我在一本书中读到：
如果系统中的 DMA 控制器以 5 MHz 的最大速率运行，而我们仍然使用 100 ns 内存，则最大传输速率为 5 MHz，因为 DMA 控制器比内存慢。在许多情况下，DMA 控制器会在发生 DMA 传输时降低系统速度。
我认为 DMA 控制器的全部原因是加快速度，而不是减慢速度。那么，如果它减慢速度有什么帮助呢？为什么不让 DMA 控制器和内存一样快呢？
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DMA 控制器的整体理念是它与处理器并行工作。因此处理器可以将长 IO 操作排队到 DMA 控制器并愉快地继续运行代码。即使 DMA 控制器速度较慢，它也只会影响 IO 操作，而不会影响整体性能。这在与慢速设备交互时非常重要——如果处理器必须直接与它们一起工作，它将永远不会完成任何其他处理。使用 DMA，它将慢速 IO 排队到 DMA 上，并且 IO 是并行完成的。
于 2011-12-13T12:16:00.273 回答
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涉及两种不同的“传输率”。在一个设计良好的系统中，DMA 控制器必须能够以正常的工作速率与地址和数据总线接口。另一方面，操作之间的时间可能比 CPU 指令周期慢得多，这意味着它不会以与 CPU 相同的速度将数据从源地址传输到目标地址。由于几乎所有连接到系统的硬件设备都以慢得多的速度运行，因此这是完全可以接受的。
DMA 的典型目的是让 CPU 从将字节从内存传送到 I/O 端口的日常任务中卸载。考虑传输中间的正常 I/O 序列：
- 从端口获取一个中断，它已准备好接收下一个字节或字；
- 执行中断处理，包括堆栈操作和保存寄存器；
- 从内存中获取指针和计数器；
- 加载一个数据字节，存储一个数据字节；
- 增加两个指针并保存它们
- 减少计数器并保存它；如果为零，则标志传输结束；
- 从中断处理返回
在系统中使用 DMA 时，cpu 会花更多时间预先对 DMA 控制器进行编程，但随后会避免所有中断，直到传输结束。当然，当 DMA 访问内存时 CPU 不能；但通常 CPU 并不是每条指令都访问内存（加法、减法等，所有这些都发生在 CPU 内部，没有内存访问）。那么，平均而言，每个字节传输应该花费少于一个内存周期（考虑到那些不干扰的），而不是一个完整的中断处理操作。
于 2014-04-22T13:34:51.323 回答