fsktm di mana kita sekarang? komputer terdiri drpd lima komponen klasik topik pada hari ini:...

64
FSKTM Di mana kita sekarang? •Komputer terdiri drpd lima komponen klasik •Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory) –Memori Maya (Virtual Memory) Control Data-path Memory Processor Input Output

Post on 19-Dec-2015

234 views

Category:

Documents


7 download

TRANSCRIPT

Page 1: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Di mana kita sekarang?• Komputer terdiri drpd lima komponen klasik

• Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory)–Memori Sekunder (Secondary Memory)–Memori Maya (Virtual Memory)

Control

Data-path

Memory

Processor

Input

Output

Page 2: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Unit Storan

• Memori pemproses dalaman• Terdiri drpd sebilangan kecil pendaftar berkelajuan tinggi yg

digunakan sbg tempat simpanan sementara utk arahan2 dan data.

• Main memory (primary memory)• Mempunyai memori berkelajuan tinggi bersaiz besar yg

digunakan utk menyimpan aturcara dan data ketika komputer beroperasi.

• Secondary memory (auxiliary memory)• Kapasiti yg besar, perlahan drpd memori utama digunakan utk

fail, perisian dan data2 yg bersaiz besar.

Page 3: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Krateria

• Lokasi (Location)• Kapasiti (Capacity)• Unit Pemindahan (Unit of transfer)• Kaedah Capaian (Access method)• Prestasi (Performance)• Jenis Fizikal (Physical type)• Krateria Fizikal (Physical characteristics)• Organisasi (Organisation)• Kos (Cost)

Page 4: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Lokasi

• Memori pemproses dalaman.• Terdiri drpd set kecil high-speed registers, digunakan sgb

storan sementara utk menyimpan arahan dan data.

• Memori utama (Main or Primary memory).• Memori besar dan laju, digunakan utk menyimpan aturcara

dan data ketika operasi komputer..

• Memori sekunder (Secondary or Auxiliary memory).

• Kapasitinya besar, perlahan drpd memori utama, digunakan utk menyimpan aturcara sistem, data2 yg besar dll

Page 5: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Kapasiti

• Saiz Word– The natural unit of organisation

• Bil. word– Or bytes

Page 6: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Unit Perpindahan

• Dalaman (Internal)– Melalui/Dikendali oleh lebar data bas

• Luaran (External)– Usually a block which is much larger than a word

• Unit boleh-alamat (Addressable unit)– Lokasi yg sangat kecil yg boleh dialamat secara

unik. – Word internally

Page 7: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Kaedah Capaian (1)

• Berturutan (Sequential)– Bermula pada permulaan dan baca mengikut tertib. – Masa capaian bergantung kpd lokasi data dan lokasi

terdahulu. – Cth. Tape

• Terus (Direct)– Setiap blok individu mempunyai alamat yg unik. – Capaian adlh dengan melompat ke vicinity plus carian

berturutan. – Masa capaian bergantung kpd lokasi dan lokasi terdahulu. – Cth. Disk

Page 8: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Kaedah Capaian(2)

• Rawak (Random)– Alamat individu mengenalpasti lokasi secara tepat. – Masa capaian tidak bergtg kpd lokasi dan capaian

terdahulu. – E.G. Ram

• Kalis sekutuan (Associative)– Ingatan yg dpt menentukan sama ada sesuatu data yg diberi

terdapat dalam salah satu alamat atau lokasi. – Masa capaian tidak bergtg kpd lokasi dan capaian

terdahulu. – E.G. Cache

Page 9: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Prestasi

• Masa capaian (Access time)– Masa diantara dapat alamat yg sah dan dapat data

yg betul.

• Masa kitaran memori (Memory cycle time)– Masa mungkin diperlukan utk memori

‘dipulihkan’ sebelum capaian berikut. – Masa capaian ialah Capaian + Pemulihan

• Kadar permindahan (Tranfer rate)– Kadar bilamana data boleh dikeluarkan.

Page 10: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Jenis Fizikal

• Semikonductor– RAM

• Magnetik– Disk & tape

• Optikal– CD & DVD

Page 11: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Krateristik Fizikal• Perubahan (Alterability);

• Sekali informasi ditulis, ia tidak boleh diubah selagi memori menggunakannya.

• Kekekalan Storan (Permanence of storage).• Maklumat tersimpan mungkin hilang dalam suatu jangka masa

tertentu kecuali tindakan bersesuaian diambil.

• Tiga ciri memori yg boleh memusnahkan data.

