Accès direct à la mémoire

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L'accès direct à la mémoire ou DMA (sigle anglais de Direct Memory Access) est un procédé informatique où des données circulant de ou vers un périphérique (port de communication, disque dur) sont transférées directement par un contrôleur adapté vers la mémoire principale de la machine, sans intervention du microprocesseur si ce n'est pour lancer et conclure le transfert. La conclusion du transfert ou la disponibilité du périphérique peuvent être signalés par interruption.

On l'oppose ainsi à des techniques de polling où le microprocesseur doit attendre chaque donnée.

Le DMA est nécessaire pour conserver la fluidité d'utilisation d'un système multitâche lors de l'accès à des périphériques, les disques durs par exemple. En effet, en l'absence de DMA, le système est presque bloqué pendant les transferts de données. Par ailleurs, pour des périphériques rapides, il est impossible de transférer chaque donnée par une interruption. Une alternative est que le périphérique ait une mémoire tampon partagée avec le système, dont le remplissage est signalé par une interruption. Cet arrangement, utilisé sur certains contrôleurs de réseau, induit cependant un surcoût en raison de la copie supplémentaire à faire.

On parle de DMA maître du bus (DMA busmaster) quand le périphérique qui fait du DMA peut adresser lui-même les données sur le bus système, et de scatter-gather quand un même transfert peut porter sur une succession de plusieurs zones mémoires. Cette dernière fonctionnalité est pratique pour les systèmes à mémoire virtuelle, car un tampon situé à des adresses contiguës en mémoire virtuelle est en général formé de plusieurs blocs de mémoire vive.

Pendant le fonctionnement du DMA, celui-ci entre parfois en conflit avec le processeur, les mémoires ne pouvant effectuer par définition qu'un accès par cycle (puisque c'est la définition même du cycle). Le DMA ne pouvant pas forcément attendre aussi longtemps que le processeur (qui ne risque pas, lui, de perdre de l'information au vol), il a la priorité d'accès, technique qui se nomme le vol de cycle.