Computer Language - Branch, Jump And Target Addressing

Branch addressing
* Arahan cabang adalah dinyatakan
   - Opcode, two registers, target address
* Sasaran “branch” kebanyakan berhampiran “branch”
* Formats:
* dengan adanya branch addressing kita dapat menentukan register (seperti LW dan Sw) dan                                
   menambah ia untuk menangani
  - penggunaan Instruction Address Register (PC = program counter)
  - Kebanyakan branch adalah local (principle of locality)


Jump addressing
* Jump (j and jal) targets boleh berada di mana-mana sahaja dalam segmen teks
   - Kodkan alamat penuh dalam pengajaran
* J format ada 26 bits dalam address field
* Untuk mendapatkan 32 bits
   - Anggapkan bahawa jump address adalah word address
   - 26 + 2 (least significant bits) = 28
   - Dapatkan 4 bit yang paling ketara  dari computer
   - 4 + 26 + 2 = 32
   - Hanya boleh “jump”  antara 228 = 256 MB block of addresses
* (Pseudo)Direct jump addressing
   - Target address = PC31…28 : (address × 4)


Target Addressing Example
- Assume Loop at location 80000
 Loop : sll       $t1,    $s3,    2
            add    $t1,    $t1,    $s6          
            lw       $t0,     0($t1)
            bne    $t0,    $s5,    Exit
            add    $s3,    $s3,    1
            j          Loop
Exit :…

LIM ZERKIE

B031210127

Computer Language - MIPS Instruction Formats

Instruction format boleh dibahagikan kepada tiga jenis iatu :
1. R-Type (Register Type)
2. I-Type (Immediate Type)
3. J-Type (Jump Type)

R-Type
- Merupakan arahan pemproses utama yang titak memerlukan alamat,immediate value.
- Semua arahan R-jenis menggunakan opcode => 000000.
- Operasi dinyatakan oleh medan fungsi.
- Bidang yang tidak digunakan dikodkan dengan 0 bit.

I-Type

-Mengadungi [ immediate.operand,branch instructions,and load&store instruction.]

-Mempunyai 16-bit bagi bidang immediate.

J-Type
J 10000 adalah seperti dibawah

Ini adalah arahan MIPS format J-jenis.

Format I-jenis  menggunakan cabang bersyarat

CHUAH YIN BOON

B031210335

Computer Language - Logical Operation

- Pengenalan kepada Logical Operation -

Logical connective, juga dipanggil sebagai logical operator, merupakan satu symbol atau perkataan yang digunakan untuk menghubungkan dua atau lebih ayat yang menpunyai penggunaan tatabahasa yang betul.

Biasanya, logical connective merupakan connective yang menggabungkan dua ayat yang dapat dijadikan sebagai operan fungsi.

Logical connectives yang menpunyai pengkuantitinya terdapat dua jenis utama yang digunakan dalam system formal, contohnya termasuklah propositional logic dan predicate logic.

- Senarai Common Logical Connective -

Commonly used logical connectives include :

·         Negation (not):                              ¬ , Np, ~
·         Conjunction (and):                          , Kpq, & , ∙
·         Disconjunction (or):                       ∨, Apq
·         Material inspiration (if…. Then)     , Cpq,   ,
·         Biconditional (if and only if):          , Epq,   ,

- Logic Gate-

Pendekatan truth-functional terhadap logical operators telah dilaksanakan sebagai logic gate dalam digital litar. Hampir semua digital litar (DRAM dikecualikan) dibangunkan daripada NAND, NOR, NOT, dan transmission gate.

NAND

NOR

NOT

GOH PEI ING

B031210215

Memory - Cache Memory

- Terletak di antara processor dan main memory.

- Kecil dan mahal. 

- Processor dapat membaca data dari cache lebih cepat dibanding dengan main memory atau RAM.

-  Apabila microprocessor membaca data, ia akan membaca data dari cache memory  terlebih dahulu untuk menjimatkan masa. 