– Bacaan Musnah (Destructive readout); kaedah membaca memori yg boleh menghapuskan maklumat.

– Storan Dinamik (Dynamic storage); Maklumat tersimpan adalah dalam bentuk cas elektrik dalam kapasitor, cas tersebut berpotensi untuk hilang dalam jangka masa tertentu.

– Kemeruapan (Volatility); Memori dikatakan meruap jika maklumat tersimpan boleh dimusnahkan oleh kegagalan bekalan kuasa.

• Penggunaan Kuasa (Power consumption).

Page 12: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Organisasi

• Keaturan bit2 fizikal dalam word

• Selalunya tidak jelas

• Cth. Interleaved

Page 13: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Kos

Harga sepatutnya bukan hanya meragumi sel2 storan tetapi juga perkakasan peripheral atau litar capaian yg merupakan bhgn penting dalam operasi memori.

Page 14: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

The Bottom Line

• How much?– Capacity

• How fast?– Time is money

• How expensive?

Page 15: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Jenis Memori• RAM; Random Access Memory

• Memori yg boleh di baca dan di tulis.

• SRAM; Static RAM• Dibina menggunakan litar yg hampir sama dengan

selak D. • Mengekalkan kandungan selagi ada kuasa.

• DRAM; Dynamic RAM• Merupakan tatasusun kapasitor halus, setiap satunya

boleh dicas dan dinyahcaskan.• Perlu disegar semula setiap beberapa ms.

• ROM; Read Only Memory • data ditulis ketika masa pembuatan oleh pembuat.

Page 16: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Memori Semikonduktor

• RAM – Misnamed as all semiconductor memory is random

access

– Baca/tulis

– Storan sementara

– Statik atau dinamik

• Kenapa pereka komputer perlu mengetahui teknologi RAM?– Prestasi pemproses selalunya begantung kpd memory bandwidth

– Dengan ketumpatan IC meningkat, banyak memori dimuatkan dalam cip pemproses.

Page 17: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Dinamik RAM

• Bit2 disimpan sbg cas dlm kapasitor• Berlaku kebocoran cas• Perlu disegar semula w/p masa ada bekalan kuasa• Binaannya ringkas• Bitnya kecil (Smaller per bit)• Kurang mahal• Perlu litar ‘segar semula’Need refresh circuits• Kelajuan perlahan• Untuk Memori utama

Page 18: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Classical DRAM Organization

row

decoder

rowaddress

Column Selector & I/O Circuits Column

Address

data

RAM Cell Array

word (row) select

bit (data) lines

• Row and Column Address together:

–Select 1 bit a time

Each intersection representsa 1-T DRAM Cell

Page 19: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Statik RAM

• Bit2 disimpan sbg suiz on/off• Tiada kebocoran cas• Tidak perlu segar semula ketika ada kuasa• Binaannya lbh komplek• Bit bersaiz besar (Larger per bit)• Lbh mahal• Tidak perlu litar segar semula• Laju• Utk Cache memori (memori antara register &

memori utama.

Page 20: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Read Only Memory (ROM)

• Storan kekal (Permanent storage)

• Pengaturcaraan mikro (Microprogramming)

• Library subroutines

• Systems programs (BIOS)

• Jadual Kefungsian (Function tables)

Page 21: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Jenis ROM

• Prom; Programmable ROM• Data boleh ditulis hy sekali oleh pengguna

• EPROM; Erasable programmable ROM• Blh dipadamkan (menggunakan cahaya ultra-violet)

& diprogram semula oleh pengguna

• EEPROM; Electrically EPROM• Blh dipadamkan & diprogram semula menggunakan

denyutan elektrik. • Basis for FLASH memory

Page 22: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Latar belakang Memori utama• Prestasi Main Memory bergtg kpd:

• Masa capaian (Access Time): masa ant permintaan word dan word tersebut sampai.

• Masa Kitaran (Cycle Time): masa antara permintaan2

• Main Memory adl DRAM: Dynamic Random Access Memory

– Dynamic kerana perlu disegar semula dalam jangkamasa tertentu.

