MATA KULIAH:
ORGANISASI KOMPUTER SISTEM MEMORI MEMORI CHACE, MEMORI VIRTUAL, PENYIMPANAN SEKUNDER
PRODI PENDIDIKAN TEKNIK INFORMATIKA DAN KOMPUTER JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS NEGERI MAKASSAR 2011 BY AYU ANGGRIANI H_092904010
1
CREATED BY:
AYU ANGGRIANI H 092904010 PTIK A 2009
BY AYU ANGGRIANI H_092904010
2
MEMORI CHACE BY AYU ANGGRIANI H_092904010
3
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 BY AYU ANGGRIANI tampak lebih cepat bagi prosesor daripada sebenarnya. H_092904010
4
Penggunaan memori cache.
BY AYU ANGGRIANI H_092904010
5
FUNGSI MAPPING BY AYU ANGGRIANI H_092904010
6
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. BY AYU ANGGRIANI H_092904010
7
Direct Mapping BY AYU ANGGRIANI H_092904010
8
Cache direct-mapped BY AYU ANGGRIANI H_092904010
9
Associative Mapping BY AYU ANGGRIANI H_092904010
10
Cache Associative-mapped BY AYU ANGGRIANI H_092904010
11
Set-associative mapping BY AYU ANGGRIANI H_092904010
12
Cache set-associative-mapped dengan dua blok perBYset AYU ANGGRIANI H_092904010
13
ALGORITMA PENGGANTIAN BY AYU ANGGRIANI H_092904010
14
Dalam ditetapkan
cache
direct
sebelumnya;
mapped,
posisi
karenanya tidak
tiap
blok
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.
BY AYU ANGGRIANI H_092904010
15
CONTOH TEKNIK MAPPING BY AYU ANGGRIANI H_092904010
16
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
BY AYU ANGGRIANI H_092904010
17
CONTOH CACHE DALAM PROSESOR KOMERSIAL BY AYU ANGGRIANI H_092904010
18
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. BY AYU ANGGRIANI H_092904010
19
PERTIMBANGAN PERFORMA BY AYU ANGGRIANI H_092904010
20
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.
BY AYU ANGGRIANI H_092904010
21
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
BY AYU ANGGRIANI H_092904010
22
MEMORI VIRTUAL BY AYU ANGGRIANI H_092904010
23
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
BY AYU ANGGRIANI H_092904010
24
PERSYARATAN MANAJEMEN MEMORI BY AYU ANGGRIANI H_092904010
25
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 sekunder.
disebut
sebagai
perangkat
penyimpanan BY AYU ANGGRIANI H_092904010
26
PENYIMPANAN SEKUNDER BY AYU ANGGRIANI H_092904010
27
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
Harddisk BY AYU ANGGRIANI H_092904010
28
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.
Floppy Disk BY AYU ANGGRIANI H_092904010
29
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.
Disk Optik BY AYU ANGGRIANI H_092904010
30
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.
Tape Magnetik BY AYU ANGGRIANI H_092904010
31
Hamacher, Carl dkk. Organisasi Komputer edisi 5. Penerbit Andi. Yogyakarta. 2004
REFERENSI BY AYU ANGGRIANI H_092904010
32
THANK’S
BY AYU ANGGRIANI H_092904010
33
