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。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（开始和结束时候要做中断处理），在传输过程中CPU可以进行其他的工作（前提是未设置停止CPU访问）。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传送方式是让存储器与外设、或外设与外设之间直接交换数据，不需要经过CPU的累加器中转，减少了这个中间环节，并且内存地址的修改、传送完毕的结束报告都是由硬件电路实现的，因此大大地提高了数据的传输速度。一个DMA传送只需要执行一个DMA周期，相当于一个总线读写周期。


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。


适用场合


DMA方式主要适用于一些高速的I/O设备。这些设备传输字节或字的速度非常快。对于这类高速I/O设备，如果用输入输出指令或采用中断的方法来传输字节信息，会大量占用CPU的时间，同时也容易造成数据的丢失。而DMA方式能使I/O设备直接和存储器进行成批数据的快速传送。


DMA传送主要用于需要高速大批量数据传送的系统中，以提高数据的吞吐量。如磁盘存取、图像处理、高速数据采集系统、同步通信中的收/发信号等方面应用甚广。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。


DMA控制器（DMAC）


DMA传送虽然脱离CPU的控制，但并不是说DMA传送不需要进行控制和管理。通常是采用DMA控制器来取代CPU，负责DMA传送的全过程控制。目前DMA控制器都是可编程的大规模集成芯片。


DMA控制器是内存储器同外设之间进行高速数据传送时的硬件控制电路，是一种实现直接数据传送的专用处理器，它必须能取代在程序控制传送中由CPU和软件所完成的各项功能。它的主要功能是:
(1)DMAC同外设之间有一对联络信号线--外设的DMA请求信号DREQ以及 DMAC向外设发出的DMA响应信号DACK;（如下图）
(2)DMAC在接收到DREQ后，同CPU之间也有一对联络信号线--DMAC向CPU 发出总线请求信号(HOLD或BUSRQ)，CPU在当前总线周期结束后向DMAC发出总线响应信号(HLDA或BUSAK)，DMAC接管对总线的控制权，进入DMA操作方式;
(3)能发出地址信息，对存储器寻址，并修改地址指针，DMAC内部必须有能自动加1或减1的地址寄存器;
(4)能决定传送的字节数，并能判断DMA传送是否结束。DMA内部必须有能自动减1的字计数寄存器，计数结束产生终止计数信号;
(5)能发出DMA结束信号，释放总线，使CPU恢复总线控制权;
(6)能发出读、写控制信号，包括存储器访问信号和I/O访问信号。DMAC内部必须有时序和读写控制逻辑。