Cpu 3.1.1

Acceso directo a memoria

El acceso directo a memoria (DMA, del inglés Direct Memory Access) permite a cierto tipo de componentes de ordenador acceder a la memoria del sistema para leer o escribir independientemente de la CPU principal. Muchos sistemas hardware utilizan DMA, incluyendo controladores de unidades de disco, tarjetas gráficasy tarjetas de sonido. DMA es una característica esencialen todos los ordenadores modernos, ya que permite a dispositivos de diferentes velocidades comunicarse sin someter a la CPU a una carga masiva de interrupciones.
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 moverun bloque de memoria desde una memoria externa a una interna más rápida. Tal operación no ocupa el procesador y como resultado puede ser planificado para efectuar otras tareas. Las transferencias DMA son esenciales para aumentar el rendimiento de aplicaciones que requieran muchos recursos.
Cabe destacar que aunque no se necesite a la CPU para la transacción de datos, sí que se necesita el busdel sistema (tanto bus de datos como bus de direcciones), por lo que existen diferentes estrategias para regular su uso, permitiendo así que no quede totalmente acaparado por el controlador DMA.

Estrategias de transferencia por DMA

A continuación se exponen diferentes técnicas para realizar la transferencia de datos. El uso de cada una de ellas dependerá de las características que sedeseen primar en un sistema.
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DMA por robo de ciclo: se basa en usar uno o más ciclos de CPU por cada instrucción que se ejecuta (de ahí el nombre). De esta forma se consigue una alta disponibilidad del bus del sistema para la CPU, aunque, en consecuencia, la transferencia de los datos será considerablemente lenta. Este método es el que se usa habitualmente ya que la interferencia con la CPU esmuy baja.
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DMA por ráfagas o bloques: consiste en enviar el bloque de datos solicitado mediante una ráfaga, ocupando el bus del sistema hasta finalizar la transmisión. Así se consigue la máxima velocidad, sin embargo la CPU no podrá usar el bus durante todo ese tiempo, por lo que permanecería inactiva.
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DMA transparente: se trata de usar el bus del sistema cuando se tiene certeza de que la CPUno lo necesita, como por ejemplo en aquellas fases del proceso de ejecución de las instrucciones donde nunca se usa ya que la CPU realiza tareas internas (v. g. fase de decodificación de la instrucción). De esta manera, como su nombre indica, la DMA permanecerá transparente para la CPU y la transferencia se hará sin obstaculizar la relación CPU-bus del sistema. Como desventaja, la velocidad detransferencia es la más baja posible.
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DMA Scatter-gather: permite la transferencia de datos a varias áreas de memoria en una transacción DMA simple. Es equivalente al encadenamiento de múltiples peticiones DMA simples. De nuevo, el objetivo es liberar a la CPU de las tareas de copia de datos e interrupciones de entrada/salida múltiples.

Sistemas de video
La tecnología de video fuedesarrollada por primera vez para los sistemas de televisión, pero se ha reforzado en muchos formatos para permitir la grabación de video de los consumidores y que además el video puede ser visto a través de Internet esto a obligado a que se use con mas frecuencia dma para la mejor eficiencia del uso de los buses de datos y de direcciones así como para evitar las interrupciones.

Descripción de videosEl término video se refiere comúnmente a varios formatos: los formatos de video digital, incluyendo DVD, Quick Time, DVC y MPEG-4 etc, y las cintas de vídeo analógico, incluyendo VHS y Betamax. El video se puede grabar y transmitir en diversos medios físicos: en cinta magnética cuando las cámaras de video registran como PAL o NTSC señales analógicas, o cuando las cámaras graban en medios...