• Cache m’guna’n SRAM: Static Random Access Memory

– Tiada segar semula

(6 transistors/bit vs. 1 transistor Size: DRAM/SRAM 4-8, Cost/Cycle time: SRAM/DRAM 8-16

Page 23: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Peruntukan Main Memory • Main memory dibhgi kpd bbrp segmen (segments,

pages). Proses yg menentukan segmen mana yg perlu diperuntukan utk sesuatu blok dikenali sbg main-memory allocation

• Senarai ruang yg dihuni (An occupied space list); nama blok, base address & saiz blok

• Senarai ruang yg tersedia (An available space list); Alamat dan saiz segmen yg tidak di huni

• Senarai secondary-memory directory; Metakrifkan segmen mana yg peruntukkan dlm ruang secondary-memory utk setiap blok.

• Polisi2 Penggantian (Replacement policies)• First in first out FIFO• Least recently used LRU

Page 24: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Who Cares About the Memory Hierarchy?

µProc60%/yr.(2X/1.5yr)

DRAM9%/yr.(2X/10 yrs)1

10

100

1000

198

0198

1 198

3198

4198

5 198

6198

7198

8198

9199

0199

1 199

2199

3199

4199

5199

6199

7199

8 199

9200

0

DRAM

CPU198

2

Processor-MemoryPerformance Gap:(grows 50% / year)

Per

form

ance

Time

“Moore’s Law”

Processor-DRAM Memory Gap (latency)

Page 25: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Levels of the Memory Hierarchy

CPU Registers100s Bytes<10s ns

CacheK Bytes10-100 ns$.01-.001/bit

Main MemoryM Bytes100ns-1us$.01-.001

DiskG Bytesms10 - 10 cents-3 -4

CapacityAccess TimeCost

Tapeinfinitesec-min10-6

Registers

Cache

Memory

Disk

Tape

Instr. Operands

Blocks

Pages

Files

StagingXPer Unit

prog./compiler1-8 bytes

cache cntl8-128 bytes

OS512-4K bytes

user/operatorMbytes

Upper Level

Lower Level

faster

Larger

Page 26: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

How Is the Hierarchy Managed?

• Register <-> Memori–Oleh kompilasi (compiler atau programmer?)

• cache <-> memori–Oleh perkakasan

• memori <-> disk–Oleh perkakasan dan operating system (virtual

memory)–oleh programmer (files)

Page 27: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Newer RAM Technology (1)

• Basic DRAM same since first RAM chips

• Enhanced DRAM– Contains small SRAM as well– SRAM holds last line read (c.F. Cache!)

• Cache DRAM– Larger SRAM component– Use as cache or serial buffer

Page 28: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Newer RAM Technology (2)

• Synchronous DRAM (SDRAM)– Selalunya pd DIMMs– Capaian bersegerak dgn jam luaran (external clock)– Alamat diberikan kpd RAM– RAM cari data (dlm DRAM biasa - CPU kena tunggu)– O/k SDRAM memindah data dlm masa yg sama dgn

sistem jam (system clock), CPU tahu bila data disediakan– CPU tak perlu tunggu, ia blh buat kerja lain– Burst mode allows SDRAM to set up stream of data and

fire it out in block

Page 29: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Newer RAM Technology (3)

• Foreground reading

• Check out any other RAM you can find

• See web site:– The RAM guide

Page 30: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Types of External Memory

• Magnetic Disk– RAID– Removable

• Optical– CD-ROM– CD-Writable (WORM)– CD-R/W– DVD

• Magnetic Tape

Page 31: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Cakera Magnetik

• Cakera logam atau plastik disaluti dgn bahan boleh-magnet (spt iron oxide…rust)

• Julat pakej– Floppy– Winchester hard disk– Removable hard disk

Page 32: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Organisasi Data & Format

• Concentric rings or tracks– Jurang antara runut (track)– Kurangkan jurang utk meningkat kapasiti– Bilangan bit sama setiap runut (variable packing

density)– Halaju sudut yg malar

• Runut dipecahkan kepada sektor• Sais blok minimum ialah satu sektor• Mungkin terdapat lbh dari satu sektor per blok

Page 33: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Kepala Tetap/Boleh-Gerak

• Kepala tetap (Fixed head)– Satu kepala baca&tulis per runut– Kepala2 diletak pada satu lengan tetap

• Kepala boleh-gerak (Movable head)– Satu kepala baca&tulis per side– Diletal pada lengan boleh-gerak

Page 34: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Boleh-Alih atau Tidak

• Cakera Boleh-Alih (Removable disk)

– Blh dikeluarkan drpd pemacu dan diganti dgn cakera lain.

– Memberi kapasiti storan tanpa had

– Peralihan data mudah antara sistem.

