内存映射IO与DMA？

根据我从评论和答案中学到的知识（谢谢大家！），我对问题进行了编辑，使其更有针对性：

DMA：

在第一次DMA之前，CPU必须设置RAM地址范围之类的内容，以便设备用于DMA。一旦设置工作完成，设备是否可以随意启动传输，基本上拥有该部分RAM，或者在每次sinlge DMA传输之前仍然必须再次获得CPU的某种许可

MMIO：

---

与CPU访问RAM相比，CPU通过mmio访问设备内存的成本更高，但我可以在我的桌面上看到，pci设备为mmio保留了数百兆字节，这是一个可以高效使用的示例（与使用DMA将数据复制回RAM然后访问它们相反）？从设备的角度来看。该设备可以：

• 直接访问内存本身（使用DMA本身）

• 等待CPU向其传输数据（通过提供内存映射IO供CPU使用）

所以问题是，如果CPU可以通过内存映射访问PCIe内存，为什么它必须执行DMA

---

CPU根本不使用DMA。DMA的整个要点是允许CPU在设备进行DMA时做其他事情（或什么也不做）。最终结果是整个系统的性能显著提高-例如，CPU/s做了大量其他工作，而许多设备（硬盘驱动器控制器、视频卡、声卡、网卡等）也在使用DMA传输数据。

从设备的角度来看。该设备可以：

• 直接访问内存本身（使用DMA本身）

• 等待CPU向其传输数据（通过提供内存映射IO供CPU使用）

所以问题是，如果CPU可以通过内存映射访问PCIe内存，为什么它必须执行DMA

CPU根本不使用DMA。DMA的整个要点是允许CPU在设备进行DMA时做其他事情（或什么也不做）。最终结果是整个系统的性能显著提高，例如CPU/s完成了大量其他工作，而许多设备（硬盘驱动器控制器、视频卡、声卡、网卡等）也在使用DMA传输数据

CPU可以通过内存映射IO访问该内存，就像它是DRAM一样

你误用了术语。
您应该使用术语“主内存”，即系统内存或RAM，而不是“DRAM”。
在现代计算机上，主/系统存储器由某种类型的SDRAM（同步动态RAM）实现。
将功能术语（如主存储器）与硬件实现（如DDR3 SDRAM）混为一谈似乎无害，但可能导致错误的三段论或其他误解

内存映射可以将PCIe设备的内存放在与主内存相同的地址空间中

CPU可以通过DMA将此PCIe设备内存中的数据块传输到实际物理内存中。这样CPU就可以自由地访问物理内存

“真实物理内存”是多余的。还有什么其他类型的“物理内存”？ 没有“虚假的物理记忆”

您似乎将主存中缓冲区的使用称为“DMA”。
这是误导。
为了使用或将数据复制到主存中的缓冲区，不需要DMA

所以问题是，如果CPU可以通过内存映射访问PCIe内存，为什么它必须执行DMA

你似乎误用了术语。
你可能想学习

是因为PCIe总线随机访问速度慢吗

与主/系统内存相比，从PCIe设备访问数据的速度非常慢。
这与“随机访问”无关。
PCIe总线上的信息（例如数据检索）通过（高速）数据包完成（即使PCIe内存映射到处理器地址空间）

如果是这样的话，DMA基本上是一个单独的转储来加速频繁的随机访问，而内存映射IO是用来偶尔访问的

你误用了术语

如果软件写入效率低下或只需使用数据一次，则可能会访问PCIe内存

但如果软件要多次访问数据或认为“本地”拷贝更有效，则软件可以在主/系统内存中分配缓冲区，并使用PIO（CPU编程I/O）或DMA将数据从PCIe内存复制到主/系统内存（通过PCIe总线主机或系统DMA控制器直接访问内存）

计算机中广泛使用缓冲区。
“计算时间”的很大一部分用于缓冲、复制和移动数据。
I/O几乎总是在设备和主存中的缓冲区之间执行，即使可以直接进行设备到设备的传输。
不要将缓冲区的使用错误地标记为“DMA”

有关DMA的一些信息，请参见
及

CPU可以通过内存映射IO访问该内存，就像它是DRAM一样

你误用了术语。
您应该使用术语“主内存”，即系统内存或RAM，而不是“DRAM”。
在现代计算机上，主/系统存储器由某种类型的SDRAM（同步动态RAM）实现。
将功能术语（如主存储器）与硬件实现（如DDR3 SDRAM）混为一谈似乎无害，但可能导致错误的三段论或其他误解

内存映射可以将PCIe设备的内存放在与主内存相同的地址空间中

CPU可以通过DMA将此PCIe设备内存中的数据块传输到实际物理内存中。然后CPU可以自由访问物理内存

“真正的物理内存”是多余的。还有什么其他类型的“物理内存”？ 没有“虚假的物理记忆”

您似乎将主存中缓冲区的使用称为“DMA”。
这是误导