dma 做内存拷贝是不是总是快于 CPU 内存拷贝？

[leslielg]

还是我需要在每个平台上都做下测试？才能选择出最佳性能的 RAM 到 RAM的拷贝方式？

[leslielg]

引用 5 楼 of123 的回复:

这么说吧，你有一批货，想从重庆发往深圳。你说先发到北京，再由北京发到深圳，和直接发到深圳，哪一个快？ 当然了，芯片中的传输速度不是受距离影响，而是所需要的系统时钟数。常规的数据复制，是先从源地址读到 CPU 中，再从 CPU 写到目标地址。而 DMA 是直接通过总线从源传到目标。 是否能用 DMA 的确取决于平台。并不是每一个单片机都有可随意配置的 DMA 模块。另外，有些芯片的 DMA 是在线传输的，与你后期配置传输又不同。 所以，不可能有一种包打天下的方案。 其实，你可以一些宏和编译指令来处理不同芯片上的功能相似操作。也就是写多套可待换的代码，根据芯片选择性编译。 当然了，如果性能不敏感的话，你可以就用常规的通过 CPU 的转存，这是所有芯片都支持的。

这么说DMA可以在一次内存操作周期中，在总线上同时完成内存的读和写？而CPU需要两次内存操作周期分别完成，那么DMA的速度应该差不多是CPU的两倍左右？ 有相关的链接讲DMA是一次操作周期就完成读和写么？

[leslielg]

引用 5 楼 of123 的回复:

这么说吧，你有一批货，想从重庆发往深圳。你说先发到北京，再由北京发到深圳，和直接发到深圳，哪一个快？ 当然了，芯片中的传输速度不是受距离影响，而是所需要的系统时钟数。常规的数据复制，是先从源地址读到 CPU 中，再从 CPU 写到目标地址。而 DMA 是直接通过总线从源传到目标。 是否能用 DMA 的确取决于平台。并不是每一个单片机都有可随意配置的 DMA 模块。另外，有些芯片的 DMA 是在线传输的，与你后期配置传输又不同。 所以，不可能有一种包打天下的方案。 其实，你可以一些宏和编译指令来处理不同芯片上的功能相似操作。也就是写多套可待换的代码，根据芯片选择性编译。 当然了，如果性能不敏感的话，你可以就用常规的通过 CPU 的转存，这是所有芯片都支持的。

另外如果总线支持这样的操作，那么CPU为什么没有指令可以直接把一个地址的值赋给另一个地址，不需要借助寄存器，而要分别用ldr str （ARM）？如果有，那编译器优化后的memcpy是不是CPU跟DMA的行为就一样了（就我看到的aarch64编译器而言，并没有对memcpy做出这样的优化指令 -O3）？

[of123]

肯定是 DMA 快，因为它不需要通过 CPU 中转。不必测试。

[jklinux]

引用 7 楼 leslielg 的回复:

[quote=引用 5 楼 of123 的回复:] 这么说吧，你有一批货，想从重庆发往深圳。你说先发到北京，再由北京发到深圳，和直接发到深圳，哪一个快？ 当然了，芯片中的传输速度不是受距离影响，而是所需要的系统时钟数。常规的数据复制，是先从源地址读到 CPU 中，再从 CPU 写到目标地址。而 DMA 是直接通过总线从源传到目标。 是否能用 DMA 的确取决于平台。并不是每一个单片机都有可随意配置的 DMA 模块。另外，有些芯片的 DMA 是在线传输的，与你后期配置传输又不同。 所以，不可能有一种包打天下的方案。 其实，你可以一些宏和编译指令来处理不同芯片上的功能相似操作。也就是写多套可待换的代码，根据芯片选择性编译。 当然了，如果性能不敏感的话，你可以就用常规的通过 CPU 的转存，这是所有芯片都支持的。

另外如果总线支持这样的操作，那么CPU为什么没有指令可以直接把一个地址的值赋给另一个地址，不需要借助寄存器，而要分别用ldr str （ARM）？如果有，那编译器优化后的memcpy是不是CPU跟DMA的行为就一样了（就我看到的aarch64编译器而言，并没有对memcpy做出这样的优化指令 -O3）？[/quote] arm架构里没法直接在内存里操作的，绝大数场合都得把数据存放寄存器后才可以运算

[leslielg]

引用 2 楼 of123 的回复:

肯定是 DMA 快，因为它不需要通过 CPU 中转。不必测试。

CPU中转是什么概念？CPU自己做拷贝的时候需要做什么中转么？

[leslielg]

引用 1 楼 jklinux 的回复:

dma的作用并不是说搬数据比cpu搬的快， 而是dma在搬数据的同时，cpu可以作别的事情. 而且这两者也会互相影响的，dma搬数据和cpu取数据时都需要使用系统的数据总线进行传输数据，而数据总线某一时该只能给一方独占使用，所以在以前性能比较垃圾的pc上播放歌典时复制硬盘数据会发生断断续续的问题.

