PROSES TRANSFER DATA MELALUI DMA

-

PROSES TRANSFER DATA MELALUI DMA

﷽
السَّلاَمُ عَلَيْكُمْ وَرَحْمَةُ اللهِ وَبَرَكَاتُهُ
Kali ini saya akan menjelaskan tentang prosess transfer data melalui DMA, 
Berikut penjelasannya,,, semoga bermanfaat.

Pengertian DMA (Direct Memory Access)

Sebelum kita membahas "Proses Trasfer Data Melalui DMA" ada baiknya kita memahami apa itu DMA.
 DMA atau Direct Memory Access adalah suatu alat pengendali khusus disediakan untuk memungkinkan transfer blok data langsung antar perangkat eksternal dan memori utama, tanpa intervensi terus menerus dari prosesor. Transfer DMA dilakukan oleh sirkuit kontrol yang merupakan bagian dari antar muka perangkat I/O. Istilah ini yang sering banyak kita ketahui adalah sebagai kontroler DMA. Kontroler DMA melakukan fungsi yang biasanya dilakukan oleh prosesor pada saat mengakses memori utama (yang sering disebut RAM). Untuk setiap word yang ditransfer, kontroler ini menyediakan alamat memori dan semua sinyal bus yang mengontrol tranfer data. Karena harus mentranfer sejumlah blok data, maka kontroler DMA harus menaikkan alamat memori untuk wordyang berurutan dan mencatatjumlah transfer.

Sekalipun kontroler DMA dapat mentransfer data tanpa intervensi dari prosesor, operasinya tetap berada dibawah kontrol program yang dieksekusi oleh prosesor. Untuk menginisiasi transfer suatu blok word, prosesor mengirim alamat awal jumlah word dalam blok, dan arah transfer. Pada saat seluruh blok telah ditransfer, kontroler tersebut memberitahu prosesor dengan memunculkan sinyal interupt. Pada saat transfer DMA terjadi, program yang meminta transfer tersebut berhenti bekerja dan prosesor dapat digunakan untuk mengeksekusi program lain. Setelah transfer DMA selesai, prosesor dapat kembali ke program yang meminta transfer tersebut.

Operasi I/O selalu dilakukan oleh OS sebagai respon terhadap request dari program aplikasi. OS juga bertanggung jawab untuk menunda eksekusi satu program dan memulai eksekusi program lain. Sehingga, untuk operasi I/O yang melibatkan DMA, OS menetapkan program yang meminta transfer tsb pada keadaan blocked, menginisiasi operasi DMA, dan memulai eksekusi program lain. Pada saat transfer selesai, kontroler DMA memberitahu prosesor dengan mengirim interupt request. Sebagai responnya, OS menetapkan program yang ditunda ke keadaan runnable sehingga dapat dipilih oleh scheduler untuk melanjutkan eksekusi.

DMA ialah sebuah prosesor khusus (spesial purpose processor) yang berguna untuk menghindari pembebanan CPU utama oleh program  I/O (PIO). Untuk memulai sebuah transfer DMA, host akan menuliskan sebuah DMA command block yang berisi pointer yang menunjukkan kesumbet transfer, ke memori. CPU kemudian menuliskan alamat command block inike pengendali DMA, sehingga pengendalian DMA dapat kemudian mengoperasikan bus memori secara langsung dengan menempatkan alamat-alamat pada bus tersebut untuk melakukan transfer tanpa bantuan CPU.
DMA (Direct Memory Access) adalah suatu hardware spesial (chip) yang dapat mengontrol aliran bit data antara memory (RAM) dan beberapa controller dari I/O devices tanpa memerlukan interferensi dari CPU secara terus menerus. (Mengakses dan mengontrol memori sistem tanpa interferensi CPU secara terus menerus).

TRANSFER DMA (Direct Memory Access)

Ada 3 langkah dalam transfer DMA:
  1. Prosesor menyiapkan DMA prosesor Transfer dengan menyediakan data-data dari perangkat,    operasi  yang akan ditampilkan, alamat memori yang akan menjadi sumber, tujuan data, dan banyaknya byte yang akan ditransfer.
  2.  Pengendali DMA memulai operasi dengan menyiapkan bus,menyediakan alamat, menulis, dan membaca data sampai seluruh blok sudah ditransfer.
  3. Pengendali DMA menginterupsi prosesor, dimana selanjutnya akan ditentukan tindakan berikutnya.

