Upload
france-rhezhek
View
112
Download
1
Embed Size (px)
Citation preview
ORGANISASI KOMPUTER
MATA KULIAH:
PRODI PENDIDIKAN TEKNIK INFORMATIKA DAN KOMPUTER JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI MAKASSAR
SISTEM MEMORI
MEMORI CHACE, MEMORI VIRTUAL, PENYIMPANAN SEKUNDER
2013
CREATED BY:
FRANS RUMENGAN D. 1129040049
PTIK 02 2011
MEMORI CHACE
Kecepatan memori utama sangat rendah
dibandingkan dengan kecepatan prosesor modern. Untuk
performa yang baik, prosesor tidak dapat membuang
waktunya dengan menunggu untuk mengakses instruksi dan
data pada memori utama.
Karenanya, sangat penting untuk memikirkan suatu
skema yang mengurangi waktu dalam mengakses informasi.
Karena kecepatan unit memori utama dibatasi oleh batasan
elektronik dan packaging, maka solusinya harus dicari dalam
pengaturan arsitektur yang berbeda.
Solusi yang efisien adalah menggunakan memori
cache cepat yang sebenarnya membuat memori utama
tampak lebih cepat bagi prosesor daripada sebenarnya.
Penggunaan memori cache.
FUNGSI MAPPING
Untuk membahas metode yang mungkin untuk
menetapkan dimana blok memori ditempatkan di dalam
cache, kita menggunakan contoh kecil yang spesifik.
Perhatikanlah suatu cache dengan 128 blok yang
masing-masing terdiri dari dari 16 word, sehingga total 2048
(2K) word, dan asumsikan bahwa memori utama adalah
addressable dengan alamat 16-bit. Memori utama memiliki
64K word, yang akan kita tampilkan sebagai blok 34K yang
masing-masing trdiri dari 16 word. Untuk penyederhanaan,
kita mengasumsikan bahwa alamat yang berurutan mengacu
pada word yang berurutan.
Direct Mapping
Cache direct-mapped
Associative Mapping
Cache Associative-mapped
Set-associative mapping
Cache set-associative-mapped dengan dua blok per set
ALGORITMA PENGGANTIAN
Dalam cache direct mapped, posisi tiap blok
ditetapkan sebelumnya; karenanya tidak ada strategi
penggantian. Dalam cache associative dan set associative
terdapat beberapa fleksibilitas. Pada saat blok baru dibawa
ke dalam cache dan semua posisi yang mungkin untuk
dipergunakannya telah penuh, maka controller cache harus
memutuskan blok lama mana yang di over-write.
Ini merupaka persoalan penting karena keputusan
tersebut dapat menjadi factor penentu yang kuat dalam
performa system. Secara umum, tujuannya adalah
memepertahankan blok di dalam cache yang tampakknya
akan direferensi dalam waktu singkat.
CONTOH TEKNIK MAPPING
Contoh detil mengilustrasikan efek teknik mapping cache
yang berbeda. Asumsikan bahwa prosesor memiliki cache
instruksi dan data terpisah. Agar contoh tersebut tetap
sederhana, asumsikan cache data hanya memiliki ruang
untuk delapan blok data. Asumsikan juga bahwa tiap blok
hanya terdiri dari 16 bit word data dan memori word
addressable dengan 16 bit alamat.
Cache Direct - Mapped
Cache Associative-Mapped
CONTOH CACHE DALAM PROSESOR KOMERSIAL
Cache 68040 68040 Motorola memiliki dua cache yang disertakan pada chip prosesor - satu digunakan untuk instruksi dan yang lain untuk data. Cache ARM710AT Famili ARM terdiri dari prosesor yang memiliki arsitektur RISC-type efisien, yang dikarakterisasi dengan biaya rendah dan konsumsi daya rendah. ARM710T adalah salah satu dari prosesor dalam famili ini. Prosesor ini memiliki cache tunggal untuk instruksi dan data. Cache Pentium III Pentium III adalah prosesor performa tinggi. Karena performa tinggi tergantung pada akses cepat ke instruksi dan data, maka Pentium III menggunakan dua tingkat cache. Cache Pentium 4 Prosesor Pentium 4 dapat mempunyai hingga tiga tingkat cache. Cache L 1 terdiri dari cache data dan instruksi terpisah. Cache data memiliki kapasitas 8K byte, diatur dalam cara 4-way set-associative.