我的问题是： 当DMA和CPU比拷数据的速度的时候，有没有某种机制会保证DMA速度不小于CPU？因为我不想一段拷贝代码在一个平台上是用DMA，另一个平台又要用CPU了。

[of123]

引用 7 楼 leslielg 的回复:

[quote=引用 5 楼 of123 的回复:] 这么说吧，你有一批货，想从重庆发往深圳。你说先发到北京，再由北京发到深圳，和直接发到深圳，哪一个快？ 当然了，芯片中的传输速度不是受距离影响，而是所需要的系统时钟数。常规的数据复制，是先从源地址读到 CPU 中，再从 CPU 写到目标地址。而 DMA 是直接通过总线从源传到目标。 是否能用 DMA 的确取决于平台。并不是每一个单片机都有可随意配置的 DMA 模块。另外，有些芯片的 DMA 是在线传输的，与你后期配置传输又不同。 所以，不可能有一种包打天下的方案。 其实，你可以一些宏和编译指令来处理不同芯片上的功能相似操作。也就是写多套可待换的代码，根据芯片选择性编译。 当然了，如果性能不敏感的话，你可以就用常规的通过 CPU 的转存，这是所有芯片都支持的。

另外如果总线支持这样的操作，那么CPU为什么没有指令可以直接把一个地址的值赋给另一个地址，不需要借助寄存器，而要分别用ldr str （ARM）？如果有，那编译器优化后的memcpy是不是CPU跟DMA的行为就一样了（就我看到的aarch64编译器而言，并没有对memcpy做出这样的优化指令 -O3）？[/quote] 这么跟你解释吧。常规的芯片中，只有 CPU 是“活的”。从 RAM 读是它从 RAM 拿；向 RAM 写，是他向 RAM 放。 也就是说，在一个时刻，只能有一个主体握有总线的控制权。常规下，它就是 CPU。 DAM 是另一个主体。当它要干活之前，它要和 CPU “商量”好，暂时总线归我管，你先歇歇。然后，它把数据从源“抓”到目的。干完后，它再对 CPU 说，好了哥们儿，现在总线归你了。 指令都是给 CPU 写的，也没有包含总线协商机制。一般情况下，DMA 是一个独立的模块，它有专用的操作机制。

[leslielg]

引用 9 楼 of123 的回复:

[quote=引用 7 楼 leslielg 的回复:] [quote=引用 5 楼 of123 的回复:] 这么说吧，你有一批货，想从重庆发往深圳。你说先发到北京，再由北京发到深圳，和直接发到深圳，哪一个快？ 当然了，芯片中的传输速度不是受距离影响，而是所需要的系统时钟数。常规的数据复制，是先从源地址读到 CPU 中，再从 CPU 写到目标地址。而 DMA 是直接通过总线从源传到目标。 是否能用 DMA 的确取决于平台。并不是每一个单片机都有可随意配置的 DMA 模块。另外，有些芯片的 DMA 是在线传输的，与你后期配置传输又不同。 所以，不可能有一种包打天下的方案。 其实，你可以一些宏和编译指令来处理不同芯片上的功能相似操作。也就是写多套可待换的代码，根据芯片选择性编译。 当然了，如果性能不敏感的话，你可以就用常规的通过 CPU 的转存，这是所有芯片都支持的。

另外如果总线支持这样的操作，那么CPU为什么没有指令可以直接把一个地址的值赋给另一个地址，不需要借助寄存器，而要分别用ldr str （ARM）？如果有，那编译器优化后的memcpy是不是CPU跟DMA的行为就一样了（就我看到的aarch64编译器而言，并没有对memcpy做出这样的优化指令 -O3）？[/quote] 这么跟你解释吧。常规的芯片中，只有 CPU 是“活的”。从 RAM 读是它从 RAM 拿；向 RAM 写，是他向 RAM 放。 也就是说，在一个时刻，只能有一个主体握有总线的控制权。常规下，它就是 CPU。 DAM 是另一个主体。当它要干活之前，它要和 CPU “商量”好，暂时总线归我管，你先歇歇。然后，它把数据从源“抓”到目的。干完后，它再对 CPU 说，好了哥们儿，现在总线归你了。 指令都是给 CPU 写的，也没有包含总线协商机制。一般情况下，DMA 是一个独立的模块，它有专用的操作机制。[/quote]

引用 8 楼 jklinux 的回复:

[quote=引用 7 楼 leslielg 的回复:] [quote=引用 5 楼 of123 的回复:] 这么说吧，你有一批货，想从重庆发往深圳。你说先发到北京，再由北京发到深圳，和直接发到深圳，哪一个快？ 当然了，芯片中的传输速度不是受距离影响，而是所需要的系统时钟数。常规的数据复制，是先从源地址读到 CPU 中，再从 CPU 写到目标地址。而 DMA 是直接通过总线从源传到目标。 是否能用 DMA 的确取决于平台。并不是每一个单片机都有可随意配置的 DMA 模块。另外，有些芯片的 DMA 是在线传输的，与你后期配置传输又不同。 所以，不可能有一种包打天下的方案。 其实，你可以一些宏和编译指令来处理不同芯片上的功能相似操作。也就是写多套可待换的代码，根据芯片选择性编译。 当然了，如果性能不敏感的话，你可以就用常规的通过 CPU 的转存，这是所有芯片都支持的。

另外如果总线支持这样的操作，那么CPU为什么没有指令可以直接把一个地址的值赋给另一个地址，不需要借助寄存器，而要分别用ldr str （ARM）？如果有，那编译器优化后的memcpy是不是CPU跟DMA的行为就一样了（就我看到的aarch64编译器而言，并没有对memcpy做出这样的优化指令 -O3）？[/quote] arm架构里没法直接在内存里操作的，绝大数场合都得把数据存放寄存器后才可以运算[/quote] 那这么说ARM的DMA跟CPU拷贝是一样的速度？ x86上DMA是可以直接内存到内存搬运的？

[jklinux]

引用 10 楼 leslielg 的回复:

