DMA是什么意思？_百度知道
DMA是什么意思？
DMA的英文拼写是“Direct Memory Access”，汉语的意思就是直接内存访问，是一种不经过CPU而直接从内存了存取数据的数据交换模式。PIO模式下硬盘和内存之间的数据传输是由CPU来控制的；而在DMA模式下，CPU只须向DMA控制器下达指令，让DMA控制器来处理数的传送，数据传送完毕再把信息反馈给CPU，这样就很大程度上减轻了CPU资源占有率。DMA模式与PIO模式的区别就在于，DMA模式不过分依赖CPU，可以大大节省系统资源，二者在传输速度上的差异并不十分明显。DMA模式又可以分为Single-Word DMA（单字节DMA）和Multi-Word DMA（多字节DMA）两种，其中所能达到的最大传输速率也只有16.6MB/s直接存储器存取(DMA)控制器是一种在系统内部转移数据的独特外设，可以将其视为一种能够通过一组专用总线将内部和外部存储器与每个具有DMA能力的外设连接起来的控制器。它之所以属于外设，是因为它是在处理器的编程控制下来执行传输的。值得注意的是，通常只有数据流量较大(kBps或者更高)的外设才需要支持DMA能力，这些应用方面典型的例子包括视频、音频和网络接口。 一般而言，DMA控制器将包括一条地址总线、一条数据总线和控制寄存器。高效率的DMA控制器将具有访问其所需要的任意资源的能力，而无须处理器本身的介入，它必须能产生中断。最后，它必须能在控制器内部计算出地址。 一个处理器可以包含多个DMA控制器。每个控制器有多个DMA通道，以及多条直接与存储器站(memory bank)和外设连接的总线，如图1所示。在很多高性能处理器中集成了两种类型的DMA控制器。第一类通常称为“系统DMA控制器”，可以实现对任何资源(外设和存储器)的访问，对于这种类型的控制器来说，信号周期数是以系统时钟(SCLK)来计数的，以ADI的Blackfin处理器为例，频率最高可达133MHz。第二类称为内部存储器DMA控制器(IMDMA)，专门用于内部存储器所处位置之间的相互存取操作。因为存取都发生在内部(L1－L1、L1－L2，或者L2－L2)，周期数的计数则以内核时钟(CCLK)为基准来进行，该时钟的速度可以超过600MHz。 每个DMA控制器有一组FIFO，起到DMA子系统和外设或存储器之间的缓冲器的作用。对于MemDMA(Memory DMA)来说，传输的源端和目标端都有一组FIFO存在。当资源紧张而不能完成数据传输的话，则FIFO可以提供数据的暂存区，从而提高性能。 因为你通常会在代码初始化过程中对DMA控制器进行配置，内核就只需要在数据传输完成后对中断做出响应即可。你可以对DMA控制进行编程，让其与内核并行地移动数据，而同时让内核执行其基本的处理任务—那些应该让它专注完成的工作。
DMA的英文拼写是“Direct Memory Access”，汉语的意思就是直接内存访问，是一种不经过CPU而直接从内存了存取数据的数据交换模式。PIO模式下硬盘和内存之间的数据传输是由CPU来控制的；而在DMA模式下，CPU只须向DMA控制器下达指令，让DMA控制器来处理数的传送，数据传送完毕再把信息反馈给CPU，这样就很大程度上减轻了CPU资源占有率。DMA模式与PIO模式的区别就在于，DMA模式不过分依赖CPU，可以大大节省系统资源，二者在传输速度上的差异并不十分明显。DMA模式又可以分为Single-Word DMA（单字节DMA）和Multi-Word DMA（多字节DMA）两种，其中所能达到的最大传输速率也只有16.6MB/s直接存储器存取(DMA)控制器是一种在系统内部转移数据的独特外设，可以将其视为一种能够通过一组专用总线将内部和外部存储器与每个具有DMA能力的外设连接起来的控制器。它之所以属于外设，是因为它是在处理器的编程控制下来执行传输的。值得注意的是，通常只有数据流量较大(kBps或者更高)的外设才需要支持DMA能力，这些应用方面典型的例子包括视频、音频和网络接口。 一般而言，DMA控制器将包括一条地址总线、一条数据总线和控制寄存器。