Direct Memory Access
この形式は過去のISAバスによってみられた方式であるが、現代のPCIバスにはより優れた設計思想が組み込まれており、「Bus mastering DMA」、すなわち、I/O機器の側がPCIバスの制御を任され、DMA転送をすべて司る。一方組込デバイスでは、CPU内でバスに直結されたDMAエンジンがチップ内のバスを操作してDMAを実現する。
DMAの利点は、継続的な読み出しを必要とする、ネットワークのパケット送信や音楽再生やビデオ配信などの機能を、データ通信のためにリソースを割くことなく行うため、その専用の組み込みチップで使われている。また同様に、CPUの多コア化にもとても有効である。1チップ上での多コア化だけでなく、大規模なコンピュータでのクラスタ化にも有用である。この際、DMA通信の状態通知ピンとして、受信状態を示すHOLDピンと、送信状態を示すHLDAピンが存在する。
仮想記憶アドレス上で DMA を利用する場合、ページ境界をまたぐことがないようにする必要がある。境界をまたいだ場合、後続の論理アドレスページに対応する物理アドレスページが同様に連続した後続領域に確保されるとは限らないからである。