Memory Direct Mapping

Nama             : Juni Elfrida

Fakultas         : Fakultas Teknologi dan Ilmu Komputer

Prodi              : Teknik Informatika

Universitas     : Universitas Prima Indonesia

Memory Direct Mapping

Pemetaan Langsung (Direct Mapping)

Pemetaan langsung adalah teknik yang paling sederhana, yaitu teknik ini memetakan blok memori utama hanya ke sebuah saluran cache saja. Jika suatu block ada di cache, maka tempatnya sudah tertentu. Keuntungan dari direct mapping adalah sederhana dan murah. Sedangkan kerugian dari direct mapping adalah suatu blok memiliki lokasi yang tetap (jika program mengakses 2 blok yang di map ke line yang sama secara berulang-ulang, maka cache-miss sangat tinggi).

Pemetaan Langsung :

*Setiap blok memori utama peta untuk hanya satu baris cache yaitu jika blok di cache, itu harus di satu tempat tertentu

*Alamat ini dalam dua bagian

*Setidaknya w-bit menunjukkan kata unik

*S-bit menentukan satu blok memori

*MSBs dibagi menjadi field jalur cache r dan tag dari s-r (paling signifikan)

Berikut penjelasan lebih detail :

1) Setiap blok pada main memory dipetakan dengan line tertentu pada cache. i = j modulo C di mana i adalah nomor line pada cache yang digunakan untuk meletakkan blok main memory ke-j.

2)Jika M = 64 dan C = 4, maka pemetaan antara line dengan blok menjadi

seperti berikut :

Line 0 can hold blocks 0, 4, 8, 12, ...

            Line 1 can hold blocks 1, 5, 9, 13, ...

            Line 2 can hold blocks 2, 6, 10, 14, ...

            Line 3 can hold blocks 3, 7, 11, 15, ...

3) Pada cara ini, address pada main memory dibagi 3 field atau bagian, yaitu:

*Tag identifier.

*Line number identifier

*Word identifier (offset)

4)Word identifier berisi informasi tentang lokasi word atau unit addressable lainnya dalam line tertentu pada cache.

5)Line identifier berisi informasi tentang nomor fisik (bukan logika) line pada chace

6)Tag identifier disimpan pada cache bersama dengan blok pada line.

*Untuk setiap alamat memory yang dibuat oleh CPU, line tertentu yang menyimpan copy alamat tsb ditentukan, jika blok tempat lokasi data tersebut sudah dikopi dari main memory ke cache.

*Tag yang ada pada line akan dicek untuk melihat apakah benar blok yang dimaksud ada line tersebut.

 

Gambar Organisasi Direct Mapping

 

Struktur Alamat Pemetaan langsung :

*Alamat 24 bit

*2 bit kata identifier (4 byte block)

*22 bit blok identifier

      *8 bit tag (= 22-14)

      *14 bit Slot atau jalur    

*Tidak ada dua blok di baris yang sama memiliki lapangan Tag yang sama

*Periksa isi cache dengan mencari line dan memeriksa Tag

Pemetaan langsung Cache Baris Tabel     

 


  
Baris Cache

  
Blok memori utama diadakan

 

  
0

  
0, m, 2m, 3m…2s-m

 

  
1

  
1,m+1, 2m+1…2s-m+1

 

  
m-1

  
m-1, 2m-1,3m-1…2s-1

 

Contoh Pemetaan langsung

Ringkasan Pemetaan Langsung:

*Panjang alamat = (s + w) bit

*Jumlah beralamat unit = 2s + kata w atau bytes

*Ukuran blok size = baris = 2w kata atau byte

*Jumlah blok di memori utama = 2s + w / 2w = 2s

*Jumlah baris dalam cache = m = 2r

*Ukuran tag = (s - r) bit 

Pro & Kontra Pemetaan Langsung :

1) Sederhana

2) Murah

3) Lokasi tetap untuk diberikan blok

    *Jika program mengakses 2 block yang di map ke line yang sama berulang kali, cache misses yang sangat tinggi.                  

Keuntungan Menggunakan Direct Mapping antara lain :

 

1) Mudah dan Murah diimplementasikan

2) Mudah untuk menentukan letak salinan data main memory pada chace.

Kerugian menggunakan Direct Mapping antara lain :

1) Setiap blok main memory hanya dipetakan pada 1 line saja.

2) Terkait dengan sifat lokal pada main memory, sangat mungkin mengakses blok yang dipetakan pada line yang sama pada cache. Blok seperti ini akan menyebabkan seringnya sapu masuk dan keluar data ke/dari cache, sehingga hit ratio mengecil. Hit ratio adalah perbandingan antara jumlah ditemukannya data pada cache dengan jumlah usaha mengakses cache.