Teknik Manajemen Memori

17
Oleh : Devie Rosa Anamisa

description

Teknik Manajemen Memori. Oleh : Devie Rosa Anamisa. Pengembangan teknologi dalam perjalanan waktu menawarkan memori dengan kapasitas besar, kecepatan tinggi dengan harga murah. - PowerPoint PPT Presentation

Transcript of Teknik Manajemen Memori

Page 1: Teknik Manajemen Memori

Oleh :Devie Rosa Anamisa

Page 2: Teknik Manajemen Memori

Pengembangan teknologi dalam perjalanan waktu menawarkan memori dengan kapasitas besar, kecepatan tinggi dengan harga murah.

Untuk itu, perancang komputer menemukan beberapa teknik desain untuk mengembangkan memori kecil dan lambat disebut teknik manajemen memori.

Page 3: Teknik Manajemen Memori

Teknologi memori seperti: memori semikonduktor, hard disk magnetik, pita magnetik, disk optik.

Page 4: Teknik Manajemen Memori

Pefetch Instruksi Interleave Memori Buffer Tulis Memori Cache

Page 5: Teknik Manajemen Memori

Tujuannya : untuk mendahului ketika ada instruksi dieksekusi oleh prosesor dan terdapat instruksi berikutnya dari memori utama.

Penyangga prefetch digunakan untuk menyimpan suatu antrian instruksi karena beberapa instruksi diambil sebelumnya dari memori utama.

Prefetch instruksi adalah suatu fitur hardware dan program yang bukan menyangkut keberadaan antrian instruksi.

Contoh : ◦ Instruksi skrg adalah instruksi JUMP◦ Instruksi berikutnya tidak berada pada antrian ◦ Sehingga antrian kosong dan prosesor harus menunggu

waktu pengambilan instruksi setelah setiap instruksi JUMP

Page 6: Teknik Manajemen Memori

Bandwidth memori : jumlah byte yang ditransfer per detik.

CPU mampu menangani bandwidth yang lebih tinggi dari memori.

Karena itu CPU harus istirahat/menunggu instruksi atau data dari memori.

Interleave Memori :◦ Suatu teknik reorganisasi memori utama menjadi

modul-modul independen yang jamak agar bandwidth ditingkatkan menjadi beberapa kali.

Page 7: Teknik Manajemen Memori

Kelemahan Interleave Memori :◦ Diperlukan pendekodean bank dan sirkuit enable.

Hal ini meningkatkan biaya.◦ Waktu tunda nominal didahului oleh sirkuit logika

pendekode akses efektif dan bandwidth.◦ CPU harus mempunyai sirkuit logika tambahan

untuk memulai dan menangani serangkaian siklus baca/tulis memori.

Page 8: Teknik Manajemen Memori

Kebalikan dari prefetch instruksi Buffer tulis berisikan:

◦ Alamat memori◦ Data yang akan ditulis

Fungsi :◦ Dapat digunakan untuk menyimpan informasi

untuk lebih dari satu operasi tulis. Cara kerja :

◦ CPU menulis data ke memori utama dan buffer tulis menyimpan hasil dari suatu instruksi tersebut.

◦ Jika memori sibuk mengerjakan beberapa operasi maka buffer tulis mengajukan waktu tunggu pada CPU.

Page 9: Teknik Manajemen Memori

Adalah suatu buffer tengah antara CPU dan memori Utama.

Tujuan :◦ Untuk mengurangi waktu tunggu CPU selama

pengaksesan memori utama. Akibat sistem tanpa memori cache :

◦ Waktu akses memori utama lebih besar dari periode clock prosesor.

◦ Kecepatan CPU yang tinggi terbuang selama akses memori.

Page 10: Teknik Manajemen Memori

Macam-macam operasi cache :◦ Temporal Locality

Instruksi yang sedang diambil dapat diperlukan kembali dengan segera

◦ Spatial Locality Instruksi-instruksi yang berdekatan dengan instruksi

sekarang dapat diperlukan segera. 3 metode pemetaan memori cache:

◦ Pemetaan Langsung◦ Pemetaan Asosiatif penuh◦ Pemetaan asosiatif set

Page 11: Teknik Manajemen Memori

Alamat memori utama dikelompokan dalam 3 field :◦ TAG ◦ LINE◦ WORD : bit-bit dalam WORD menunjukkan banyaknya

word dalam blok. Rumus :

Icm = bmm modulo c◦ Dimana

Icm = nomor baris cache bmm = nomor blok memori utama C = jumlah total baris cache

Untuk menentukan jumlah blok, memori cache mempunyai c baris dan memori utama mempunyai m blok

Page 12: Teknik Manajemen Memori

Alamat memori terdiri dari :◦ TAG : menunjukkan nomor blok memori

Bila prosesor melakukan operasi pembacaan memori, pengontrol cache harus mencocokkan field TAG dalam alamat dengan isi TAG pada semua baris dalam cache.

Jika cocok maka blok yang tersimpan dalam baris tersebut dibaca oleh cache.

Jika tidak cocok maka pengontrol cache memulai operasi pembacaan memori utama.

◦ WORD : log2 B, dimana B adalah jumlah word dalam blok.

Page 13: Teknik Manajemen Memori

Contoh :◦ Misalkan sebuah memori utama mempunyai 2K

blok, memori cache 32 baris, dan setiap blok terdiri atas 8 word. Tunjukkan contoh pemetaan asosiatif penuh.

◦ Jawab: Field word : log2 B = log2 8 = log2 2^3 = 3 bit

Page 14: Teknik Manajemen Memori

Merupakan gabungan konsep pemetaan langsung dan pemetaan asosiatif, untuk memberikan biaya efektif dan kelayakan skema pemetaan yang fleksibel.

Format mempunyai 3 field :◦ TAG◦ SET : menyediakan nomor set◦ WORD

Rumus : r = s x l dimana : r = jumlah total baris memori cache s = jumlah set memori cache l = jumlah baris didalam set

Page 15: Teknik Manajemen Memori

Contoh :◦ Misalkan sebuah memori utama mempunyai 2K

blok, memori cache 32 baris, dan setiap blok terdiri atas 8 word. Tunjukkan contoh pemetaan asosiatif set dengan jumlah blok dalam setiap set adalah 4.

◦ Jawab :◦ S = r/ l

= 32 / 4 = 8 set maka field set : log2 8 = log2 2^3 = 3 bit

Page 16: Teknik Manajemen Memori

Diperlukan jika :◦ Ruang memori utama prosesor tidak cukup untuk

menjalankan program besar◦ Ukuran fisik memori utama dibiarkan kecil untuk

mengurangi biaya walaupun prosesor mempunyai ruang memori logik yang besar.

Keuntungan :◦ Ukuran program tidak dibatasi oleh ukuran memori

fisik◦ Pemakai tidak perlu mengestimasi alokasi memori◦ Program dapat diload dalam suatu area memori fisik

karena program tidak menggunakan alamat fisik.

Page 17: Teknik Manajemen Memori

Dua metode implementasi memori virtual:◦ Paging

Software sistem membagi program menjadi sejumlah page.

◦ Segmentasi Pemrogram (bahasa mesin) menyusun program

kedalam segmen-segmen berbeda.