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• Victor Manuel

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Trabajo sobre los controladores DMA

Presentado Por: Erick Pico Echenique Rafael Acevedo Cabarcas Víctor Lozano Perez Danilo Herazo Acevedo

Fundación universitaria Tecnológico Comfenalco. Programa de ingeniería de sistemas Arquitectura de computadores 2019

Taller 1. ¿Qué es un Controlador DMA? R/ El acceso directo a memoria (DMA, del inglés direct memory access) permite a cierto tipo de componentes de una computadora acceder a la memoria del sistema para leer o escribir independientemente de la unidad central de procesamiento (CPU). Muchos sistemas hardware utilizan DMA, incluyendo controladores de unidades de disco, tarjetas gráficas y tarjetas de sonido. DMA es una característica esencial en todos los ordenadores modernos, ya que permite a dispositivos de diferentes velocidades comunicarse sin someter a la CPU a una carga masiva de interrupciones. 2. Explique el funcionamiento del DMA El funcionamiento del DM permite a los componentes de una computadora que acceden a la memoria del sistema para leer o escribir independientemente de la unidad central de procesamiento (CPU). Varios sistemas de hardware utilizan DMA, cuenta con controladores de unidades de disco, tarjetas gráficas y tarjetas de sonido. Así mismo, DMA es una característica esencial en todos los ordenadores modernos, ya que permite a dispositivos de diferentes velocidades comunicarse sin someter a la CPU a una carga masiva de interrupciones.

3. Para poder transferir datos hacia (o desde) la memoria el controlador de DMA necesita tener el control del bus y para ello emplea algunas técnicas, Enúncielas y explique la que considera mejor. Una transferencia DMA consiste principalmente en copiar un bloque de memoria de un dispositivo a otro. En lugar de que la CPU inicie la transferencia, la transferencia se lleva a cabo por el controlador DMA. Un ejemplo típico es mover un bloque de memoria desde una memoria externa a una interna más rápida. Tal operación no ocupa al procesador y, por

ende, éste puede efectuar otras tareas. Las transferencias DMA son esenciales para aumentar el rendimiento de aplicaciones que requieran muchos recursos. Las técnicas que usa la tecnología DMA son: • DMA por robo de ciclo: es uno de los métodos más usados, ya que requiere poca utilización del CPU. Esta estrategia utiliza uno o más ciclos de CPU para cada instrucción que se ejecuta. Esto permite alta disponibilidad del bus del sistema para la CPU, aunque la transferencia de datos se hará más lentamente. • DMA por ráfagas: esta estrategia consiste en enviar el bloque de datos solicitado mediante una ráfaga empleando el bus del sistema hasta finalizar la transferencia. Permite una altísima velocidad, pero la CPU no podrá utilizar el bus de sistema durante el tiempo de transferencia, por lo que permanece inactiva. • DMA transparente: esta estrategia consiste en emplear el bus del sistema cuando la CPU no lo necesita. Esto permite que la transferencia no impida que la CPU utilice el bus del sistema; pero la velocidad de transferencia es la más baja posible. • DMA Scatter-gather: esta estrategia permite transmitir datos a varias áreas de memoria en una transacción DMA simple. Equivale al encadenamiento de múltiples peticiones DMA simples. Su objetivo es librar a la CPU la tarea de la copia de datos e interrupciones de entrada/salidas múltiples. Para nuestro grupo la mejor técnica seria la DMA por ráfagas por permitir una alta velocidad, para terminar los procesos de transferencia lo más rápido, pero con la desventaja de que la CPU no podrá usar el bus del sistema. 4. Existen varias formas de configurar el DMA, Enuncie las posibilidades de configuración y explique la que considere mejor. Los tipos de configuración de DMA son: 

Bus único (DMA independiente): todos los módulos comparten el bus del sistema. El DMA, que actúa en sustitución de la CPU, intercambia datos entre la memoria y el periférico utilizando un procedimiento análogo al de E/S controlada por programa, es decir, hace de intermediario entre ambas unidades.

Esta configuración, aunque puede ser muy económica, es claramente poco eficaz, ya que cada transferencia de una palabra consume 2 ciclos del bus. 

Integración de funciones DMA-E/S: reduce a 1 el número de ciclos de utilización del bus. Esto significa que hay un camino entre el controlador de DMA y uno o más controladores de E/S que no incluyen al bus del sistema.

La lógica del DMA puede ser una parte de un controlador de E/S o puede ser un módulo independiente que controla a uno o más controladores de E/S. 

Bus de E/S conectado al DMA: El concepto anterior se puede generalizar si se utiliza un bus de E/S para conectar los controladores de E/S al DMA. Esta alternativa reduce a una el número de interfaces de E/S en el DMA, y proporciona una configuración fácilmente ampliable.

Para nuestro grupo la mejor configuración seria la integración de funciones DMA-E/S por ser parte de un módulo independiente, también se encargue del trabajo, evitando el uso de la CPU.

Bibliografía 

https://tareasuniversitarias.com/configuracion-del-dma.html



https://es.wikipedia.org/wiki/Acceso_directo_a_memoria

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https://conceptosarquitecturadecomputadoras.wordpress.com/acceso-directo-amemoria-dma/