三種數(shù)據(jù)傳輸模型的示意圖如下圖所示：

PIO

首先來介紹一下Programmed I/O（PIO）

PIO在早期的PC中被廣泛使用，因外當(dāng)時(shí)的處理器的速度要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于任何其他外設(shè)的速度，所以PIO足以勝任所有的任務(wù)。舉一個(gè)例子，比如說某一個(gè)PCI設(shè)備需要向內(nèi)存（SDRAM）中寫入一些數(shù)據(jù)，該P(yáng)CI設(shè)備會(huì)向CPU請求一個(gè)中斷，然后CPU首先先通過PCI總線把該P(yáng)CI設(shè)備的數(shù)據(jù)讀取到CPU內(nèi)部的寄存器中，然后再把數(shù)據(jù)從內(nèi)部寄存器寫入到內(nèi)存（SDRAM）中。

現(xiàn)在看來，這種傳輸方式的效率還是很低的。首先，每次CPU和PCI設(shè)備以及SDRAM通信都需要額外的時(shí)鐘周期（相對于DMA）；其次，這種傳輸方式還需要長時(shí)間地占用CPU，影響CPU的使用率。試想一下，你在用PC在線觀看一個(gè)1080p60的高清視頻，這需要以太網(wǎng)連續(xù)地向內(nèi)存（SDRAM）中寫入數(shù)據(jù)，如果使用PIO的方式的話，將難以保證數(shù)據(jù)的寫入速度。隨著目前的PCI外設(shè)速度越來越高，PIO已經(jīng)逐漸被DMA傳輸方式所取代，但是為了兼容早期的一些設(shè)備，PCI Spec依然保留了PIO。

DMA

DMA，即Direct Memory Access

DMA是一種在傳輸過程中，幾乎不需要CPU進(jìn)行干預(yù)的數(shù)據(jù)傳輸方式。如上面的圖片所示，以太網(wǎng)可以直接向內(nèi)存（SDRAM）中寫入數(shù)據(jù)，而幾乎不需要CPU的干預(yù)。實(shí)際上，DMA不僅僅應(yīng)用于PCI總線系統(tǒng)中，它是一種更為廣泛應(yīng)用的數(shù)據(jù)傳輸方式。目前，幾乎所有的CPU，甚至是MCU都支持DMA。具體這里就不詳細(xì)地介紹了，有興趣的可以參考百度百科：https://baike.baidu.com/item/DMA/2385376?fr=aladdin或者其它的資料。

Peer-to-Peer

前面的文章中，我們介紹過PCI總線系統(tǒng)中的主機(jī)身份并不是固定不變的，而是可以切換的（借助仲裁器），但是同一時(shí)刻只能存在一個(gè)主機(jī)。完成Peer-to-Peer這一傳輸方式的前提是，PCI總線系統(tǒng)中至少存在一個(gè)有能力成為主機(jī)的設(shè)備。在仲裁器的控制下，完成主機(jī)身份的切換，進(jìn)而獲得PCI總線的控制權(quán)，然后與總線上的其他PCI設(shè)備進(jìn)行通信。不過，需要注意的是，在實(shí)際的系統(tǒng)中，Peer-to-Peer這一傳輸方式卻很少被使用，這是因?yàn)楂@得主機(jī)身份的PCI設(shè)備（Initiator）和另一個(gè)PCI設(shè)備（Target）通常采用不同的數(shù)據(jù)格式，除非他們是同一個(gè)廠家的設(shè)備。