我想知道程序I / O与DMA的最大带宽是否有所不同。我的困惑来自以下
如果我们只有一个用于cpu，内存和I / O设备的总线，并且我们正在使用Programmed I / O，那么当我们读取内容时数据是否直接从I / O转移到内存，或者它先进入CPU然后记忆。这意味着如果我们每次传输可以传输10个字节，每次传输需要20毫秒，这是否意味着每秒编程I / O最大带宽是
10 * 20 * 10 ^ -9？
或者我是否需要考虑它首先进入CPU然后再进入CPU内存？
答案 0 :(得分：2)
PIO通常直接进入CPU。即使从内存到内存复制的CISC指令仍然需要在CPU管道上使用指令槽。与RAM读取相比，加载指令可能经历大的总线延迟。如果要复制大量数据，也要考虑循环指令，并且很容易理解为什么DMA更有效。
答案 1 :(得分：1)
如果您的系统布局与您在问题中建议的那样，并且CPU＆lt; - ＆gt;北桥带宽是瓶颈，然后是可能你可以通过DMA比PIO更快地从极高带宽设备获取数据到RAM中。听起来似乎有可能发生在某些系统中，相对于CPU与外部世界的连接而言，设备非常快。
当然，现代x86系统甚至没有a Northbridge，因为内存控制器是片上的。这不会使有关计算机体系结构的问题无效，但它确实使其不那么重要。 IDK其他芯片（如ARM）倾向于做什么。但由于高度集成是常见的（包括SoC（片上系统）），如果单独的Northbridge从非x86世界中消失，我也不会感到惊讶。
PIO和DMA之间的区别主要不在于哪个可以实现最高带宽，而是会使系统速度降低更多。在整个复制期间，运行复制循环或多或少地完全占用CPU核心。在多核CPU之前，这是一个更大的交易。
复制循环也会污染缓存，但是通过特殊的缓存旁路指令可以避免这种情况。
在x86上，in和out编程的I / O指令无法正常管道。它们不是像CPUID那样序列化，而是they do drain the store buffer，并且对乱序执行不是很友好。这是使用常规加载/存储操作的内存映射I / O优于PIO的in / out的一个原因。例如只是写一个设备的IO寄存器来启动DMA传输，或者用于DMA不值得的小传输。