DMA和内存映射IO有什么区别？

Question

DMA和内存映射IO有什么区别？他们看起来都和我差不多。

Answer 1

内存映射I / O允许CPU通过读写特定内存地址来控制硬件。通常这将用于低带宽操作，例如更改控制位。

DMA允许硬件直接读写内存，而不涉及CPU的。通常这将用于高带宽操作，如磁盘I / O或摄像机视频输入。

Answer 2

由于其他人已经回答了这个问题，我只想补充一点历史。

过去，在x86（PC）硬件上，只有I / O空间和内存空间。这是两个不同的地址空间，使用不同的总线协议和不同的CPU指令访问，但能够通过相同的插件卡插槽进行通信。

大多数设备使用I / O空间来控制接口和批量数据传输接口。访问数据的简单方法是执行大量CPU指令，一次一个字地从I / O地址传输数据到存储器地址（有时称为“bit-banging”。）

为了自动地将数据从设备移动到主机存储器，ISA总线协议中不支持设备启动传输。发明了折衷解决方案：DMA控制器。这是一块由CPU占用的硬件并启动传输以将数据从设备的I / O地址移动到内存，反之亦然。因为I / O地址是相同的，所以DMA控制器正在执行与CPU相同的操作，但更高效一点，并允许一些自由在后台运行（尽管可能不会很长时间，因为它不能与记忆交谈。）

快速进入PCI时代，总线协议变得更加智能：任何设备都可以启动传输。因此，例如，RAID控制器卡可以随时移动它喜欢的任何数据或从主机移动任何数据。这被称为“总线主控”模式，但是没有特别的原因，即使旧的DMA控制器早已消失，人们仍继续将此模式称为“DMA”。与旧的DMA传输不同，通常根本没有相应的I / O地址，总线主模式通常是设备上唯一存在的接口，完全没有CPU“bit-banging”模式。

Answer 3

内存映射IO意味着设备寄存器映射到机器的内存空间 - 当CPU读取或写入这些内存区域时，它正在读取或写入设备，而不是实际内存。要将数据从器件传输到实际的存储器缓冲区，CPU必须从存储器映射的器件寄存器中读取数据并将其写入缓冲区（反之，将数据传输到器件）。

通过DMA传输，设备可以直接向实际内存缓冲区本身传输数据。 CPU告诉设备缓冲区的位置，然后在设备直接访问内存时执行其他工作。

Answer 4

直接内存访问（DMA）是一种在没有CPU干预的情况下将数据从I / O传输到内存，从内存传输到I / O的技术。为此，使用名为DMA控制器的特殊芯片来控制所有活动和数据同步。因此，与其他数据传输技术相比，DMA速度更快。

另一方面，虚拟内存充当主内存和辅助内存之间的缓存。数据从辅助存储器（硬盘）预先提取到主存储器中，以便在需要时数据已在主存储器中可用。它允许我们在系统上运行更多的应用程序，而不是我们有足够的物理内存来支持。