新DMA技术与CPU内存访问方式的比较与优劣

DMA技术介绍

DMA技术的发展使外围设备可以通过DMA控制器直接访问内存，而CPU则可以继续执行程序。在DMA控制器与CPU分时使用内存时，通常采用停止CPU访内、周期挪用和DMA与CPU交替访内三种方法。

停止CPU访问内存

当外围设备需要传送数据时，DMA控制器会向CPU发出停止信号，要求CPU放弃内存访问权。DMA控制器获得总线控制权后开始数据传输，传输完成后将总线控制权交还给CPU。这种方式简单易行，适用于高数据传输率设备，但CPU大部分时间处于空闲状态，内存效能未被充分发挥。

周期挪用

在没有DMA请求时，CPU按程序要求访问内存；一旦I/O设备有DMA请求，则挪用一个或几个内存周期。这种方式能较好地发挥内存和CPU效率，是被广泛采用的方法，但每次挪用都需申请总线控制权，传输一个字对内存占用一个周期。

DMA与CPU交替访内

在CPU工作周期远长于内存存取周期时，采用交替访内方法可使DMA传输和CPU同时高效运行。这种方式能最大程度发挥DMA与CPU的性能，适用于CPU工作周期明显长于内存存取周期的情况。

结论

不同的DMA与CPU内存访问方式各有优劣，选择合适的方式取决于具体应用场景。停止CPU访内简单但效率低，周期挪用平衡了效率和性能，而DMA与CPU交替访内则能最大程度发挥性能。在实际应用中，需根据设备性能需求和内存存取速度选择合适的DMA与CPU内存访问方式，以达到最佳性能表现。

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