DMAsiirtojen

DMAsiirtojen (Direct Memory Access) käsite viittaa mekanismiin, jonka avulla laitteet voivat siirtää dataa suoraan muistia vastaan ilman CPU:n väliintuloa. Tämä mahdollistaa suurempien tietomäärien nopeamman siirron ja vähentää prosessorin kuormitusta, jolloin CPU voi suorittaa muuta tehtävää.

Toimintaperiaate perustuu DMA-ohjaimeen, joka hallinnoi siirron asetuksia ja muistibussia. CPU ohjelmoi osoitteen, siirrettävän määrän ja siirron suunnan ( kohti muistia tai laitteesta muistiin). Laite voi palauttaa DMA-pyynnön (DRQ) ja DMA-ohjain käy neuvotteluun bussin haltuunotosta. Kun bussin käyttö on myönnetty, DMA-ohjain ottaa ohjauksen ja siirtää dataa laitteen ja muistin välillä joko yksittäisinä siirtoina tai kimppasiirtona (burst). Kun siirto on valmis, DMA-ohjaimesta palautuu loppukoodi ja CPU saa usein keskeytyksen (IRQ) siirron päätöksestä.

Verrattuna perinteiseen menetelmään, jossa CPU tekee kaikki kopioinnit, DMAsiirtoja toteuttavat usein erilliset DMA-ohjaimet tai DMA-enginet. Modernissa järjestelmäarkkitehtuurissa PCI/PCIe -väylillä laitteet voivat toimia bus mastereina ja hallita omia siirtojaan. Lisäksi käytetään kehittyneempiä DMA-tekniikoita, kuten scatter-gather -nopeutuksia, jolloin ei tarvitse siirtää dataa peräkkäin yhteen muistinlohkossa.

Edut ovat suuremmat siirtonopeudet ja parempi CPU-tehokkuus, mutta toteutus vaatii huolellista ohjelmointia sekä huolehtimista cache-konsistenssista ja synkronoinnista. DMAsiirtoja hyödynnetään laajasti tallennuslaitteiden, verkkokorttien sekä näytönohjainten datansiirroissa.