dma占用什么周期

DMA，全称为Direct Memory Access，是一种计算机数据传输方式。在DMA传输数据时，数据传输的过程中不需要CPU的参与，而是通过专门的DMA控制器来完成，能够实现高速数据传输。在进行DMA传输时，会占用一定的时间周期，本文将从多个角度来分析DMA占用什么周期。

一、DMA基本原理

在计算机系统中，主机和I/O设备之间的数据传输都需要通过CPU参与，这种数据传输方式被称为Programmed Input/Output(PIO)。而DMA传输则是一种可以减轻CPU负担的数据传输方式，由DMA控制器来完成数据传输，CPU只起到控制和管理DMA控制器的作用。

DMA传输的基本原理是，在进行DMA操作之前，需要由CPU向DMA控制器发出指令，告诉DMA控制器传输数据的起始地址、目的地址、传输数据的长度等参数。DMA控制器在接收到这些指令后，会直接访问内存，并和I/O设备进行数据传输，而不需要CPU的干涉。DMA传输可以分为两种类型：单向传输和双向传输。

单向传输是指数据从I/O设备传输到内存或从内存传输到I/O设备，数据的传输是单向的。在这种情况下，DMA控制器只需要从一个地址读取数据并将其传输到另一个地址即可。而双向传输是指数据可以在I/O设备和内存之间进行双向传输，需要在DMA控制器内部进行缓冲和控制。

二、DMA占用的时间周期

DMA传输在进行数据传输时，需要占用一定的时间周期，包括DMA引导时间、DMA传输时间和DMA停止时间。

1. DMA引导时间

DMA引导时间指的是DMA传输开始之前DMA控制器需要完成的一些初始化操作，包括设置传输模式、I/O设备地址和内存地址，以及传输数据的长度等信息。这个过程需要花费一定的时间，同时也需要一定的CPU开销。因此，DMA引导时间是DMA传输占用的一部分时间周期。

2. DMA传输时间

DMA传输时间指的是DMA控制器进行数据传输的时间，也就是数据从I/O设备传输到内存或从内存传输到I/O设备的时间。DMA传输时间是占用时间周期的主要部分，如果传输的数据量越大，则DMA传输时间也会相应的增加。

3. DMA停止时间

DMA停止时间指的是DMA传输结束后，DMA控制器需要完成的相关操作，包括将DMA控制器恢复到初始状态，释放DMA使用的系统资源等。DMA停止时间通常很短，占用的时间周期也很少，但是也需要考虑在计算DMA占用时间周期的时候。

三、DMA占用时间周期的计算方法

对于一个DMA传输操作，其时间周期可以通过以下公式进行计算：

DMA Total Cycle = DMA Initialization Cycle + DMA Transfer Cycle + DMA Stop Cycle

其中，DMA Initialization Cycle指DMA初始化的时间周期，包括DMA控制器的初始化和DMA参数的设置，DMA Transfer Cycle指DMA传输的时间周期，即数据传输的时间，DMA Stop Cycle指DMA传输结束后的时间周期，包括DMA资源的释放等。

需要注意的是，对于不同的DMA设备，其占用的时间周期会有所差别，需要具体情况具体分析。

四、影响DMA占用时间周期的因素

DMA传输的时间周期不仅仅受DMA本身的影响，还会受到其他因素的影响。以下是一些常见的影响因素：

1. DMA控制器的性能

DMA控制器的性能是影响DMA传输的主要因素之一。如果DMA控制器的性能较好，则DMA传输的时间周期会比较短；如果DMA控制器的性能较差，则DMA传输的时间周期会比较长。

2. DMA连接的I/O设备

DMA连接的I/O设备也会影响DMA传输的时间周期。某些I/O设备可能会对DMA传输产生一定的限制或者缓慢传输的情况，这会导致DMA传输的时间周期变长。

3. 系统负载

如果在DMA传输的同时，系统还有其他大量的数据传输或计算任务，则会对DMA传输的效率产生一定的影响，导致DMA传输的时间周期增加。

总之，DMA占用什么时间周期是计算机系统设计中需要考虑的一个重要问题。同时，我们需要从多个角度来分析DMA占用时间周期的影响因素，并根据具体的需求和应用场景，来选择合适的DMA传输方式，以便在DMA传输过程中尽可能的降低时间周期。