DMA

DMA (Direct Memory Access)

DMAとは、CPUを介さずデバイスが直接メモリ（アドレスバス）にアクセスするための機構です。

DSでは、CPUごとに4つずつ、合計8個のDMAチャンネルがあります。
DMAにアクセスする方法はGBAと似ていますが、1箇所、gamepakビット(bit27)だけが変更になっています。この部分は、ARM7では無くなり、ARM9では3bitに拡張されています。

• ARM9 DMA

全てのチャンネルの長さは21ビットです。（最大で 1 ～ 1FFFFFh ユニットで、0 ＝ 200000h です）
SAD/DAD レジスタの幅は 0 ～ 0FFFFFFEh です。

転送モード ( DMACNT Bit27-29 で設定する ) :

0	即時転送
1	V-Blank 時にスタート
2	H-Blank 時にスタート (V-Blank中は停止)
3	表示開始と同期
4	メインメモリ表示
5	DS カートリッジスロット
6	GBA カートリッジスロット
7	ジオメトリコマンド FIFO

SAD(転送元アドレス) と DAD(転送先アドレス) は読み書き可能です。
どちらとも、GBAモードでは制限を受けます（最大 4000h か 10000h ユニット。アドレスは 0 ～ 07FFFFFEh の間に制限される）。
DMACNT Bit27 はARM7では使用しません。

転送モード ( DMACNT Bit28-29 で設定する ) :

0	即時転送
1	V-Blank 時にスタート
2	DS カートリッジスロット
3	DMA0/DMA2: ワイヤレス割り込み, DMA1/DMA3: GBA カートリッジスロット

• 40000E0h - ARM9 のみ - DMA0FILL - DMA 0 Filldata (R/W)
• 40000E4h - ARM9 のみ - DMA1FILL - DMA 1 Filldata (R/W)
• 40000E8h - ARM9 のみ - DMA2FILL - DMA 2 Filldata (R/W)
• 40000ECh - ARM9 のみ - DMA3FILL - DMA 3 Filldata (R/W)

Bit0-31

Filldata

DMAフィルデータレジスタは16バイトのWRAMを持っていて、DMA転送処理時のソースアドレスとして使用されます。
DMAはTCM(CPUコアに入ったメモリ？)を読み込むことができなかったり、メインRAM アクセス時にはリソースキャッシュや書き込みバッファがあるので、こういった方法を使用します。

• ARM7 サウンド DMA

DSは、この他に16個のサウンド用DMAチャンネルと、2個のサウンドキャプチャ用DMAを持っています。
これらのチャンネルの優先順位はまだ分かりません。

• ARM9 キャッシュ, 書き込みバッファ, DTCM と ITCM

キャッシュとTCMはARM9へ、システムバスを通さずに直接接続されています。
なので DMA は DTCM/ITCM にアクセスできません。キャッシュメモリ領域にはアクセスすることができますが、注意する必要があります。
キャッシュメモリ領域にアクセスするには、DMA 読み込みの前に書き込みバッファを繋ぎ、DMA 書き込みの後にキャッシュを無効にしてください。

参照：ARM CP15 System Control Coprocessor

DMA転送中にも、TCMやキャッシュの中にあるコードを読み込ませることでCPUを動かすことができます。TCMとキャッシュ中にコードが無い場合はDMA転送が終わるまでCPUはhalt状態になります。
DMA転送中に割り込みが発生した時、CPUは停止します。
（TCMとキャッシュにIRQハンドラが存在しない場合 － IRQベクタFFFF00xxhがキャッシュされていない、かつ ITCM の 000000xxh にも移されていない状態 － や、IRQハンドラがIE・IF・他のIOポートにアクセスする場合に停止します）

• DS シーケンシャルメインメモリ DMA

メインRAMはシーケンシャルアクセスか、そうでないかによってアクセス時間が違います。
通常、DMAはシーケンシャルアクセスを使用します（最初の1ワードを除いて）。
ただし、転送元と転送先が両方ともメインRAMである場合、全てのアクセスはシーケンシャルではなくなります。
そのような時、2つのDMAユニットを使った転送を高速化するには、片方がメインRAMからWRAMへ転送し、もう片方がWRAMからメインRAMへ転送するようにします。

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