數(shù)據(jù)的傳送，數(shù)據(jù)傳送完畢再把信息反饋給CPU，這樣就很大程度上減輕了CPU資源占有率。DMA模式與PIO模式的區(qū)別就在于，DMA模式不過分依賴CPU，可以大大節(jié)省系統(tǒng)資源，二者在傳輸速度上的差異并不十分明顯。DMA模式又可以分為Single-Word DMA（單字節(jié)DMA）和Multi-Word DMA（多字節(jié)DMA）兩種，其中所能達(dá)到的最大傳輸速率也只有16.6MB/s。 DMA 傳送方式的優(yōu)先級高于程序中斷，兩者的區(qū)別主要表現(xiàn)在對CPU的干擾程度不同。程序中斷請求不但使CPU停下來，而且要CPU執(zhí)行中斷服務(wù)程序?yàn)橹袛嗾埱蠓?wù)，這個(gè)請求包括了對斷點(diǎn)和現(xiàn)場的處理以及CPU與外設(shè)的傳送，所以CPU付出了很多的代價(jià)；DMA請求僅僅使CPU暫停一下，不需要對斷點(diǎn)和現(xiàn)場的處理，并且是由DMA控制外設(shè)與主存之間的數(shù)據(jù)傳送，無需CPU的干預(yù)，DMA只是借用了一點(diǎn)CPU的時(shí)間而已。還有一個(gè)區(qū)別就是，CPU對這兩個(gè)請求的響應(yīng)時(shí)間不同，對程序中斷請求一般都在執(zhí)行完一條指令的時(shí)鐘周期末尾響應(yīng)，而對DMA的請求，由于考慮它的高效性，CPU在每條指令執(zhí)行的各個(gè)階段之中都可以讓給DMA使用，是立即響應(yīng)。　DMA主要由硬件來實(shí)現(xiàn)，此時(shí)高速外設(shè)和內(nèi)存之間進(jìn)行數(shù)據(jù)交換不通過CPU的控制，而是利用系統(tǒng)總線。DMA方式是I/O系統(tǒng)與主機(jī)交換數(shù)據(jù)的主要方式之一，另外還有程序查詢方式和中斷方式。

2.DMA工作原理

DMA 是所有現(xiàn)代電腦的重要特色，他允許不同速度的硬件裝置來溝通，而不需要依于 CPU 的大量 中斷 負(fù)載。否則，CPU 需要從 來源 把每一片段的資料復(fù)制到 暫存器，然后把他們再次寫回到新的地方。在這個(gè)時(shí)間中，CPU 對于其他的工作來說就無法使用。 DMA 傳輸重要地將一個(gè)內(nèi)存區(qū)從一個(gè)裝置復(fù)制到另外一個(gè)。當(dāng) CPU 初始化這個(gè)傳輸動(dòng)作，傳輸動(dòng)作本身是由 DMA 控制器 來實(shí)行和完成。典型的例子就是移動(dòng)一個(gè)外部內(nèi)存的區(qū)塊到芯片內(nèi)部更快的內(nèi)存去。像是這樣的操作并沒有讓處理器工作拖延，反而可以被重新排程去處理其他的工作。DMA 傳輸對于高效能 嵌入式系統(tǒng) 算法和網(wǎng)絡(luò)是很重要的。

3.示例

舉個(gè)例子，PC ISA DMA 控制器擁有 8 個(gè) DMA 通道，其中的 7 個(gè)通道是可以讓 PC 的 CPU 所利用。每一個(gè) DMA 通道有一個(gè) 16位元 位址暫存器和一個(gè) 16 位元 計(jì)數(shù)暫存器。要初始化資料傳輸時(shí)，裝置驅(qū)動(dòng)程式一起設(shè)定 DMA 通道的位址和計(jì)數(shù)暫存器，以及資料傳輸?shù)姆较?#xff0c;讀取或?qū)懭搿Ｈ缓笾甘?DMA 硬件開始這個(gè)傳輸動(dòng)作。當(dāng)傳輸結(jié)束的時(shí)候，裝置就會(huì)以中斷的方式通知 CPU。 "分散-收集" (Scatter-gather) DMA 允許在一次單一的 DMA 處理中傳輸資料到多個(gè)內(nèi)存區(qū)域。相當(dāng)于把多個(gè)簡單的 DMA 要求串在一起。再一次，這個(gè)動(dòng)機(jī)是要減輕 CPU 的多次輸出輸入中斷和資料復(fù)制任務(wù)。 DRQ 意為 DMA 要求；DACK 意為 DMA 確認(rèn)。這些符號一般在有 DMA 功能的電腦系統(tǒng)硬件概要上可以看到。他們表示了介于 CPU 和 DMA 控制器之間的電子訊號傳輸線路。 《新程序員》：云原生和全面數(shù)字化實(shí)踐50位技術(shù)專家共同創(chuàng)作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的DMA摘记的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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