[quote=引用 9 楼 of123 的回复:] [quote=引用 7 楼 leslielg 的回复:] [quote=引用 5 楼 of123 的回复:] 这么说吧，你有一批货，想从重庆发往深圳。你说先发到北京，再由北京发到深圳，和直接发到深圳，哪一个快？ 当然了，芯片中的传输速度不是受距离影响，而是所需要的系统时钟数。常规的数据复制，是先从源地址读到 CPU 中，再从 CPU 写到目标地址。而 DMA 是直接通过总线从源传到目标。 是否能用 DMA 的确取决于平台。并不是每一个单片机都有可随意配置的 DMA 模块。另外，有些芯片的 DMA 是在线传输的，与你后期配置传输又不同。 所以，不可能有一种包打天下的方案。 其实，你可以一些宏和编译指令来处理不同芯片上的功能相似操作。也就是写多套可待换的代码，根据芯片选择性编译。 当然了，如果性能不敏感的话，你可以就用常规的通过 CPU 的转存，这是所有芯片都支持的。

另外如果总线支持这样的操作，那么CPU为什么没有指令可以直接把一个地址的值赋给另一个地址，不需要借助寄存器，而要分别用ldr str （ARM）？如果有，那编译器优化后的memcpy是不是CPU跟DMA的行为就一样了（就我看到的aarch64编译器而言，并没有对memcpy做出这样的优化指令 -O3）？[/quote] 这么跟你解释吧。常规的芯片中，只有 CPU 是“活的”。从 RAM 读是它从 RAM 拿；向 RAM 写，是他向 RAM 放。 也就是说，在一个时刻，只能有一个主体握有总线的控制权。常规下，它就是 CPU。 DAM 是另一个主体。当它要干活之前，它要和 CPU “商量”好，暂时总线归我管，你先歇歇。然后，它把数据从源“抓”到目的。干完后，它再对 CPU 说，好了哥们儿，现在总线归你了。 指令都是给 CPU 写的，也没有包含总线协商机制。一般情况下，DMA 是一个独立的模块，它有专用的操作机制。[/quote]

引用 8 楼 jklinux 的回复:

[quote=引用 7 楼 leslielg 的回复:] [quote=引用 5 楼 of123 的回复:] 这么说吧，你有一批货，想从重庆发往深圳。你说先发到北京，再由北京发到深圳，和直接发到深圳，哪一个快？ 当然了，芯片中的传输速度不是受距离影响，而是所需要的系统时钟数。常规的数据复制，是先从源地址读到 CPU 中，再从 CPU 写到目标地址。而 DMA 是直接通过总线从源传到目标。 是否能用 DMA 的确取决于平台。并不是每一个单片机都有可随意配置的 DMA 模块。另外，有些芯片的 DMA 是在线传输的，与你后期配置传输又不同。 所以，不可能有一种包打天下的方案。 其实，你可以一些宏和编译指令来处理不同芯片上的功能相似操作。也就是写多套可待换的代码，根据芯片选择性编译。 当然了，如果性能不敏感的话，你可以就用常规的通过 CPU 的转存，这是所有芯片都支持的。

另外如果总线支持这样的操作，那么CPU为什么没有指令可以直接把一个地址的值赋给另一个地址，不需要借助寄存器，而要分别用ldr str （ARM）？如果有，那编译器优化后的memcpy是不是CPU跟DMA的行为就一样了（就我看到的aarch64编译器而言，并没有对memcpy做出这样的优化指令 -O3）？[/quote] arm架构里没法直接在内存里操作的，绝大数场合都得把数据存放寄存器后才可以运算[/quote] 那这么说ARM的DMA跟CPU拷贝是一样的速度？ x86上DMA是可以直接内存到内存搬运的？[/quote] 不管是arm还是x86，　dma控制器肯定是直接到内存上的数据搬移到另一个内存地址上的。 区别是用CPU搬数据. arm里的cpu得先把从内存读入的数据用寄存器存起来先，再把寄存器里的数据写到另一内存地址上。 x86的cpu可以不用寄存器存起就可以直接内存操作的。 理论上，　dma控制器应是效率高点，　因cpu不可能只是搬数据吧，如果cpu有很多任务，那么分配用于搬数据的时间片可能就相对少了。　而dma是专业搬数据，不做别的事情的。

[leslielg]

引用 9 楼 of123 的回复:

[quote=引用 7 楼 leslielg 的回复:] [quote=引用 5 楼 of123 的回复:] 这么说吧，你有一批货，想从重庆发往深圳。你说先发到北京，再由北京发到深圳，和直接发到深圳，哪一个快？ 当然了，芯片中的传输速度不是受距离影响，而是所需要的系统时钟数。常规的数据复制，是先从源地址读到 CPU 中，再从 CPU 写到目标地址。而 DMA 是直接通过总线从源传到目标。 是否能用 DMA 的确取决于平台。并不是每一个单片机都有可随意配置的 DMA 模块。另外，有些芯片的 DMA 是在线传输的，与你后期配置传输又不同。 所以，不可能有一种包打天下的方案。 其实，你可以一些宏和编译指令来处理不同芯片上的功能相似操作。也就是写多套可待换的代码，根据芯片选择性编译。 当然了，如果性能不敏感的话，你可以就用常规的通过 CPU 的转存，这是所有芯片都支持的。