PERTIMBANGAN PERFORMA
Dua faktor kunci dalam kesuksesan komersial komputer
adalah performa dan biaya; tujuannya adalah performa
terbaik yang dimungkinkan pada harga terendah.
Tantangan dalam menetapkan alternatif desain adalah
untuk meningkatkan performa tanpa meningkatkan biaya.
Pengukuran umum kesuksesan adalah rasio
harga/performa. Dalam bagian ini, kita membahas fitur
khusus desain memori yang menghasilkan performa tinggi.
Performa tergantung pada seberapa cepat instruksi mesin
dapat dibawa ke dalam prosesor untuk eksekusi dan
seberapa cepat instruksi tersebut dapat dieksekusi.
Interleaving
Hit Rate DAN Miss Penalty
Cache dalam Chip Prosesor
Pengembangan Lainnya
Write Buffer
Prefetching
Cache Lookup-Free
MEMORI VIRTUAL
Teknik yang secara otomatis memindahkan program dan
blok data ke dalam memori utama fisik pada saat diperlukan
untuk eksekusi disebut teknik memori-virtual. Program dan
prosesor, mereferensi instruksi dan ruang data yang bebas
dari ruang memori utama fisik yang tersedia.
Translasi Alamat
Transisi alamat memori-virtual
PERSYARATAN MANAJEMEN MEMORI
Routine manajemen adalah bagian darI sistem operasi
komputer. Sangat baik untuk menggabungkan routine sistem
operasi ke dalam ruang alamat virtual, disebut ruang sistem,
yang terpisah dari ruang virtual dimana terdapat program
aplikasi user. Ruang berikutnya disebut ruang user
Persyaratan penyimpanan besar kebanyakan sistem
komputer secara ekonomis direalisasikan dalam bentuk
disk magnetik, disk optik, dan tape magnetik, yang
biasanya disebut sebagai perangkat penyimpanan
sekunder.
PENYIMPANAN SEKUNDER
Harddisk
Media penyimpanan dalam sistem disk-magnetik terdiri
dari satu atau lebih disk yang dipasangkan pada
kumparan bersama. Film magnetik tipis disimpan pada
tiap disk, biasanya pada kedua sisi. Disk tersebut
diletakkan dalam drive berputar sehingga permukaan
termagnetisasi bergerak sangat dekat dengan head
baca/tulis
Floppy Disk
Floppy disk adalah unit disk yang lebih kecil, sederhana, dan
murah yang terdiri dari disket (diskette) plastik, yang
fleksibel dan removable yang dilapisi dengan bahan
magnetik. Disket diwadahi dalam selubung plastik, yang
memiliki bukaan di mana head baca/tulis kontak dengan
disket.
Disk Optik
Compact disk (CD) lazim, yang digunakan dalam sistem
audio, merupakan aplikasi praktis pertama dari teknologi
ini. Segera sesudahnya, teknologi optik diadaptasi ke
lingkungan komputer untuk menyediakan penyimpanan
read-only kapasitas-tinggi yang disebut CD-ROM.
Tape Magnetik
Tape magnetik biasanya digunakan untuk tujuan backup
harddisk dan media penyimpanan arsip. Perekaman
magnetic-tape menggunakan prinsip yang sama dengan
yang digunakan dalam perekaman magnetic-disk.
REFERENSI
Hamacher, Carl dkk. Organisasi Komputer edisi 5. Penerbit
Andi. Yogyakarta. 2004
THANK’S