MAKALAH TEKNIK ANTAR MUKA (INTERFACE)
Direct Memory Acces (DMA)
Di Susun Oleh :
1. Dimas Ilyas Putra (13.543.0115) 2. Zaynul Hasan (13.543.0032)
3. Dermawan (13.543. )
KONSENTRASI INFOMATIKA DAN KOMPUTER
PRODI TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS PANCA MARGA PROBOLINGGO
2014
Kata Pengantar
Assalamualaiku wr.wb. dengan mengucap syukur saya menyampaikan terima kasih kepada yang maha esa telah memberikan rahmat dan hidayahnya kepada kita semua. Karena berkat ialah kita masih diberikan kesmpatan untuk memperluas pengetauan kita. Dan tak lupa juga kita panjatkan syukur kepada nabi besar kita Nabi Muhammad SAW yang telah mmembimbing kita dari zaman kegelapan ke zaman yang terang benderang seperti ssekarang ini.
Makalah ini kami buat atas bimbingan dari dosen kami yaitu Pak MUHAMMAD ST, Yang mengajar tentang Teknik Antar Muka (INTERFACE). Makalah ini berisi tentang Direct Memory Acces atau biasa disebut dengan DMA.
Kami akui masih banyak kekurangan baik dalam segi isi maupun penyajian makalah ini, oleh karena itu kami minta maaf yang sebesar-besarnya. Dan slamat membaca.
Probolinggo, 01 januari 2015
Penulis
ii
DAFTAR ISI
Kata Pengantar...ii
Daftar Isi...iii
Bab I Pendahuluan...1
1.1 Latar Belakang...1
1.2 Rumusan Masalah...1
1.3 Tujuan...1
Bab II Pembahasan...2
2.1 Pengertian DMA...2
2.2 Tiga Langkah Dalam Tranfer DMA...3
2.3 Metode dalam DMA...3
2.4 Cara Kerja DMA ...3
2.5 Handshaking ...5
2.6 Cara Meng-Implementasikan DMA ...5
Bab III Penutup...7
3.1 kesimpulan...6
Daftar Pustaka...7
iii
Bab 1. Pendahuluan
1.1 Latar Belakang
DMA ( Direct Memory Acces ) adalah salah satu komponen penting bagi kebanyakan komputer modern yang memerlukan kecepatan tinggi, DMA berfungsi untuk membolehkan perkakasan menghantar data tanpa perlu pergantungan dari CPU dan mengelakkannya dari beban yang berlebihan. Jika tidak, CPU terpaksa membuat salinan setiap cebisan data dari sumber ke destinasi. Jika ini berlaku, proses membuat salinan akan menjadi lambat berbanding dengan proses membuat salinan secara blok kerana capaian ke I/O perkakasan akan lambat disebabkan oleh sistem bas I/O yang lebih lambat dari sistem RAM. Selain dari itu, juga CPU juga tidak dapat digunakan untuk membuat ataupun mengoperasikan tugas atau program yang lain.
1.2 Rumusan Masalah
1. Apa yang dimaksud dengan DMA ? 2. Bagaimana cara kerja DMA ?
1.3 Tujuan
1. Untuk mengenal DMA.
2. Belajar cara menggunakan DMA.
1
Bab 2. Pembahasan
2.1 Pengertian DMA
DMA ( Direct Memory Acces ) ialah sebuah prosesor khusus (special purpose processor) yang berguna untuk menghindari pembebanan CPU utama oleh program I/O (PIO). DMA (Direct Memory Acces) ialah suatu alat pengendali khusus disediakan untuk memungkinkan transfer blok data langsung antar perangkat eksternal dan memori utama, tanpa intervensi terus menerus dari prosessor. Untuk memulai sebuah transfer DMA, host akan menuliskan sebuah DMA command block yang berisi pointer yang menunjuk ke sumber transfer, pointer yang menunjuk ke tujuan transfer, dan jumlah byte yang ditransfer, ke memori. CPU kemudian menuliskan alamat command block ini ke pengendali DMA, sehingga pengendali DMA dapat kemudian mengoperasikan bus memori secara langsung dengan menempatkan alamatalamat pada bus tersebut untuk melakukan transfer tanpa bantuan CPU. Seluruh proses DMA dikendalikan oleh sebuah controller bernama DMA Controller (DMAC).
Gambar 1 DMA Interface.
2
2.2 Tiga langkah Dalam transfer DMA
1. Prosesor menyiapkan DMA transfer dengan menyedia kan data-data dari perangkat, operasi yang akan ditampilkan, alamat memori yang menjadi sumber dan tujuan data, dan banyaknya byte yang ditransfer.
2. Pengendali DMA memulai operasi (menyiapkan bus, menyediakan alamat, menulis dan membaca data), sampai seluruh blok sudah di transfer.
3. Pengendali DMA meng-interupsi prosesor, dimana selanjutnya akan ditentukan tindakan berikutnya.
2.3 Metode dalam DMA
Pada dasarnya, DMA mempunyai dua metode yang berbeda dalam mentransfer data. Metode yang pertama ialah 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 prosres, sistem mikroprosessor diset idle, tidak melakukan instruksi operasi untuk menjaga internal register. Tipe operasi DMA seperti ini ada pada kebanyakan komputer.
Metode yang kedua, mengikutsertakan pengendali DMA untuk memegang kontrol dari sistem bus untuk jangka waktu yang lebih pendek pada periode dimana mikroprosessor 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.