另外如果总线支持这样的操作，那么CPU为什么没有指令可以直接把一个地址的值赋给另一个地址，不需要借助寄存器，而要分别用ldr str （ARM）？如果有，那编译器优化后的memcpy是不是CPU跟DMA的行为就一样了（就我看到的aarch64编译器而言，并没有对memcpy做出这样的优化指令 -O3）？[/quote] 这么跟你解释吧。常规的芯片中，只有 CPU 是“活的”。从 RAM 读是它从 RAM 拿；向 RAM 写，是他向 RAM 放。 也就是说，在一个时刻，只能有一个主体握有总线的控制权。常规下，它就是 CPU。 DAM 是另一个主体。当它要干活之前，它要和 CPU “商量”好，暂时总线归我管，你先歇歇。然后，它把数据从源“抓”到目的。干完后，它再对 CPU 说，好了哥们儿，现在总线归你了。 指令都是给 CPU 写的，也没有包含总线协商机制。一般情况下，DMA 是一个独立的模块，它有专用的操作机制。[/quote] 你说的是总线仲裁，跟我问你的答非所问啊。我之所以倾向用CPU就是因为有总线仲裁所以DMA的传输会被CPU干扰，而CPU的实时操作又会被DMA的传输干扰（因为DMA的总线仲裁权高于CPU）. 按你之前的说法，DMA可以在一次内存访问就同时完成内存的读和写。就是你这里写的“抓”，我想知道的就是这个抓的定义。它的行为到底是DMA把内存数据读到DMA的寄存器，再从DMA寄存器写到内存；还是DMA能够直接把内存的一个数据搬运到另一个内存地址，而且是在一次访存周期里完成？如果是后者，那么CPU为何没有相关“抓”的指令，如果有这个指令，那PC和手机等等设备的性能岂不是可以大幅提升？麻烦直接回答下，别再引入你自定义的词语和类比了，很难理解。。。

[leslielg]

引用 11 楼 jklinux 的回复:

[quote=引用 10 楼 leslielg 的回复:] [quote=引用 9 楼 of123 的回复:] [quote=引用 7 楼 leslielg 的回复:] [quote=引用 5 楼 of123 的回复:] 这么说吧，你有一批货，想从重庆发往深圳。你说先发到北京，再由北京发到深圳，和直接发到深圳，哪一个快？ 当然了，芯片中的传输速度不是受距离影响，而是所需要的系统时钟数。常规的数据复制，是先从源地址读到 CPU 中，再从 CPU 写到目标地址。而 DMA 是直接通过总线从源传到目标。 是否能用 DMA 的确取决于平台。并不是每一个单片机都有可随意配置的 DMA 模块。另外，有些芯片的 DMA 是在线传输的，与你后期配置传输又不同。 所以，不可能有一种包打天下的方案。 其实，你可以一些宏和编译指令来处理不同芯片上的功能相似操作。也就是写多套可待换的代码，根据芯片选择性编译。 当然了，如果性能不敏感的话，你可以就用常规的通过 CPU 的转存，这是所有芯片都支持的。

另外如果总线支持这样的操作，那么CPU为什么没有指令可以直接把一个地址的值赋给另一个地址，不需要借助寄存器，而要分别用ldr str （ARM）？如果有，那编译器优化后的memcpy是不是CPU跟DMA的行为就一样了（就我看到的aarch64编译器而言，并没有对memcpy做出这样的优化指令 -O3）？[/quote] 这么跟你解释吧。常规的芯片中，只有 CPU 是“活的”。从 RAM 读是它从 RAM 拿；向 RAM 写，是他向 RAM 放。 也就是说，在一个时刻，只能有一个主体握有总线的控制权。常规下，它就是 CPU。 DAM 是另一个主体。当它要干活之前，它要和 CPU “商量”好，暂时总线归我管，你先歇歇。然后，它把数据从源“抓”到目的。干完后，它再对 CPU 说，好了哥们儿，现在总线归你了。 指令都是给 CPU 写的，也没有包含总线协商机制。一般情况下，DMA 是一个独立的模块，它有专用的操作机制。[/quote]

引用 8 楼 jklinux 的回复:

[quote=引用 7 楼 leslielg 的回复:] [quote=引用 5 楼 of123 的回复:] 这么说吧，你有一批货，想从重庆发往深圳。你说先发到北京，再由北京发到深圳，和直接发到深圳，哪一个快？ 当然了，芯片中的传输速度不是受距离影响，而是所需要的系统时钟数。常规的数据复制，是先从源地址读到 CPU 中，再从 CPU 写到目标地址。而 DMA 是直接通过总线从源传到目标。 是否能用 DMA 的确取决于平台。并不是每一个单片机都有可随意配置的 DMA 模块。另外，有些芯片的 DMA 是在线传输的，与你后期配置传输又不同。 所以，不可能有一种包打天下的方案。 其实，你可以一些宏和编译指令来处理不同芯片上的功能相似操作。也就是写多套可待换的代码，根据芯片选择性编译。 当然了，如果性能不敏感的话，你可以就用常规的通过 CPU 的转存，这是所有芯片都支持的。

另外如果总线支持这样的操作，那么CPU为什么没有指令可以直接把一个地址的值赋给另一个地址，不需要借助寄存器，而要分别用ldr str （ARM）？如果有，那编译器优化后的memcpy是不是CPU跟DMA的行为就一样了（就我看到的aarch64编译器而言，并没有对memcpy做出这样的优化指令 -O3）？[/quote] arm架构里没法直接在内存里操作的，绝大数场合都得把数据存放寄存器后才可以运算[/quote] 那这么说ARM的DMA跟CPU拷贝是一样的速度？ x86上DMA是可以直接内存到内存搬运的？[/quote] 不管是arm还是x86，　dma控制器肯定是直接到内存上的数据搬移到另一个内存地址上的。 区别是用CPU搬数据. arm里的cpu得先把从内存读入的数据用寄存器存起来先，再把寄存器里的数据写到另一内存地址上。 x86的cpu可以不用寄存器存起就可以直接内存操作的。 理论上，　dma控制器应是效率高点，　因cpu不可能只是搬数据吧，如果cpu有很多任务，那么分配用于搬数据的时间片可能就相对少了。　而dma是专业搬数据，不做别的事情的。 [/quote] OK，这个比较清楚了。这么说x86下CPU和DMA拷贝速度应该是一样的，瓶颈仅在于内存频率。而ARM下DMA的效率可以认为都是高于CPU的，应该是由于RISC的缘故。那NEON里有指令可以绕开寄存器缓存而直接内存到内存操作么？

