DMA（ダイレクトメモリアクセス）とは？

DMA（ダイレクトメモリアクセス）の意味

入出力装置と主記憶の間のデータ転送を、CPUを介さずに専用のDMAコントローラが直接制御する方式。CPUは転送処理そのものに関与しないため、その間ほかの処理を並行して進められ、全体の処理効率が向上する。

DMA（ダイレクトメモリアクセス）の具体例

ハードディスクから大量のデータを主記憶へ読み込む際、DMAを使うとCPUは転送の開始を指示するだけで済み、転送完了は割込みで通知される。

DMA（ダイレクトメモリアクセス）は試験でどう引っ掛けられる？

CPUが全く関与しないわけではなく、転送の開始指示と完了割込みの受付は行い、実際の転送中だけCPUを介さない。入出力専用のプロセッサが一連の制御を担うチャネル制御方式との違いも問われやすい。

DMA（ダイレクトメモリアクセス）と関連する用語

• 割込み処理
• 入出力インタフェース（USB・シリアル・パラレル）

DMA（ダイレクトメモリアクセス）が出た過去問

• 内部割込みの要因として、適切なものはどれか。

  正解：演算結果がオーバフローした。

  要点：内部割込みはプログラム自身の実行が原因(オーバフロー等)

  内部割込みは、実行中のプログラムの処理そのものが原因で発生する割込みで、演算のオーバフローやゼロ除算、ページフォールト、特権命令違反、SVC(スーパバイザコール)などが該当する。これに対し外部割込みは、周辺装置やタイマ、電源など、実行中の命令とは無関係な外部要因によって起こる。DMA完了通知、タイマ満了、電源異常はいずれも外部割込みである。

  出典：令和3年度 春期 ITサービスマネージャ試験 am2 問21（IPA）

• メモリインタリーブの説明として、適切なものはどれか。

  正解：主記憶を複数のバンクに分けて、CPUからのアクセス要求を並列的に処理できるようにする。

  要点：主記憶を複数バンクに分けて並列アクセスするのがインタリーブ

  メモリインタリーブは、主記憶を複数のバンクに分割し、連続するアドレスを各バンクへ順に割り当てることで、CPUからのアクセス要求を並列に処理する高速化手法である。あるバンクが読み書きの後処理をしている間に別のバンクへアクセスできるため、見かけ上のアクセス時間を短縮できる。仮想記憶、ディスクキャッシュ、DMAとは別の技術である。

  出典：令和5年度 春期 ITサービスマネージャ試験 am2 問21（IPA）