简单来说,PCIe是一种硬件总线标准,就像高速公路;DMA是一种数据传输机制,就像在高速公路上行驶的卡车。所以这两个是两种不同的概念。
理解PCIe传输
PCIe(PCI Express)是一种硬件接口规范,定义了设备如何在物理层面上互联:
// 数据包格式
struct PCIe_Packet {
Header header; // 包含地址、命令等
Payload payload; // 实际数据
CRC checksum; // 校验信息
};
DMA传输机制
DMA(Direct Memory Access)是一种绕过CPU直接访问内存的技术:
// 传统IO方式
CPU: while(len--) {
*dest++ = *src++; // CPU搬运每个字节
}
// DMA方式
DMA_Controller.setup(src, dest, len);
DMA_Controller.start();
// CPU可以去做其他事情
它们的关系
这就是最关键的部分了:DMA通常是通过PCIe总线实现的
就像是开头提到的比喻:
- PCIe是高速公路
- DMA是自动驾驶卡车
- 数据是货物
当我们说"通过PCIe传输"时,可能包含两种情况:CPU控制的编程IO(PIO),DMA传输(更常见)
以NVMe SSD为例:
// 简化的NVMe驱动代码
struct nvme_cmd {
dma_addr_t prp1; // DMA地址
dma_addr_t prp2; // 第二个DMA地址
u32 command; // 命令类型
};
// 实际传输过程
1. 驱动设置DMA描述符
2. 通过PCIe发送命令
3. 设备通过PCIe+DMA传输数据
最后最后
所以当你看到论文中提到"PCIe传输"和"DMA传输"时,它们通常是互补而非对立的概念。就像说"通过高速公路运输"和"用卡车运输",两者都在描述同一个运输过程的不同方面。
PCIe提供通道,DMA提供自动化。理解它们的协同关系,对于做好系统性能优化至关重要。
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