[jklinux]

引用 13 楼 leslielg 的回复:

[quote=引用 11 楼 jklinux 的回复:] [quote=引用 10 楼 leslielg 的回复:] [quote=引用 9 楼 of123 的回复:] [quote=引用 7 楼 leslielg 的回复:] [quote=引用 5 楼 of123 的回复:] 这么说吧，你有一批货，想从重庆发往深圳。你说先发到北京，再由北京发到深圳，和直接发到深圳，哪一个快？ 当然了，芯片中的传输速度不是受距离影响，而是所需要的系统时钟数。常规的数据复制，是先从源地址读到 CPU 中，再从 CPU 写到目标地址。而 DMA 是直接通过总线从源传到目标。 是否能用 DMA 的确取决于平台。并不是每一个单片机都有可随意配置的 DMA 模块。另外，有些芯片的 DMA 是在线传输的，与你后期配置传输又不同。 所以，不可能有一种包打天下的方案。 其实，你可以一些宏和编译指令来处理不同芯片上的功能相似操作。也就是写多套可待换的代码，根据芯片选择性编译。 当然了，如果性能不敏感的话，你可以就用常规的通过 CPU 的转存，这是所有芯片都支持的。

另外如果总线支持这样的操作，那么CPU为什么没有指令可以直接把一个地址的值赋给另一个地址，不需要借助寄存器，而要分别用ldr str （ARM）？如果有，那编译器优化后的memcpy是不是CPU跟DMA的行为就一样了（就我看到的aarch64编译器而言，并没有对memcpy做出这样的优化指令 -O3）？[/quote] 这么跟你解释吧。常规的芯片中，只有 CPU 是“活的”。从 RAM 读是它从 RAM 拿；向 RAM 写，是他向 RAM 放。 也就是说，在一个时刻，只能有一个主体握有总线的控制权。常规下，它就是 CPU。 DAM 是另一个主体。当它要干活之前，它要和 CPU “商量”好，暂时总线归我管，你先歇歇。然后，它把数据从源“抓”到目的。干完后，它再对 CPU 说，好了哥们儿，现在总线归你了。 指令都是给 CPU 写的，也没有包含总线协商机制。一般情况下，DMA 是一个独立的模块，它有专用的操作机制。[/quote]

引用 8 楼 jklinux 的回复:

[quote=引用 7 楼 leslielg 的回复:] [quote=引用 5 楼 of123 的回复:] 这么说吧，你有一批货，想从重庆发往深圳。你说先发到北京，再由北京发到深圳，和直接发到深圳，哪一个快？ 当然了，芯片中的传输速度不是受距离影响，而是所需要的系统时钟数。常规的数据复制，是先从源地址读到 CPU 中，再从 CPU 写到目标地址。而 DMA 是直接通过总线从源传到目标。 是否能用 DMA 的确取决于平台。并不是每一个单片机都有可随意配置的 DMA 模块。另外，有些芯片的 DMA 是在线传输的，与你后期配置传输又不同。 所以，不可能有一种包打天下的方案。 其实，你可以一些宏和编译指令来处理不同芯片上的功能相似操作。也就是写多套可待换的代码，根据芯片选择性编译。 当然了，如果性能不敏感的话，你可以就用常规的通过 CPU 的转存，这是所有芯片都支持的。

另外如果总线支持这样的操作，那么CPU为什么没有指令可以直接把一个地址的值赋给另一个地址，不需要借助寄存器，而要分别用ldr str （ARM）？如果有，那编译器优化后的memcpy是不是CPU跟DMA的行为就一样了（就我看到的aarch64编译器而言，并没有对memcpy做出这样的优化指令 -O3）？[/quote] arm架构里没法直接在内存里操作的，绝大数场合都得把数据存放寄存器后才可以运算[/quote] 那这么说ARM的DMA跟CPU拷贝是一样的速度？ x86上DMA是可以直接内存到内存搬运的？[/quote] 不管是arm还是x86，　dma控制器肯定是直接到内存上的数据搬移到另一个内存地址上的。 区别是用CPU搬数据. arm里的cpu得先把从内存读入的数据用寄存器存起来先，再把寄存器里的数据写到另一内存地址上。 x86的cpu可以不用寄存器存起就可以直接内存操作的。 理论上，　dma控制器应是效率高点，　因cpu不可能只是搬数据吧，如果cpu有很多任务，那么分配用于搬数据的时间片可能就相对少了。　而dma是专业搬数据，不做别的事情的。 [/quote] OK，这个比较清楚了。这么说x86下CPU和DMA拷贝速度应该是一样的，瓶颈仅在于内存频率。而ARM下DMA的效率可以认为都是高于CPU的，应该是由于RISC的缘故。那NEON里有指令可以绕开寄存器缓存而直接内存到内存操作么？[/quote] “这么说x86下CPU和DMA拷贝速度应该是一样的“, 这个除非cpu只用于搬数据。 NEON就不熟悉了，但它里面也有16个128位的寄存器，操作时也时先放入这些寄存器再运算。绕开的仅仅是arm的r0~r15这些寄存器而已。

[worldy]

无需测试，DMA肯定比CPU快，简单的说，CPU必须从外设读一个数据到寄存器，再将寄存器写到一个内存，而DMA设置好移动数据的内存目标地址等参数后，DMA控制器直接产生地址，数据源源不断的移动 至于ls说CPU可以做别的事情，基本是不可能的，因为DMA运行的时候，地址总线数据总线都会被占用，CPU是无法运行的