DATA TRANSFER MELALUI DMA

Penjelasan:

Selama transfer byte masukan blok, urutan berikut terjadi saat byte data dikirim dari antarmuka ke memori:
  1. Antarmuka mengirimkan DMA controller permintaan untuk layanan DMA.
  2. Permintaan bus dibuat ke pin HOLD (aktif Tinggi) pada mikroprosesor tebhe 8086 dan pengendali mendapatkan kontrol bus.
  3. Isi bus dikembalikan ke kontroler DMA dari pin HOLD Acknowledge (HLDA) (aktve High) pada mikroprosesor 8086.
  4. Pengontrol DMA menempatkan isi register alamat ke alamat bus.
  5. Pengontrol mengirimkan antarmuka pengakuan DMA, yang memberi tahu antarmuka untuk menempatkan bus data (untuk keluarannya memberi sinyal antarmuka untuk mengunci data berikutnya yang ditempatkan di bus).
  6. Data dalam bentuk byte ditransfer ke lokasi memori yang ditunjukkan oleh  alamat bus.
  7. Interface mengaitkan data / memasang datanya.
  8. Permintaan bus dijatuhkan, pin HOLD menjadi rendah, dan pengendali melepaskan bus.
  9. Isi bus dari mikroprosesor 8086 menurun dan pin HLDA menjadi turun..Register alamat bertambah 1(satu).Hitungan byte dikurangi 1.Jika jumlah byte tidak nol, kembali ke langkah 1, jika tidak hentikan.

Jenis-jenis DMA (Direct Memory Access)

Ada 2 jenis DMA, yaitu:
  1. Third−party DMA, untuk melakukan operasi transfer data menggunakan DMA controller yang ada pada motherboard.
  2. First−party DMA (busmastering DMA). Untuk melakukan operasi transfer data dikerjakan oleh bagian logic di interface card. 

Struktur DMA (Direct Memory Access)

  1. Transfer data dari buffer ke memori atau sebaliknya dilakukan perkarakter
  2. Dimana setiap kali transfer selalu ada interrup dari CPU sebelum dan sesudah transfer.
  3. Jika waktu untuk mentranfer satu karakter sebesar 2 us dan sekali interrupt butuh 1ms , maka untuk mentransfer data dari memori ke buffer butuh 4 us per karakter.
  4. Dengan menggunakan DMA transfer data dapat dilakukan secara langsung oleh device controller per-blok tanpa ada campur tangan dari CPU.
  5. CPU hanya memberikan interrupt sebelum dan sesudah transfer setiap blok.

Fungsi DMA (Direct Memory Access)

Fungsi dari DMA sendiri adalah agar CPU dapat melakukan pekerjaan atau instruksi yang berbeda ketika melakukan operasi baca tulis dari perangkat peripheral. Tanpa adanya  DMA CPU akan terus sibuk melakukan operasi baca tulis (transfer data) dan tidak dapat melakukan atau menyelesaikan instruksi yang lain. Dengan adanya DMA, CPU cukup mempersiapkan DMA chip dengan cara memberikan beberapa informasi seperti jumlah data bit yang ditransfer, alamat dari device dan memory yang diperlukan dan arah dari aliran data tersebut, setelah itu DMA chip sendiri yang akan menyelesaikannya. DMA chip akan melakukan interupt, ketika pekerjaannya sudah selesai. Selama DMA chip melakukan tugasnya hingga munculnya interupt, CPU dapat menyelesaikan instruksi yang lainnya.

Metode Kerja DMA (Direct Memory Access)

Ada beberapa metode DMA dalam mentransfer data:

  1. Metode yang sangat baku dan sederhana disebut HALT, atau Burst Mode DMA, karena pengendali DMA memegang kontrol dari sistem bus dan mentransfer semua blok data ke atau dari memori pada single burst. Selagi transfer masih dalam proses, sistem mikro prosessor diset idle. Tidak melakukan instruksi operasi untuk menjaga internal register. Tipe operasi DMA seperti ini ada pada kebanyakan komputer.
  2. Metode kedua mengikutsertakan pengendali DMA untuk memegang kontrol dari sistem bus untuk jangka waktu yang lebih pendek pada periode dimana mikro prosessor sibuk dengan operasi internal dan tidak membutuhkan akses ke sistem bus. Metode DMA ini disebut cycle stealing mode. Cycle stealing DMA lebih kompleks untuk diimplementasikan dibandingkan HALT DMA, karena pengendali DMA harus mempunyai kepintaran untuk merasakan waktu pada saat sistem bus terbuka.

Pada dasarnya cara kerja DMA terkait erat dengan: DMA controller, Processor, Memory, I/O device. Adapun juga cara kerjanya sebagai berikut:

  1. I/O device terhubung dengan DMA controller memberikan instruksi yang harus diproses.
  2. DMA controller mengirimkan pemberitahuan ke processor akan ada proses yang dihandle oleh DMA controller.
  3. Processor menginformasikan ke memory bahwa DMA akan mengakses memori untuk pemrosesan suatu instruksi.
  4. DMA controller terhubung dengan memori dan akses alamat, data yang diperlukan.
  5. DMA controller mengirimkan hasil proses kembali ke I/O device.
  6. Jika proses selesai, DMA controller kembali melapor ke processor bahwa proses telah beres dilakukan.



Sumber referensi: 
https://kambali8020170041.blogspot.com/search/label/TUGAS%203

Comments

Post a Comment