[技术问答] DMA如何避免数据冲中突?

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 楼主| flycamelaaa 发表于 2024-11-12 10:37 | 显示全部楼层 |阅读模式
DM, DMA, ma
DMA如何避免数据冲中突?
jasontu 发表于 2024-11-12 14:13 | 显示全部楼层

在直接内存访问(DMA)系统中,为了避免数据冲突,通常会采取以下几种措施:

总线仲裁:DMA控制器和CPU共享系统总线,因此需要仲裁机制来控制对总线的访问。仲裁机制会确保只有一个设备可以在某个时刻访问总线,从而避免数据冲突。

DMA请求和优先级:DMA控制器和CPU之间通过请求和优先级来协调。一般情况下,CPU会有较高的优先级,DMA控制器会在获得总线使用权后进行传输,从而避免冲突。

双缓冲(Double Buffering):DMA控制器可以使用双缓冲技术,通过准备两个缓冲区,一个用于当前数据传输,另一个用于数据准备。这样可以提高传输效率,减少CPU和DMA在总线上的竞争。

中断控制:在DMA传输完成后,通过中断通知CPU,以此确保在DMA传输过程中不会有冲突。CPU在收到中断后再继续进行相关处理。

数据流控制:DMA控制器会设置传输的数据块大小和传输速率,使得每次传输的数据量有限,从而减少长时间占用总线的可能性,这样即使出现冲突,也可以通过数据流控制来尽量减少冲突对系统的影响。

这些方法可以有效避免DMA传输过程中与CPU之间的冲突,提高系统整体的效率和稳定性。
Undshing 发表于 2024-11-17 14:03 | 显示全部楼层
设置优先级比较好用吧
wahahaheihei 发表于 2024-11-17 20:11 | 显示全部楼层
本身就有冲突防范机制吧
失物招領 发表于 2025-2-15 01:17 | 显示全部楼层
DMA操作通常在专门的中断上下文中进行。这使得CPU可以在DMA开始前保存当前状态并暂停执行,然后在DMA完成后恢复。在这个过程中,CPU与正在进行的DMA操作隔离开,从而减少了潜在的冲突

她已醉 发表于 2025-2-15 02:26 | 显示全部楼层
DMA控制器有自己的地址空间,并且只读取和写入预先指定的内存区域
将爱藏于深海 发表于 2025-2-15 03:19 | 显示全部楼层
一般来说,CPUDMA之间的数据交换通过地址锁存机制进行,确保同一时间内只有一个实体访问特定的内存位置,从而避免数据冲突

温室雏菊 发表于 2025-2-15 04:29 | 显示全部楼层
其实DMA操作和CPU数据传输共享计算机的总线资源。因此,需要一个仲裁机制来控制对总线的访问

春日负喧 发表于 2025-2-15 05:26 | 显示全部楼层
可以考虑仲裁机制,其机制确保只有一个设备可以在某个时刻访问总线,从而避免数据冲突

故意相遇 发表于 2025-2-15 06:28 | 显示全部楼层
正常来说,DMA拥有较高的总线使用权优先级,但在CPU请求总线时,DMA操作会暂时停止,直到CPU完成操作或释放总线

白马过平川 发表于 2025-2-15 07:29 | 显示全部楼层
数据传输通常发生在两个独立的数据缓冲区之间,而不是直接在CPU缓存和外设之间。这样,即使在DMA传输期间,也有足够的空间供CPU读写其他数据,从而避免了直接冲突

风凉 发表于 2025-2-15 08:38 | 显示全部楼层
一般的话,双缓冲技术进一步提高了传输效率,通过准备两个缓冲区(一个用于当前数据传输,另一个用于数据准备)来减少CPUDMA在总线上的竞争

捧一束彼岸花 发表于 2025-2-15 09:27 | 显示全部楼层
现代的DMA控制器通常配备了一些检查机制,如忙标志、完成标志等。这些机制可以防止DMA尝试访问已经被其他操作占用的内存,从而避免数据冲突

西洲 发表于 2025-2-15 10:31 | 显示全部楼层
DMA控制器会设置传输的数据块大小和传输速率,使得每次传输的数据量有限。这样可以减少长时间占用总线的可能性,从而降低数据冲突的风险。即使出现冲突,也可以通过数据流控制来尽量减少冲突对系统的影响

雨下纪事 发表于 2025-7-16 22:34 | 显示全部楼层

在通信领域,MA(Multiple Access,多址接入)技术通过正交资源分配避免数据冲突,常见方法如下:
FDMA:将频谱划分为多个子信道,不同用户占用不同频率(如广播电视)。
TDMA:共享频率但分时传输,通过时隙分配避免冲突(如 GSM)。
CDMA:所有用户共享频段,通过正交码序列区分信号(如 3G 网络)。
SDMA:利用空间隔离(如多天线波束赋形)实现多用户复用。
随机接入:竞争信道后通过确认机制重传(如 WiFi 的 CSMA/CA)。
小岛西岸来信 发表于 2025-8-28 10:49 | 显示全部楼层
DMA 避免数据冲突主要通过优先级机制与总线仲裁。系统为各 DMA 通道分配优先级(固定或可编程),高优先级通道优先占用总线。
采用请求 - 应答机制,外设需先向 DMA 控制器发请求,获许可后才传输。
支持数据宽度匹配,确保 DMA 与外设数据位宽一致。
部分 DMA 控制器具 FIFO 缓冲,暂存数据减少直接访问冲突,还可配置传输时机(如外设就绪时),避免与 CPU 争用内存,通过上述机制保障数据传输有序无冲突。
我趴在云边 发表于 2025-9-23 18:40 | 显示全部楼层
DMA 避免数据冲突需:1. 合理分配通道,不同外设用独立 DMA 通道;2. 配置优先级,确保高优先级传输优先;3. 用中断或轮询确认传输完成再操作内存;4. 避免 CPU 与 DMA 同时访问同一内存区域;5. 使能 DMA 传输保护机制。
一点点晚风 发表于 2025-10-4 11:23 | 显示全部楼层
优先级机制:为 DMA 通道设置优先级,高优先级通道优先传输,避免竞争。
传输完成中断:传输结束后触发中断,确保前一次传输完成再启动新传输。
地址锁定:锁定源 / 目的地址,防止传输中地址被意外修改。
总线仲裁:DMA 控制器与 CPU 通过总线仲裁协调访问,避免同时占用总线。
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