[jklinux]

引用 15 楼 worldy 的回复:

无需测试，DMA肯定比CPU快，简单的说，CPU必须从外设读一个数据到寄存器，再将寄存器写到一个内存，而DMA设置好移动数据的内存目标地址等参数后，DMA控制器直接产生地址，数据源源不断的移动 至于ls说CPU可以做别的事情，基本是不可能的，因为DMA运行的时候，地址总线数据总线都会被占用，CPU是无法运行的

我有点疑惑，x86里不是有可以直接内存操作的汇编指令么？ 　　　　　　dma操作时占用总线是的，但不可能等到dma整个传输结束后才释放总线的吧，如果传输时间长，整个系统不都没响应了？　再如指令或数据在dma占用总线前读取到cpu的一、二级缓存里，那么dma占用总线后，　cpu可以从缓存里取指令或数据吧？

[of123]

引用 12 楼 leslielg 的回复:

[quote=引用 9 楼 of123 的回复:] [quote=引用 7 楼 leslielg 的回复:] [quote=引用 5 楼 of123 的回复:] 这么说吧，你有一批货，想从重庆发往深圳。你说先发到北京，再由北京发到深圳，和直接发到深圳，哪一个快？ 当然了，芯片中的传输速度不是受距离影响，而是所需要的系统时钟数。常规的数据复制，是先从源地址读到 CPU 中，再从 CPU 写到目标地址。而 DMA 是直接通过总线从源传到目标。 是否能用 DMA 的确取决于平台。并不是每一个单片机都有可随意配置的 DMA 模块。另外，有些芯片的 DMA 是在线传输的，与你后期配置传输又不同。 所以，不可能有一种包打天下的方案。 其实，你可以一些宏和编译指令来处理不同芯片上的功能相似操作。也就是写多套可待换的代码，根据芯片选择性编译。 当然了，如果性能不敏感的话，你可以就用常规的通过 CPU 的转存，这是所有芯片都支持的。

另外如果总线支持这样的操作，那么CPU为什么没有指令可以直接把一个地址的值赋给另一个地址，不需要借助寄存器，而要分别用ldr str （ARM）？如果有，那编译器优化后的memcpy是不是CPU跟DMA的行为就一样了（就我看到的aarch64编译器而言，并没有对memcpy做出这样的优化指令 -O3）？[/quote] 这么跟你解释吧。常规的芯片中，只有 CPU 是“活的”。从 RAM 读是它从 RAM 拿；向 RAM 写，是他向 RAM 放。 也就是说，在一个时刻，只能有一个主体握有总线的控制权。常规下，它就是 CPU。 DAM 是另一个主体。当它要干活之前，它要和 CPU “商量”好，暂时总线归我管，你先歇歇。然后，它把数据从源“抓”到目的。干完后，它再对 CPU 说，好了哥们儿，现在总线归你了。 指令都是给 CPU 写的，也没有包含总线协商机制。一般情况下，DMA 是一个独立的模块，它有专用的操作机制。[/quote] 你说的是总线仲裁，跟我问你的答非所问啊。我之所以倾向用CPU就是因为有总线仲裁所以DMA的传输会被CPU干扰，而CPU的实时操作又会被DMA的传输干扰（因为DMA的总线仲裁权高于CPU）. 按你之前的说法，DMA可以在一次内存访问就同时完成内存的读和写。就是你这里写的“抓”，我想知道的就是这个抓的定义。它的行为到底是DMA把内存数据读到DMA的寄存器，再从DMA寄存器写到内存；还是DMA能够直接把内存的一个数据搬运到另一个内存地址，而且是在一次访存周期里完成？如果是后者，那么CPU为何没有相关“抓”的指令，如果有这个指令，那PC和手机等等设备的性能岂不是可以大幅提升？麻烦直接回答下，别再引入你自定义的词语和类比了，很难理解。。。[/quote] 是你的理解能力问题。 数据从源到目的复制过程，就是将源数据放上总线，使目的将总线数据写入。 通过 CPU 的过程，至少需要 2 个这样的过程。而通过 DMA 只需要 1 个。 思考硬件的执行过程，不要总纠结汇编指令。实际上，每一个指令的实现都是由多个机器操作组成，每一个指令的执行时钟周期也都可能各不相同。 另外，DMA 的执行过程也不依赖于指令。例如，我公司设计的多款芯片中的 DMA 模块，使用机器指令（当然一般情况下源码还是 C）设置好控制寄存器并启动后，就是由硬件来执行传输操作。 在单片机中，为了简化，DMA 就是抢占总线的，不存在 CPU 在 DMA 时进行其他操作的情况。另外，你即便是用 CPU 复制数据，只要你的代码中不插入其他操作，CPU 也不会“做其他工作”。但它就是埋头苦干，也还是干不赢 DMA。这是它的操作机制决定的。 你完全可以设计一款支持“DMA 指令”的芯片。 但是，一般情况下，单片机的 CPU 核与其外设，不是一家公司设计到底的。大公司往往向其他设计公司提供成型的 CPU 核 IP。而包括 DMA 的外设，是由接受 IP 的公司设计的。最终形成完整的单片机。 这就是为什么没有 DMA 指令的原因。也是 DMA 一定快过 CPU 传输的另一佐证。不然的话，人家为什么要设计 DMA？ 如果你还是无法理解，我也无能为力了。毕竟，每一个人的理解力有差别，我的表述能力有限。

[worldy]

引用 17 楼 of123 的回复:

[quote=引用 12 楼 leslielg 的回复:] [quote=引用 9 楼 of123 的回复:] [quote=引用 7 楼 leslielg 的回复:] [quote=引用 5 楼 of123 的回复:] 这么说吧，你有一批货，想从重庆发往深圳。你说先发到北京，再由北京发到深圳，和直接发到深圳，哪一个快？ 当然了，芯片中的传输速度不是受距离影响，而是所需要的系统时钟数。常规的数据复制，是先从源地址读到 CPU 中，再从 CPU 写到目标地址。而 DMA 是直接通过总线从源传到目标。 是否能用 DMA 的确取决于平台。并不是每一个单片机都有可随意配置的 DMA 模块。另外，有些芯片的 DMA 是在线传输的，与你后期配置传输又不同。 所以，不可能有一种包打天下的方案。 其实，你可以一些宏和编译指令来处理不同芯片上的功能相似操作。也就是写多套可待换的代码，根据芯片选择性编译。 当然了，如果性能不敏感的话，你可以就用常规的通过 CPU 的转存，这是所有芯片都支持的。

另外如果总线支持这样的操作，那么CPU为什么没有指令可以直接把一个地址的值赋给另一个地址，不需要借助寄存器，而要分别用ldr str （ARM）？如果有，那编译器优化后的memcpy是不是CPU跟DMA的行为就一样了（就我看到的aarch64编译器而言，并没有对memcpy做出这样的优化指令 -O3）？[/quote] 这么跟你解释吧。常规的芯片中，只有 CPU 是“活的”。从 RAM 读是它从 RAM 拿；向 RAM 写，是他向 RAM 放。 也就是说，在一个时刻，只能有一个主体握有总线的控制权。常规下，它就是 CPU。 DAM 是另一个主体。当它要干活之前，它要和 CPU “商量”好，暂时总线归我管，你先歇歇。然后，它把数据从源“抓”到目的。干完后，它再对 CPU 说，好了哥们儿，现在总线归你了。 指令都是给 CPU 写的，也没有包含总线协商机制。一般情况下，DMA 是一个独立的模块，它有专用的操作机制。[/quote] 你说的是总线仲裁，跟我问你的答非所问啊。我之所以倾向用CPU就是因为有总线仲裁所以DMA的传输会被CPU干扰，而CPU的实时操作又会被DMA的传输干扰（因为DMA的总线仲裁权高于CPU）. 按你之前的说法，DMA可以在一次内存访问就同时完成内存的读和写。就是你这里写的“抓”，我想知道的就是这个抓的定义。它的行为到底是DMA把内存数据读到DMA的寄存器，再从DMA寄存器写到内存；还是DMA能够直接把内存的一个数据搬运到另一个内存地址，而且是在一次访存周期里完成？如果是后者，那么CPU为何没有相关“抓”的指令，如果有这个指令，那PC和手机等等设备的性能岂不是可以大幅提升？麻烦直接回答下，别再引入你自定义的词语和类比了，很难理解。。。[/quote] 是你的理解能力问题。 数据从源到目的复制过程，就是将源数据放上总线，使目的将总线数据写入。 通过 CPU 的过程，至少需要 2 个这样的过程。而通过 DMA 只需要 1 个。 思考硬件的执行过程，不要总纠结汇编指令。实际上，每一个指令的实现都是由多个机器操作组成，每一个指令的执行时钟周期也都可能各不相同。 另外，DMA 的执行过程也不依赖于指令。例如，我公司设计的多款芯片中的 DMA 模块，使用机器指令（当然一般情况下源码还是 C）设置好控制寄存器并启动后，就是由硬件来执行传输操作。 在单片机中，为了简化，DMA 就是抢占总线的，不存在 CPU 在 DMA 时进行其他操作的情况。另外，你即便是用 CPU 复制数据，只要你的代码中不插入其他操作，CPU 也不会“做其他工作”。但它就是埋头苦干，也还是干不赢 DMA。这是它的操作机制决定的。 你完全可以设计一款支持“DMA 指令”的芯片。 但是，一般情况下，单片机的 CPU 核与其外设，不是一家公司设计到底的。大公司往往向其他设计公司提供成型的 CPU 核 IP。而包括 DMA 的外设，是由接受 IP 的公司设计的。最终形成完整的单片机。 这就是为什么没有 DMA 指令的原因。也是 DMA 一定快过 CPU 传输的另一佐证。不然的话，人家为什么要设计 DMA？ 如果你还是无法理解，我也无能为力了。毕竟，每一个人的理解力有差别，我的表述能力有限。 [/quote]

[csdn一绝]

内存拷贝只是CPU干的事，DMA方式是CPU与外设之间传输数据的中间设备，为了缓解慢速设备与CPU快速的传输不相符才出现DMA，两者是独立存在的，CPU有CPU的总线连接内存，DMA有DMA的总线连接内存，速度上相对来说CPU快。

[hello_mcu]

我是来学习的，看各位的辩论解答，实在受益。

[leslielg]

引用 17 楼 of123 的回复:

[quote=引用 12 楼 leslielg 的回复:] [quote=引用 9 楼 of123 的回复:] [quote=引用 7 楼 leslielg 的回复:] [quote=引用 5 楼 of123 的回复:] 这么说吧，你有一批货，想从重庆发往深圳。你说先发到北京，再由北京发到深圳，和直接发到深圳，哪一个快？ 当然了，芯片中的传输速度不是受距离影响，而是所需要的系统时钟数。常规的数据复制，是先从源地址读到 CPU 中，再从 CPU 写到目标地址。而 DMA 是直接通过总线从源传到目标。 是否能用 DMA 的确取决于平台。并不是每一个单片机都有可随意配置的 DMA 模块。另外，有些芯片的 DMA 是在线传输的，与你后期配置传输又不同。 所以，不可能有一种包打天下的方案。 其实，你可以一些宏和编译指令来处理不同芯片上的功能相似操作。也就是写多套可待换的代码，根据芯片选择性编译。 当然了，如果性能不敏感的话，你可以就用常规的通过 CPU 的转存，这是所有芯片都支持的。

