DMA

1. 为什么要有DMA？

没有DMA的情况

1. 用户进程通过read()系统调用，进入内核态；
2. 由CPU向磁盘发送I/O请求
3. 磁盘收到CPU指令后，将数据放到磁盘控制器的缓冲区，然后发起中断
4. CPU收到中断，将数据从磁盘控制器的缓冲区拷贝到PageCache（磁盘高速缓存）
5. CPU再将数据从PageCache拷贝到用户缓冲区
6. read()调用返回

问题：在整个数据传输过程中，CPU一直参与数据搬运的工作，没有办法做其他事情

2. 什么是DMA？

DMA就是“直接内存访问”，也就是在I/O设备和内存的数据传输的时候，数据搬运的工作全部交给DMA控制器，而CPU不参与数据搬运的工作，从而可以做其他事情。

3. DMA怎么工作

1. 用户进程通过read()向CPU发起I/O请求，进入阻塞状态
2. CPU收到I/O请求后，将I/O请求发送给DMA控制器之后，执行其他任务
3. DMA接收I/O请求后，向磁盘发送I/O请求
4. 磁盘接收到请求后，将数据读到磁盘控制器的缓冲区，当磁盘控制器缓冲区读满后，向DMA发起中断
5. DMA收到中断后，将数据从磁盘控制器的缓冲区拷贝到内核缓冲区
6. 当DMA读取了足够多的数据，就向CPU发送中断信号
7. CPU收到信号后，知道数据已经准备好了，将数据从内核缓冲区拷贝到用户空间，系统调用返回