DMA hakkinda bilgisi olanlar - Donanım Diğer

DMA (Direct Memory Access: Direkt BellekErişimi) belleğe veri aktarımını ve bellekten veri okumayı; Merkeziİşlem Birimi’ni veri transferi işleminde devre dışı bırakarak, sisteminçalışmasını hızlandıran ve işlemci yükünü azaltan bir yöntemdir.

Normal şartlardan bellekten(/belleğe) veri okumak(/yazmak)istediğimizde, veri ilk önce bellekten(/kaynaktan) okunur ve işlemciyetaşınır. İşlemci üzerinden tekrar taşımak istediğimiz adrese; yaniaygıta (RAM, HD vb) gönderilir. Buradaki sakınca şudur: Taşımakistediğimiz veride hiçbir değişik yapmasak bile işlemci butransferlerde etkin rol oynar ve taşınan veri her seferinde işlemciyeuğrar. Sistem kaynaklarını bu şekilde kullanmak; fazladan işlem gücü,zaman kaybı ve sistem yavaşlığı olarak sistem performansına yansır.Ayrıca bu taşıma sırasında işlemci yapabileceği diğer işlemleri deyapamaz. Eğer taşıdığımız veriler çok büyükse -örnek olarak verigörüntü kayıt kartından veya ağ kartından geliyorsa- bu işlemlersistemimizin performansını büyük ölçüde yavaşlatır.
Veri transferleri sırasında oluşacak bu negatif etkinin önüne geçmekiçin; işlemciyi bu akışın içinden çıkarmak ve veri transferi yapmakisteyen aygıta bellek erişimine izin verecek bir yöntem gereklidir.Çeşitli tipleri (mod’ları) olan bu yönteme genel olarak DMA diyoruz.Çalışma mantığını biraz daha açarsak iş akışı şöyle özetlenebilir.
Diyelim ki DMA ile kullanacağımız aygıt video kayıt kartı (framegrabber). Kameradan gelen görüntüleri algılayıp, gerekli işlemleri(filtreleme, analog-dijital çevrim-parlaklık vs) yaptıktan sonra oluşangörüntüyü -640*480 çözünürlük, 256 renk ve saniyede 25 frame ile birsaniyelik veri büyüklüğü 7.3MiB veri transferine eşittir- sistembelleğine atmak için DMA denetleyicinden veri yollarının kontorlünüalır. Bu aşamadan sonra işlemci veri transferlerine karışmaz vetransfer dışında kalan işlemleri yapmaya devam edebilir. Video kayıtkartımız (PCI olduğunu varsayarsak sn 133 MiB veri transferi şansıvardır. Bu da 7.3 MiB’lık veri için 50 ms sürer) görüntüyü belleğeattıktan sonra işlemciyi -genellikle kendine ayrılmış interrupt ile-veri transfer işleminin bittiğine dair uyarır ve veri yolununkontrolünü bırakır. Bu yöntemle çok büyük veriler işlemcinin yaptığıişe ara vermesine gerek bıraktırmadan taşınabilir. Teorik olarak buveri transferinin işlemciye yükü %0′dır.
Pratikte görebileceğimiz en iyi örnek ise CD*ROM’u DMA modundan PIOmoduna alıp CD’den veri okumaya başladığımız durumdur. Bu durumdaişlemci yükü %20′nin üstüne rahatlıkla çıkabilir. DMA’nın MultiwordDMA, Ultra-DMA gibi farklı çeşitleri de vardır.