另外如果总线支持这样的操作，那么CPU为什么没有指令可以直接把一个地址的值赋给另一个地址，不需要借助寄存器，而要分别用ldr str （ARM）？如果有，那编译器优化后的memcpy是不是CPU跟DMA的行为就一样了（就我看到的aarch64编译器而言，并没有对memcpy做出这样的优化指令 -O3）？[/quote] 这么跟你解释吧。常规的芯片中，只有 CPU 是“活的”。从 RAM 读是它从 RAM 拿；向 RAM 写，是他向 RAM 放。 也就是说，在一个时刻，只能有一个主体握有总线的控制权。常规下，它就是 CPU。 DAM 是另一个主体。当它要干活之前，它要和 CPU “商量”好，暂时总线归我管，你先歇歇。然后，它把数据从源“抓”到目的。干完后，它再对 CPU 说，好了哥们儿，现在总线归你了。 指令都是给 CPU 写的，也没有包含总线协商机制。一般情况下，DMA 是一个独立的模块，它有专用的操作机制。[/quote] 你说的是总线仲裁，跟我问你的答非所问啊。我之所以倾向用CPU就是因为有总线仲裁所以DMA的传输会被CPU干扰，而CPU的实时操作又会被DMA的传输干扰（因为DMA的总线仲裁权高于CPU）. 按你之前的说法，DMA可以在一次内存访问就同时完成内存的读和写。就是你这里写的“抓”，我想知道的就是这个抓的定义。它的行为到底是DMA把内存数据读到DMA的寄存器，再从DMA寄存器写到内存；还是DMA能够直接把内存的一个数据搬运到另一个内存地址，而且是在一次访存周期里完成？如果是后者，那么CPU为何没有相关“抓”的指令，如果有这个指令，那PC和手机等等设备的性能岂不是可以大幅提升？麻烦直接回答下，别再引入你自定义的词语和类比了，很难理解。。。[/quote] 是你的理解能力问题。 数据从源到目的复制过程，就是将源数据放上总线，使目的将总线数据写入。 通过 CPU 的过程，至少需要 2 个这样的过程。而通过 DMA 只需要 1 个。 思考硬件的执行过程，不要总纠结汇编指令。实际上，每一个指令的实现都是由多个机器操作组成，每一个指令的执行时钟周期也都可能各不相同。 另外，DMA 的执行过程也不依赖于指令。例如，我公司设计的多款芯片中的 DMA 模块，使用机器指令（当然一般情况下源码还是 C）设置好控制寄存器并启动后，就是由硬件来执行传输操作。 在单片机中，为了简化，DMA 就是抢占总线的，不存在 CPU 在 DMA 时进行其他操作的情况。另外，你即便是用 CPU 复制数据，只要你的代码中不插入其他操作，CPU 也不会“做其他工作”。但它就是埋头苦干，也还是干不赢 DMA。这是它的操作机制决定的。 你完全可以设计一款支持“DMA 指令”的芯片。 但是，一般情况下，单片机的 CPU 核与其外设，不是一家公司设计到底的。大公司往往向其他设计公司提供成型的 CPU 核 IP。而包括 DMA 的外设，是由接受 IP 的公司设计的。最终形成完整的单片机。 这就是为什么没有 DMA 指令的原因。也是 DMA 一定快过 CPU 传输的另一佐证。不然的话，人家为什么要设计 DMA？ 如果你还是无法理解，我也无能为力了。毕竟，每一个人的理解力有差别，我的表述能力有限。 [/quote] 我的理解并没有问题，而是你片面的认为了CPU和DMA的工作程序。 前面jklinux的回复我认为说的比较清楚了： CISC架构的x86是有内存到内存的搬运指令的，在这种情况下CPU和DMA速度相当。 RISC架构的ARM没有这类指令，CPU拷贝速度低于DMA。 另外ARM给出了拷贝的对比测试，使用NEON+preload指令的memcpy性能是CPU memcpy的150%。DMA是否能使用preload指令不太清楚，具体性能多少没有相关的数据。 另外cache是否会影响两者的运行性能？ 你提到的单片机，我不清楚具体指什么型号的芯片，概念太笼统。但是ARM的DMA是不会独占总线的。CPU总有机会和DMA做总线仲裁，否则DMA就完全不能使用了，在DMA拷贝期间彻底失去响应是不能接受的，特别是嵌入式芯片，会完全丧失实时性。我不认为存在这样的设计，特别是通用芯片。 即使有总线仲裁，使用DMA也降低了系统的实时性。 设计DMA的主要原因是耗时拷贝时可以释放CPU做其它事情，然而不在我这个对比拷贝速度的讨论范围内。

[leslielg]

引用 15 楼 worldy 的回复:

无需测试，DMA肯定比CPU快，简单的说，CPU必须从外设读一个数据到寄存器，再将寄存器写到一个内存，而DMA设置好移动数据的内存目标地址等参数后，DMA控制器直接产生地址，数据源源不断的移动 至于ls说CPU可以做别的事情，基本是不可能的，因为DMA运行的时候，地址总线数据总线都会被占用，CPU是无法运行的

CPU在DMA期间无法响应的话，这样的DMA设计是无法使用的。x86和arm都不会采用这样的设计，系统实时性完全没有了。你说的不对。 而且DMA设计的目的就是释放CPU去做其它事情，来达成异步的效果。