2.4 Cara kerja DMA
Pemindahan DMA merupakan proses membuat salinan secara blok dari satu perkakasan ke perkakasan yang lain. Proses ini tidak boleh berlaku secara automatik dan memerlukan CPU untuk memacu pada permulaannya. Untuk sistem DMA dari “pihak ketiga”, secara kebiasaanya menggunakan sistem bas ISA, dan proses pemindahan akan dilakukan oleh pengawal DMA (DMAC) di mana alat ini adalah sebahagian dari chipset papan induk. Terdapat sistem bas yang lebih laju seperti PCI yang pada kebiasaanya digunakan untuk pengawasian-bas (bus-mastering) DMA, di mana perkakasan mengambil alih kawalan ke atas bas dan melakukan pemindahan itu.
Penggunaan utama DMA adalah untuk membuat salinan blok memori dari sistem RAM ke/dari daftar penimbal (buffer register) perkakasan. Operasi ini kurang memberikan kesan ketara kepada pemproses, dan pemproses boleh digunakan untuk tugas-tugas yang lain. DMA telah menjadi penting untuk sistem komputer yang berkuasa tinggi. Selain dari itu, DMA penting untuk melakukan persalinan sifar ke perkakasan pemacu alat. Kegunaannya adalah untuk menyelaras paket data, main-semula audio dan penyaluran video (video streaming).
3
Langkah – langkah Pemakaian DMA dengan I/O
1. Perangkat I/O mengirim interupsi ke CPU untuk memberitahu bahwa perangkat tersebut akan melakukan transfer data.
2. Untuk memulai sebuah transfer DMA, host akan menuliskan sebuah DMA command block. CPU kemudian command block ini ke pengendali DMA, menuliskan alamat sehingga pengendali DMA dapat kemudian mengoperasikan bus memori secara langsung dengan menempatkan alamat-alamat pada bus tersebut.
3. DMA melakukan transfer data.
4. Setelah transfer data selesai, DMA mengirim interupsi ke CPU. Proses yang meminta transfer data tadi, diubah lagi statusnya dari blocket ke ready, sehingga proses itu dapat kembali dipilih oleh penjadwal.
.
Gambar 2 DMA Controller (DMAC)
4 2.5 Handshaking
Proses handshaking antara DMA controller dan device controller dilakukan melalui sepasang kabel yang disebut DMA-request dan DMA-acknowledge. Device controller mengirimkan sinyal melalui DMA-request ketika akan mentransfer data sebanyak satu word. Hal ini kemudian akan mengakibatkan DMA controller memasukkan alamat- alamat yang dinginkan ke kabel alamat memori, dan mengirimkan sinyal melalui kabel DMA-acknowledge. Setelah sinyal melalui kabel DMA-acknowledge diterima, device controller mengirimkan data yang dimaksud dan mematikan sinyal pada DMA-request.
Hal ini berlangsung berulang-ulang sehingga disebut handshaking. Pada saat DMA controller mengambil alih memori, CPU sementara tidak dapat mengakses memori (dihalangi), walau pun masih dapat mengaksees data pada cache primer dan sekunder.
Hal ini disebut cycle stealing, yang walau pun memperlambat komputasi CPU, tidak menurunkan kinerja karena memindahkan pekerjaan data transfer ke DMA controller meningkatkan performa sistem secara keseluruhan.
2.6 Cara meng-implementasikan DMA
Dalam pelaksanaannya, beberapa komputer menggunakan memori fisik untuk proses DMA , sedangkan jenis komputer lain menggunakan alamat virtual dengan melalui tahap "penerjemahan" dari alamat memori virtual menjadi alamat memori fisik, hal ini disebut direct virtual-memory address atau DVMA.
Keuntungan dari DVMA adalah dapat mendukung transfer antara dua memory mapped device tanpa intervensi CPU.
5
BAB. III PENUTUP Kesimpulan
DMA (Direct Memory Acces) ialah sebuah prosesor khusus (special purpose processor) yang berguna untuk menghindari pembebanan CPU utama oleh program I/O (PIO). DMA (Direct Memory Acces) ialah suatu alat pengendali khusus disediakan untuk memungkinkan transfer blok data langsung antar perangkat eksternal dan memori utama, tanpa intervensi terus menerus dari prosessor.
DMA (Direct Memory Acces) ialah suatu alat pengendali khusus disediakan untuk memungkinkan transfer blok data langsung antar perangkat eksternal dan memori utama, tanpa intervensi terus menerus dari prosessor. Seluruh proses DMA dikendalikan oleh sebuah controller bernama DMA Controller (DMAC). DMA digunakan untuk perangkat I/O yang berkecepatan tinggi.
DMA mempunyai dua metode yang berbeda dalam mentransfer data. Metode yang pertama ialah metode yang sangat baku dan sederhana disebut HALT, atau Burst Mode DMA. Metode yang kedua, mengikutsertakan pengendali DMA untuk memegang kontrol dari sistem bus untuk jangka waktu yang lebih pendek disebut Cycle Stealing Mode.
Keuntungan dari DMA adalah dapat mendukung transfer antara dua memory mapped device tanpa intervensi CPU.
6
Daftar Pustaka
http://fujhyzhu.wordpress.com/2010/05/22/direct-memory-access-dma/
http://obatstress.blogspot.com/2013/10/pengertian/direct/memory/accesdmc.html?m=1