-  RAM juga boleh dianggap sebagai cache memory dalam hard disk storage kerana apabila computer dihidupkan, semua kandungan RAM didapatkan dari hard disk. RAM mempunyai suatu kawasan yang istimewa dipanggil disk cache untuk menyimpan data yang baru dibaca.

- Salah satu cara memory controller dapat mengenal pasti sama ada value yang 'addressed' dalam memory sedia ada dalam cache adalah dengan menyimpan kedua-dua address dan value dari main memory di dalam cache. ( Address yang disimpan dalam sejenis memori dipanggil  associative memory atau content addressable memory).

- Satu sifat  associative memory atau content addressable memory ialah address suatu value akan 'returned' jika value itu disimpan di dalam memori. Jika tidak, satu mesej bahawa value itu tidak dapat dalam associative memory akan 'returned' .

- Jika address tidak didapatkan dalam associative memory, maka value akan didapat dari main memory.

- Associative memory sangat mahal, kerana satu 'comparator' diperlukan oleh setiap kata di dalam memori, supaya semua bandingan boleh dibuat secara parallel.

- Satu cara yang lebih menjimatkan ialah menggunakan direct mapping. Sebahagian daripada memory address (biasanya ialah  low order digits of the address)   yang dipanggil index digunakan untuk 'address' satu kata di dalam cache. Bagi  high-order bits in the address yang dipanggil tag, disimpan dalam cache memori dengan data.

- Block merupakan unit of copying. Kalao data yang diakses terdapat di tahap atas, 'hit' didapat manakala 'miss' didapat jika data yang diakses tidak didapati. Block disalin dari tahap rendah. 

hit ratio = hits/accesses

  miss ratio = misses/accesses

          = 1- hit ratio

time taken =  miss  penalty      

- Block yang lebih besar sepatutnya merendahkan miss rate tetapi dalam cache saiz tertentu, block yang besar maksudnya block yang lebih sedikit pertandingan yang lebih banyak pula meningkatkan miss rate. Block yang besar dianggap pollution.

    

[ On cache hit, CPU proceed normally. 

  On cache miss, 

•  stall the CPU pipeline
•  Fetch block from next level of hierarchy
• Instruction cache miss

         - Restart instruction fetch

• Data cache miss

         - Complete data access ]

-  Memory stall cycles = (memory accesses/program)*miss rate*miss penalty

                                  = (instruction /program)*(misses/instruction)*miss penalty

- Averag memory access time(AMAT) = hit time + miss rate *miss penalty 

KANG YI SHIN
B031210356

Memory - Magnetic Disk

Peranti storan komputer utama. Seperti pita, ia magnet direkodkan dan boleh dirakamkan semula berulang-ulang. Cakera berputar pinggan-pinggan dengan lengan mekanikal yang bergerak baca atau tulis kepala antara tepi luar dan dalaman permukaan pinggan.

Permukaan cakera dibahagikan ke dalam trek sepusat (bulatan dalam bulatan). Semakin nipis trek, penyimpanan lebih. Bit data direkodkan sebagai tompok kecil magnet pada trek. Semakin kecil tempat, bit lebih per inci dan penyimpanan lebih besar.

Jejak dibahagikan kepada sektor-sektor, yang memegang blok data yang dibaca atau ditulis pada satu-satu masa. Dalam usaha untuk mengemaskini cakera, satu atau lebih sektor dibaca ke dalam komputer, berubah dan ditulis kembali kepada cakera. Sistem operasi angka bagaimana untuk menyesuaikan data ke dalam ruang ini tetap.

Example of type of External Memory

Multi Platters

Access time

◦ Masa antara membentangkan alamat dan mendapatkan data yang sah.

◦ Selang masa antara ketika di mana unit kawalan arahan memulakan panggilan data atau permintaan untuk menyimpan data, dan segera di mana penghantaran data selesai atau penyimpanan bermula.

Access Methods

Ia akses berjujukan (atau bersiri). Rekod ditulis salah satu selepas yang lain (seperti jika dalam baris atau barisan) dan dalam usaha untuk mencari satu pita mesti pantas dikemukakan atau rewound sebagai sesuai sehingga permulaan rekod dijumpai.

