Direct Memory Access(DMA)是指一种数据传输方式,通过DMA可以使CPU不参与数据传输,由外部设备(如硬盘)直接与主存交换数据,从而提高数据传输速度。DMA Mode是指DMA传输数据的工作方式,包括两种工作方式:PIO Mode(程序控制输入输出)和DMA Mode。
在通常情况下,PIO Mode的数据传输速度远慢于DMA Mode,因为PIO Mode数据传输时需要CPU的干预,每传输一字节数据,就要占用CPU的一次操作周期,而在DMA模式下,外部设备可以直接存取主存,不再占用CPU的操作周期,从而提高数据传输速度。
ATA(Advanced Technology Attachment,高级技术附件)设备有两种不同的传输模式,分别是PIO和DMA Mode。DMA Mode又分为几种类型:
(1)PIO Mode:即程序控制输入输出模式,在数据传输过程中需要CPU的干预,传输速度较慢;
(2)Single Word DMA Mode:单字传输模式,每次传输一个字比PIO Mode快,但速度仍然很慢;
(3)Multi-Word DMA Mode:多字传输模式,每次可以传输多个字节,速度比Single Word DMA Mode更快,同时也更加稳定;
(4)Ultra DMA Mode(UDMA):Ultra DMA技术是在Multi Word DMA基础上发展出来的,能够实现更高的数据传输速度,当前最高版本为UDMA 7,最高传输速度可达133MB/s。
使用DMA Mode可以有效提高计算机系统的整体性能,特别是在数据传输场景下,实现高速大容量的数据传输。
以硬盘为例,如果采用PIO Mode传输,传输速度只有33MB/s(Ultra DMA 5以上才能达到),而采用Ultra DMA 5传输,传输速度可以提高到100MB/s以上。
此外,使用DMA Mode传输可以不占用CPU的时间片,释放CPU资源,提升系统的稳定性和响应速度。
虽然DMA Mode能够提高数据传输速度,但也需要注意以下几点:
(1)DMA Mode的使用要求硬件设备和系统支持,并且传输双方之间必须有DMA通道;
(2)DMA Mode模式下,数据是直接存入内存中的,如果出现数据传输错误,会造成内存数据的重写,进而导致系统崩溃;
(3)如硬件设备使用不当,可能会导致传输速度变慢、数据丢失、数据损坏等问题。