• Cakera Tidak Boleh Alih (Nonremovable disk)

– Kekal dalam pemacu

Page 35: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Floppy Disk

• 8”, 5.25”, 3.5”

• Kapasiti rendah– Up to 1.44Mbyte (2.88M never popular)

• Perlahan

• Universal

• Mudah

Page 36: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Winchester Hard Disk (1)

• Dibangun oleh IBM in Winchester (USA)

• Unit tertutup (Sealed unit)

• Satu atau lebih cakera (disks)

• Ketika disk berputar kepala fly on boundary layer of air

• Very small head to disk gap

• Getting more robust

Page 37: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Winchester Hard Disk (2)

• Universal

• Murah

• Storan luaran paling laju

• Semakin besar kapasiti dr masa ke semasa– Multiple Gigabyte now usual

Page 38: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Removable Hard Disk

• ZIP– Murah– Sudah menjadi kebiasaan– Hanya 100M

• JAZ– Tidak murah– 1Giga

• L-120 (a: drive)– Also reads 3.5” floppy– Mejadi semakin popular?

Page 39: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Finding Sectors

• Mesti boleh mengenalpasti runut dan sektor awalan.

• Format disk– Maklumat tambahan yg bukannya untuk

pengguna. – Tanda runut2 dan sektor2.

Page 40: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Ringkasan Krateristik

• Kepala tetap atau boleh alih• Boleh alih atau tetap• Single or double (usually) sided• Tunggal atau berbilang platter• Mekanisma kepala

– Sentuh (Contact) - floppy– Jurang tetap (Fixed gap)– Flying (Winchester)

Page 41: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Multiple Platter

• Satu kepala per side

• Kepala bercantum dan terlaras

• Keselarasan runut2 pada setiap piring membentuk selinder

• Data berjaluran di atas selinder– Mengurangkan pergerakan kepala– Meningkatkan kelajuan (transfer rate)

Page 42: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Kelajuan

• Masa Jangkau (Seek time)– Masa pergerakan kepala ke runut yg betul

• Putaran (Rotational) Pendaman (Latency)– Masa menunggu data sampai di kepala

• Masa capaian = langkau + pendaman

• Kadar peralihan

Page 43: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

RAID

• Redundant Array of Independent Disks • Redundant Array of Inexpensive Disks• Yang diketahui ada 6 levels• Tiada hierarki• Set cakera fizikal dipandang sbg satu pemacu logikal

tunggal oleh OS• Data distributed across physical drives• Boleh guna kapasiti lewahan/lelebihan (redundant

capacity) utk menyimpan maklumat pariti

Page 44: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

RAID 0

• Tiada lewahan (No redundancy)• Data berjaluran pada semua cakera• Jaluran Round Robin• Meningkatkan prestasi

– Permintaan data pelbagai tidak semuanya berada dalam cakera yg sama.

– Jangkauan cakera adalah selari.

– Satu set data selalunya berjaluran di multi cakera.

Page 45: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

RAID 1

• Cakera2 Bercermin (Mirrored Disks)• Data berjaluran pada semua cakera• Setiap jaluran ada 2 salinan peda cakera yg berlainan• Baca pada salah satu cakera• Tulis pada kedua-duanya• Proses pemulihan mudah

– Swap faulty disk & re-mirror– No down time

• Mahal

Page 46: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

RAID 2

• Cakera2 disegerakkan• Jaluran yg sangat kecil

– Selalu satu byte/word tunggal

• Error correction calculated across corresponding bits on disks

• Multiple parity disks store “Hamming code error correction” in corresponding positions

• Banyak redundancy– Mahal– Tidak digunakan

Page 47: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

RAID 3

• Sama spt RAID 2• Hanya satu redundant disk, tanpa mengira berapa

besar saiz tatasusun• Bit pariti yg ringkas utk setiap set corresponding

bits• Data pd pemacu yg gagal blh dibina-semula

reconstructed drpd surviving data & parity info• Very high transfer rates

Page 48: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

RAID 4

• Setiap cakera beroperasi secara bebas

• Baik utk “high I/O request rate”

• Jaluran besar

• Bit by bit parity calculated across stripes on each disk

• Pariti disimpan pada cakera pariti

Page 49: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

RAID 5

• Serupa dgn RAID 4• Pariti berjaluran pada semua cakera• Peruntukkan Round robin utk jaluran pariti• Mengelak “RAID 4 bottleneck” pd cakera pariti• Selalunya digunakan dalam “network servers”

• N.B. DOES NOT MEAN 5 DISKS!!!!!

