¿Qué es DMA: acceso directo a la memoria?

La informática evoluciona de manera rápida todos los años, ganando funcionalidades hasta la actualidad inconcebibles que de a poco se vuelven indispensables conforme se desarrollan programas mucho más complejos para explotar estas habilidades, como fue la situacion, por servirnos de un ejemplo, del procesamiento de trazado de rayos en el mismo instante o el ómnibus PCI Express.

Otra de estas especificaciones es DMA, una tecnología de ingreso directo a la memoria construída para apresurar el procesamiento y asegurar que la únidad central de procesamiento prosiga andando aun en el momento en que los elementos precisan datos de la memoria RAM.

¿Qué es DMA?

La tecnología Direct Memory Access, o Direct Memory Access, en traducción libre, es el procedimiento por el que los periféricos como tarjetas de sonido, tarjetas de red y discos de almacenamiento entran y transmiten de forma directa los datos que precisan para mandar o recibir sin emplear la únidad central de procesamiento en el desarrollo. La técnica deja que el procesador ahorre desempeño y se concentre en la labor en cuestión, al tiempo que la transferencia de datos actúa de manera sin dependencia en background.

Con DMA, los elementos tienen la posibilidad de canjear información con la RAM sin la necesidad de tomar tiempo de procesamiento de la únidad central de procesamiento (Imagen: Reproducción/Corsair)

Para marchar, DMA emplea un controlador dedicado (DMA Controller, DMAC), que actúa como un coprocesador para efectuar transacciones, conseguir ingreso al ómnibus de datos del sistema y recibir normas de la únidad central de procesamiento, aparte de avisarle en el momento en que se completan las transacciones, con lo que que entonces logre contrastar si el trámite fue exitoso o no.

Hay 2 géneros de DMA, que cambian según el ingrediente de PC que tenga el controlador. Son ellos:

  • DMA de otros: es el procedimiento de ingreso directo a la memoria que emplea un único controlador de sistema, que se encuentra en la placa base.
  • DMA de sección primera: asimismo popular como Autobús Mastering, el diferencial es la utilización de un controlador por periférico, es decir, la tarjeta de vídeo tiene su DMAC, tal como la tarjeta de sonido, el sistema de almacenamiento y demás elementos.
  • ¿Como marcha?

    Si bien no implica a la únidad central de procesamiento en el desarrollo de transferencia de datos, el controlador aún necesita normas del procesador para lograr marchar. Entonces, esencialmente, DMAC recibe una petición de un periférico, como una tarjeta de vídeo, para poder ingresar directo a la memoria RAM, y después le solicita a la únidad central de procesamiento ingreso al autobús PCI-Y también para comenzar el trámite. Una vez completado, DMAC avisa al procesador, que corrobora que el desarrollo ciertamente se completó y que fue exitoso.

    La tecnología DMA trabaja en los próximos métodos:

    Modo de racha

    En este modo, el periférico que recibe ingreso al colectivo trasferirá la información precisa inmediatamente y después liberará las pistas a la únidad central de procesamiento de nuevo. Si bien deja que el desarrollo de transferencia alcance grandes velocidades, la desventaja de esta manera es que el procesador deja de marchar hasta el momento en que se completa el envío.

    Hurto de bicicletas

    En «período de hurto», en traducción libre, la transferencia de datos se efectúa poco a poco, aguardando la finalización de cada período de procesamiento de la únidad central de procesamiento. Esencialmente, DMAC pide ingreso de autobús al procesador y, una vez concedido, se trasfiere un byte de información. Entonces, el control de las pistas se devuelve a la únidad central de procesamiento y se efectúa una exclusiva petición cada período, hasta el momento en que se mandan todos y cada uno de los datos.

    Modo transparente

    Afín al modo Burst, el modo perfecto transparente ofrece ingreso terminado al ómnibus del periférico que mandará o va a recibir información. No obstante, hay una diferencia esencial: la únidad central de procesamiento proseguirá andando con normalidad, en tareas que no requieran ingreso al colectivo. El control de rastreo vuelve al procesador cuando se completa la transferencia de datos.

    Virtudes y cuidados

    Antes de la adopción de DMA, la únidad central de procesamiento era responsable de transladar datos, eludiendo que procesara otras tareas. La técnica trajo novedosas opciones y aceleró el envío y recepción de información, que entonces se mandaba paralelamente. En la práctica, esto significó mayor agilidad y abrió puertas de cara al desarrollo de apps mucho más complicadas.

    La utilización de DMA necesita precaución gracias a la congruencia del caché, donde probablemente halla inconsistencias en los datos presentes en el caché y la memoria RAM (Imagen: Divulgación/Intel)

    Aun de este modo, el procesador no puede entrar a la RAM a lo largo del trámite DMA, una restricción que se elude a través de la utilización de la memoria caché del chip para guardar las normas mucho más esenciales, lo que crea otra preocupación: la congruencia de la memoria caché, que necesita precaución a fin de que la información en la memoria caché de la únidad central de procesamiento no no se vuelva anticuado puesto que el DMA altera los datos en la RAM. En caso contrario, tienen la posibilidad de suceder fallos gracias a incompatibilidades.

    fuente: prof. Dr. Edson Moreno, Términos binarios

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    Tommy Banks
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