高效率的DMA控制器将具有访问其所需要的任意资源的能力，而无须处理器本身的介入，它必须能产生中断。最后，它必须能在控制器内部计算出地址。 一个处理器可以包含多个DMA控制器。每个控制器有多个DMA通道，以及多条直接与存储器站(memory bank)和外设连接的总线，如图1所示。在很多高性能处理器中集成了两种类型的DMA控制器。第一类通常称为“系统DMA控制器”，可以实现对任何资源(外设和存储器)的访问，对于这种类型的控制器来说，信号周期数是以系统时钟(SCLK)来计数的，以ADI的Blackfin处理器为例，频率最高可达133MHz。第二类称为内部存储器DMA控制器(IMDMA)，专门用于内部存储器所处位置之间的相互存取操作。因为存取都发生在内部(L1－L1、L1－L2，或者L2－L2)，周期数的计数则以内核时钟(CCLK)为基准来进行，该时钟的速度可以超过600MHz。 每个DMA控制器有一组FIFO，起到DMA子系统和外设或存储器之间的缓冲器的作用。对于MemDMA(Memory DMA)来说，传输的源端和目标端都有一组FIFO存在。当资源紧张而不能完成数据传输的话，则FIFO可以提供数据的暂存区，从而提高性能。 因为你通常会在代码初始化过程中对DMA控制器进行配置，内核就只需要在数据传输完成后对中断做出响应即可。你可以对DMA控制进行编程，让其与内核并行地移动数据，而同时让内核执行其基本的处理任务—那些应该让它专注完成的工作。
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DMA Direct Memory Access（存储器直接访问）。这是指一种高速的数据传输操作，允许在外部设备和存储器之间直接读写数据，既不通过CPU，也不需要CPU干预。整个数据传输操作在一个称为&DMA控制器&的控制下进行的。CPU除了在数据传输开始和结束时做一点处理外，在传输过程中CPU可以进行其他的工作。这样，在大部分时间里，CPU和输入输出都处于并行操作。因此，使整个计算机系统的效率大大提高。 DMA的概念:DMA是在专门的硬件（ DMA）控制下，实现高速外设和主存储器之间自动成批交换数据尽量减少CPU干预的输入/输出操作方式。通常有两种方式： ◎独占总线方式 ◎周期挪用方式 （2）DMA的组成： ◎主存地址寄存器 ◎数据数量计数器 ◎DMA的控制／状态逻辑 ◎DMA请求触发器 ◎数据缓冲寄存器 ◎中断机构 （3）DMA的传送数据的过程：由三个阶段组成 ◎传送前的预处理：由CPU完成以下步骤 向DMA卡送入设备识别信号，启动设备，测试设备运行状态，送入内存地址初值，传送数据个数， DMA的功能控制信号。 ◎数据传送：在DMA卡控制下自动完成 ◎传送结束处理 DMA 卡上应包括通用接口卡的全部组成部分,并多出如下内容: 主存地址寄存器，传送字数计数器，DMA控制逻辑，DMA请求，DMA响应，DMA工作方式，DMA优先级及排队逻辑等 一次完整的DMA传送过程： DMA 预处理，CPU向DMA送命令,如DMA方式，主存地址，传送的字数等，之后CPU执行原来的程序 DMA 控制在 I/O 设备与主存间交换数据： 准备一个数据, 向CPU发DMA请求,取得总线控制权，进行数据传送，修改卡上主存地址，修改字数计数器内且检查其值是否为零,不为零则继续传送，若已为零，则向 CPU发中断请求. DMA技术的弊端： 因为DMA允许外设直接访问内存，从而形成对总线的独占。 这在实时性强的硬实时系统的嵌入式开发中将会造成中断延时过长。这在军事等系统中是不允许的。
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嵌入式操作系统中设备管理和驱动程序的开发
来源：电源网
编辑：娣雾儿
2 嵌入式操作系统中设备管理
EOS 中设备管理主要是指对嵌入式操作系统中的嵌入式处理器(包括微处理器。微控制器。DSP
处理器以及嵌入式片上系统芯片)以及嵌入式外围设备进行管理。嵌入式外围设备具体包括：ROM 存储器、RAM 存储器、SRAMDRAM 存储器、FLASH