Page 50: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Storan Optikal CD-ROM

• Asalnya utk audio (muzik)• 650Mbytes utk 70 minit audio• Polycarbonate dilapisi/disaluti dgn “highly reflective

coat”, selalunya aluminum• Data disimpan sbg “pits”• Baca dgn pemantulan cahaya laser• Ketumpatan pek malar (Constant packing density)• Halaju linear malar (Constant linear velocity)

Page 51: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

CD-ROM Drive Speeds

• Audio (kelajuannya tunggal)– Constant linear velocity– 1.2 ms-1

– Track (spiral) is 5.27km long– Gives 4391 seconds = 73.2 minutes

• Other speeds are quoted as multiples• e.g. ada 24x, 54x dsbg• Ini merujuk kpd kelajuan maksima yg blh dicapai

oleh pemacu tersebut.

Page 52: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

00 00FF x 10 M

in

Sec

Sec

tor

Mod

e

DataLayeredECC

12 byteSync

4 byteId

2048 byte 288 byte

2352 byte

CD-ROM Format

• Mode 0=blank data field• Mode 1=2048 byte data+error correction• Mode 2=2336 byte data

Page 53: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Random Access on CD-ROM

• Difficult

• Move head to rough position

• Set correct speed

• Read address

• Adjust to required location

• (Yawn!)

Page 54: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

CD-ROM for & Against

• Kapasiti - Large capacity (?)• Easy to mass produce• Removable (Boleh Alih)• tegap – sistem yg boleh dipulihkan (Robust)

• Mahal (Expensive for small runs)• Perlahan (Slow)• Baca sahaja (Read only)

Page 55: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Other Optical Storage

• CD-Writable– WORM (Write Once Read Many)– Tidak berapa mahal (mampu dibeli)– Compatible with CD-ROM drives

• CD-RW– Boleh-padam (Erasable)– Semakin murah– Mostly CD-ROM drive compatible

Page 56: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

DVD - What’s in a Name?

• Digital Video Disk– Used to indicate a player for movies

• Only plays video disks

• Digital Versatile Disk– Used to indicate a computer drive

• Will read computer disks and play video disks

Page 57: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

DVD - Technology

• Multi-layer• Very high capacity (4.7G per layer)• Full length movie on single disk

– Using MPEG compression

• Finally standardized (honest!)• Movies carry regional coding• Players only play correct region films• Can be “fixed”

Page 58: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

DVD - Writable

• Loads of trouble with standards (Masalah Piawai)

• First generation DVD drives may not read first generation DVD-W disks

• First generation DVD drives may not read CD-RW disks

• Wait for it to settle down before buying!

Page 59: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Foreground Reading

• Check out optical disk storage options

• Check out mini disk

Page 60: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Magnetic Tape

• Capaian Sesiri

• Perlahan

• Sungguh murah

• Digunakan sbg “Backup & Archive”

Page 61: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Digital Audio Tape (DAT)

• Uses rotating head (like video)

• High capacity on small tape– 4Gbyte uncompressed– 8Gbyte compressed

• Backup of PC/network servers

Page 62: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Virtual Memory

• Diurus oleh OS spy ia kelihatan spt “single large directly addressable main memory” kpd pengaturcara.

• Tiga alasan mengapa m’guna’n Virtual memory• Utk membebaskan pengaturcara drpd keperluan

peruntukkan storan dan utk mendapatkan perkongsian ruang memori yg cekap sesama pengguna yg berlainan.

• Utk menjadikan aturcara2 bebas drpd konfigurasi & kapasiti sistem memori ketika perlaksanaannya

• Utk mendapatkan kadar capaian yg tinggi & kos per bit yg rendah.

Page 63: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Virtual Memory

• Saiz blok informasi yg dipindahkan drpd storan sekunder ke utama (M)

• Swapping• Blok informasi yg dibawa ke dlm M & M menjadi penuh,

maka bbrp segmen M (region of M) mesti dilepaskan utk memberi ruang utk blok baru.

• Replacement policy• Segmen mana yg memegang blok baru

• Placement policy • Missing item fetched from secondary memory only on the

occurrence of a fault • Demand load policy

Page 64: FSKTM Di mana kita sekarang? Komputer terdiri drpd lima komponen klasik Topik pada hari ini: –Memori Utama (Main Memory) –Memori Sekunder (Secondary Memory)

FSKTM

Virtual Memory

Paging Organization

virtual and physical address space partitioned into blocks of equal sizepage frames

pages

pages

reg

cachemem disk

frame