}  Sequential

◦  Mula pada awal dan membaca melalui perintah

◦  Access time bergantung kepada lokasi data dan lokasi   sebelumnya

◦  e.g. tape

}  Direct

◦ Blok individu mempunyai alamat yang unik

◦ Access  adalah dengan melompat ke sekitar ditambah carian berjujukan

◦ Access time bergantung kepada lokasi dan lokasi terdahulu

◦  e.g. disK

}  Random

◦  Individual addresses mengenal pasti lokasi tepat

◦  Access time adalah bebas daripada lokasi atau akses sebelumnya

◦  e.g. RAM

}  Associative

◦ Data terletak oleh perbandingan dengan kandungan bahagian simpanan data

◦ Access time adalah bebas daripada lokasi atau akses sebelumnya

◦ e.g. cache

Memory Hierarchy

1.Register

   - In CPU

2. Internal or Main memory

   - May include one or more levels of cache 

   - “RAM”

3. External memory

   -Backing store

Raid

Yu Hong Sheng
B031210099

Memory - Read Only Memory (ROM)

=> Tempat di mana maklumat(data dan arahan
       disimpan.

=> Tidak boleh diubah dengan senang.

=> Biasanya digunakan dalam 
      pengedaran perisian tegar (firmware)
      ~ perisian yang berkaitan dengan perkakasan.


Antara jenis-jenis ROM adalah:

1.  PROM ( Programmable ROM )

2.  EPROM (Erasable Programmable ROM )

3.  EEPROM ( Electrically Erasable Programmable ROM )

4.  EAPROM ( Electrically Alterable ROM )

5.  Flash Memory

CHUAH YIN BOON

                           B031210335

Memory - RAM ( Random Access Memory )

A.K.A:  Ingatan Capai Rawak

RAM  ialah sejenis bentuk storan data computer.  Lazimnya ia merupakan gabungan beberapa litar bersepadu di atas satu modul. Modul ingatan ini kemudian dimasukkan ke slot RAM di atas papan induk.
Kegunaan utama RAM adalah untuk menyimpan maklumat-maklumat sementara yang sedang digunakan oleh aplikasi-aplikasi yang sedang berjalan. Oleh itu, RAM hanyalah ingatan sementara dan akan terpadam apabila komputer ditutup.

Static random-access memory (SRAM) adalah sejenis memori semikonduktor yang menggunakan litar dwi-stabil. Istilah statik membezakan ia daripada dinamik RAM (DRAM) yang mesti berkala segar. SRAM mempamerkan data pemagnetan baki, tetapi masih tidak menentukan dalam erti kata konvensional bahawa data akhirnya hilang apabila memori tidak dikuasai.
contoh gambar rajah:

Dynamic random-access memory (DRAM) adalah sejenis ingatan capaian rawak yang menyimpan setiap bit data dalam kapasitor berasingan antara litar anintegrated. Kapasitor boleh dicaj atau dilepaskan,  kedua-dua “states” ini diambil untuk mewakili dua nilai bit, lazimnya dipanggil 0 dan 1. Kadang-kala caj kapasitr bocor, maklumat yang akhirnya pudar melainkan caj kapasitor diperbaharui secara berkala. Ini kerana keperluan menyegarkan, ia adalah memori yang dinamik berbanding SRAM dan ingatan statik yang lain.

Video RAM or VRAM, adalah dua varian dialihkan dinamik RAM (DRAM), yang biasanya digunakan untuk menyimpan framebuffer dalam beberapa adapter grafik. VRAM mempunyai dua set pin output data,  dengan itu dua port boleh digunakan secara serentak. Port pertama, iaitu port  DRAM, diakses oleh komputer dengan cara yang sangat serupa dengan DRAM tradisional. Port kedua, iaitu port video, biasanya membaca dan berdedikasi untuk menyediakan pemprosesan tinggi, bersiri data saluran untuk chipset grafik.

LIM ZERKIE

B031210127