DMA与缓存差异

Question

对于大多数知道DMA和缓存的人来说可能是一个愚蠢的问题......我只知道缓存会将内存存储到离您可以访问的位置更近的位置，这样您就不必花费太多时间来处理I / O.

但DMA怎么样？它允许您以较少的延迟访问主存储器？

有人可以解释这些差异，或者为什么我只是困惑？

Answer 1

DMA是一种硬件设备，可以在不使用CPU指令的情况下移入/移出内存。

例如，硬件设备（比如说，您的PCI声音设备）需要播放音频。你可以：

1. 通过CPU mov指令一次写一个字。
2. 配置DMA设备。您给它一个起始地址，目标和要复制的字节数。现在转移是在CPU执行其他而不是用勺子为音频设备供电时发生的。

DMA可能非常复杂（分散聚集等），并且因总线类型和系统而异。

Answer 2

我知道它有点晚了但回答这个问题会帮助像我这样的人，我想，同意上述答案，我认为问题与缓存有关。

所以是缓存将信息存储在靠近内存的地方，这可能是早期计算的结果。每当在高速缓存中找到数据时，其被称为高速缓存命中，并且无论何时未找到（高速缓存未命中），处理器继续计算所需的值。设备也可以访问此数据，这就是为什么在启动时我们通常会使缓存数据无效，以便缓存线干净。我们还在启动时刷新缓存数据，以便将所有缓存数据写回主内存以供cpu使用，之后我们处理以重置或初始化缓存。

DMA（直接内存访问），是的，它允许您访问主内存。但我认为更好的定义是，它允许您访问系统寄存器，只能由处理器访问。 @Ronnie和@Yann Ramin都是正确的，因为DMA可以是设备硬件，因此它可以被串行外设用于访问系统寄存器，但它也可以用于两个内核之间的内存到内存传输。

您可以从维基百科上阅读有关DMA可以访问系统内存的模式的更多信息。我将简单解释一下

突发模式：DMA完全控制总线，CPU在此期间处于空闲状态。数据以突发（整体）传输而不会中断。

循环窃取模式：此数据一次传输一个字节，传输速度慢，但CPU不空闲。

Answer 3

我完全同意第一个答案，并且有一些常见的补充......

在大多数DMA硬件上，您还可以将其设置为执行内存到内存传输 - 并不总是涉及外部设备。此外，根据系统的不同，您可能需要或不需要在传输之前（或之后）在软件中同步CPU缓存，因为DMA传输到内存或从内存传输的数据可能在不知道CPU缓存的情况下完成。 / p>

执行任何DMA的好处是CPU可以同时执行其他操作。 当然，当CPU也需要访问内存时，只有一个可以访问，另一个必须等​​待。

Mem to mem DMA通常用于嵌入式系统以提高性能，或者对于能够访问内存的某些部分至关重要。

要回答这个问题，DMA和CPU缓存是完全不同的东西，无法比较。