存储器、EPROM 存储器、嵌入式计算机与机电系统接口(如串口、以太网接口、I2C接口、USB 接口以及红外接口等)、触摸屏幕、LCD
显示屏幕等。嵌入式微处理器的设计是基于计算机系统的处理器进行的，主要包括Power PC、Aml86/88、ARM
等；微控制器多用于工业方面的控制，实现嵌入式微控制器扩展功能的模块主要包括I/O 接口、D/A 与A/D 转换接口等。嵌入式片上系统芯片主要包括CPU
单元(中央处理器)、外部电路、外部接口、存储模块等。
对设备进行管理的目的主要有两方面：第一是通过对设备的管理使设备的利用率得到提高；第二是通过对设备的管理使得操作系统更简洁。友好，有利于操作方式简便、统一。首先关于设备的利用率，是通过中断技术。缓冲技术。通道技术以及DMA技术等对系统各种设备统一管理，可以提高I/O
接口以及CPU 等运行效率。
在计算机应用中，EOS 的设备管理即是对计算机进行控制，本文主要从计算机控制角度介绍EOS 的设备管理。
计算机设备控制管理技术是一种主要作用于嵌入式计算机及机电系统接口应用中的技术，主要包括中断技术、缓冲技术、通道技术以及DMA
技术等。中断技术是指在系统中，通过中断驱动的方式对I/O 接口进行管理控制，流程是检测I/O 接口控制器所处状态，或出错或准备就绪。读取指令，然后向RAM
写入指令，或传送完成或没有完成，没有完成便向I/O 接口控制器发送一条指令;缓冲技术可以用来减少CPU 与I/O
接口匹配不符的矛盾，缓冲系统主要分为硬件缓冲以及软件缓冲，硬件缓冲是指用作缓冲器功能的专用寄存器，软件缓冲是指EOS
中划出的用于缓冲的区域，缓冲也可分为循环缓冲。单缓冲以及双缓冲等;通道技术是指与设备控制器一起，通过通道程序实现对I/O
接口的控制管理，其特点是指令中含有的信息量较大，对I/O 接口的指令主要分为I/O 指令和通道指令；DMA 技术即直接存储器访问模式，可以进一步使CPU
对I/O 接口干预减少，主要包含数据预处理。传送数据。数据后处理等阶段。
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DMA技术是Direct Memory Access的缩写。其意思是“存储器直接访问”。它是指一种高速的数据传输操作，允许在和之间直接读写数据，既不通过CPU，也不需要CPU干预。DMA是指外部设备不通过CPU而直接与系统内存交换数据的接口技术。要把外设的数据读入内存或把内存的数据传送到外设，一般都要通过CPU控制完成，如CPU程序查询或中断方式。利用中断进行数据传送，可以大大提高CPU的利用率。 但是采用中断传送有它的缺点，对于一个高速I/O设备，以及批量交换数据的情况，只能采用DMA方式，才能解决效率和速度问题。DMA在外设与内存间直接进行数据交换，而不通过CPU，这样数据传送的速度就取决于存储器和外设的工作速度。
整个数据传输操作在一个称为“”的控制下进行的。CPU除了在数据传输开始和结束时作一点处理外，在传输过程中CPU可以进行其它的工作。这样，在大部分时间里，CPU和输入输出都处在并行操作。因此，使整个的效率大大提高
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零拷贝技术在网络流量控制系统中的应用
□ 张素娟 马军
河北联合大学网络中心,河北唐山063009
摘　要:分析数据包的传输过程,分析数据拷贝操作的CPU消耗和时间代价,并研究当前的零拷贝技术PF_RING,设计出一种改进的基于操作系统的零拷贝实现方法,该方法利用Linux的内存共享和DMA技术实现数据包传输过程中内存的零拷贝,同时解决了同步问题,优化了Linux的内存管理,该方法能消除数据包传输过程中内存拷贝对CPU的消耗,缩短数据包行走路径,并进行了测试,结果表明应用零拷贝后系统效率提升明显。
特别说明：本文献摘要信息，由维普资讯网提供，本站只提供索引，不对该文献的全文内容负责，不提供免费的全文下载服务。
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