[ Embedded ] 08. DMA모드란?

DMA 모드

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• Direct Memory Access
• I/O로 인한 성능 감소 방지를 위해 CPU 개입 없이 I/O 장치와 기억장치 간 직접 데이터 전송 방식

처리기를 거치지 않고 DMA컨트롤러에 의해 주변기기로부터 데이터가 메모리로 직접 전송되는 것을 뜻한다. 이 때 각 주변기기는 DMA 컨트롤러 칩의 지시에 따라 데이터를 주고받게 되며 DMA가 지원되지 않는 보드나 주변기기에서 이 부분을 체크하게 되면 컴퓨터가 작동을 멈추는 수가 있으므로 확인하고 사용하는 것이 좋다.

DMA I/O	Direct I/O(DMA 미사용)
DMA 기반 Data 처리 중 CPU는 다른 프로세스 처리	Data I/O 처리 시 완료까지 작업 중지, CPU 대기 필요

DMA 구성도/구성요소

• DMA 전송을 위한 중앙처리장치 버스 신호와 레지스터로 구성

DMA 동작 모드

구분	개념도	설명
Cycle Stealing (Word)		- Word 단위 데이터 전송 - DMAC와 CPU 동시 BUS 요청 시 DMA우선권
Burtst Transfer (Block)		- Block 단위 데이터 전송 - 여러 메모리 워드로 구성 - Block 전송 시 BUS 독점

DMA 동작 순서

DMA 주요 구성요소

구성	구성요소	설명
명령어	- DMA Select(DS) - Register Select(RS)	- 주소 버스로 DS, RS enable 하여 DMA Register 선택
명령어	- BUS Request(BR)	- DMAC를 통해 버스 요청 - add/data 버스 제어권 양도
명령어	- BUS Grant(BG)	- BR에 따른 상태 변경 후 DMA BUS 사용 가능 알림
레지스터	- Address Register	- 메모리의 접근 주소 저장 - Work 전송 후 Increment
레지스터	- Word Count Register	- 전송할 블록 Word 수 저장 - Work 전송 후 Decrement
레지스터	- Control Register	- 레지스터 동작 모드 설정 - Burst Mode, Cycle Stealing

DMA와 채널제어 방식 비교

항목	DMA	채널제어
처리 단위	– 하나의 Instruction에 하나의 Block I/O	– 하나의 Instruction에 여러 Block I/O 처리
메모리	– 기억장치 필요	– 로컬 메모리 기반 데이터 블록 저장
활용	– 소형 컴퓨터 – PC, 태블릿 등	– 대형 컴퓨터 – 대용량 서버