DATA ALIGNMENT

DATA ALIGNMENT

• Data alignment adalah untuk membuat keseimbangan dalam saiz data dalam mips.
• Setiap byte mempunyai alamat yang tersendiri

rajah saiz data mips

rajah data alingment

by adam harris 

b031210243

---

Muted Professor

---

MIPS: Register & System Call

MIPS

Registers

-          MIPS mengandungi 32 general purpose registers yang bernombor 0 – 31.

-          Registers $ 0 sentiasa membawa nilai 0.

Nama	No registers	Penggunaan	Dikekalkan pd panggilan?
$zero	$0	constant 0 (hardware)	n/a
$at	$1	reserved for assembler	n/a
$v0 - $v1	$2-3	returned values	Tidak
$a0 - $a3	$4-7	Arguments	Ya
$t0 - $t7	$8-15	Temporaries	Tidak
$s0 - $s7	$16-23	saved values	Ya
$t8 - $t9	$24-25	Temporaries	Tidak
$gp	$28	global pointer	Ya
$sp	$29	stack pointer	Ya
$fp	$30	frame pointer	Ya
$ra	$31	return addr (hardware)	Ya

System Call

SPIM simulator untuk seni bina MIPS menyediakan “exception handler” yang mensimulasikan sistem operasi kecil yang mebolehkan user memasukkan input dari keyboard dan memaparkan output pada monitor.

Assembly programs service by loading the system call (syscal) instruction.

Contoh exception handler yang digunakan dalam SPIM.

Li $v0, code     #load $v0 dgn “system call code”

                 #no. servis OS

                 #masukkan parameter utk servis

                 #registers $a0, $a1 atau $f12

Syscall          #invoke OS

                 #kembalikan nilai (jika ada)dalam $v0 atau $f0

Untuk keluar dari program, (bagi mengelakkan SPIM crash jika tiada arahan).

li $v0,10 #load $v0 with code 10 == exit

syscall   #kembali kan data

Muhammad Nasruddin Bin Rosli

B031210017

---

Muted Professor

---

RAID 5, 6 & RAID Comparison

RAID Level 5

RAID 5 disusun dengan cara yang hampir sama dengan RAID 4. Bezanya ialah RAID 5 mengagihkan “parity-strip” ke seluruh cakera. Satu peruntukan yang biasa di pakai ialah “round-robin” seperti yang ditunjukkan pada gambar di bawah.

Untuk “n-disk array”, “parity strip” berada pada cakera yang berbeza untuk “n stripes” yang pertama dan corak ini kemudiannya berulang.

Pengagihan “parity strip” ke seluruh drives mengelakkan kemungkinan berlaku kesesakan I/O (I/O bottleneck) yang berlaku dalam RAID 4.

RAID Level 6

RAID 6 telah diperkenalkan oleh penyelidik Berkeley [KATZ89]. Dalam RAID 6, dua kiraan parity berbeza dijalankan dan disimpan dalam blok berasingan pada disk yang berbeza. Oleh itu, array RAID 6 yang user data nya memerlukan N disks akan mengandungi N 2 disks.

Gambar di bawah menunjukkan RAID 6. P dan Q adalah dua data check algorithms yang berbeza.

Salah satu daripada dua algorithms ini ialah pengiraan eksklusif-OR yang digunakan dalam RAID 4 dan 5. Tapi yang lagi satu adalah data check algorithm yang bebas yang membolehkan ia untuk menjana semula data walaupun dua disks itu mengandungi user data fail.

Kelebihan RAID 6 adalah ia menberikan “extremely high data availability”. Tiga disks akan gagal dalam MTTR (mean time to repair) interval menyebabkan data akan hilang. Sebaliknya, pada RAID 6 terdapat “substantial write penalty” kerana setiap proses write akan memberi kesan kepada dua parity blocks. Berdasarkan performance benchmarks yang dijalankan, ia menunjukkan RAID 6 controller boleh mengalami lebih 30% penurunan prestasi keseluruhan proses WRITE berbanding RAID 5. Prestasi READ RAID 5 and RAID 6 adalah sama.

---------------------------------------------------------------------------------------------------

Perbandingan antara RAID

Level	Kelebihan	Kekurangan
0	- Prestasi I/O meningkat baik secara ketara dengan mengagihkan beban I/O kepada banyak saluran & drives - Tiada parity calculation overhead terlibat - Reka bentuk yang sangat mudah - Mudah untuk dilaksanakan	- Kegagalan hanya satu drive akan mengakibatkan semua data di dalam array hilang
1	- 100% redundancy of data bermaksud tidak perlu rebuild sekiranya berlaku kegagalan disk. Hanya perlu copy ke disk gantian. - Dalam keadaan tertentu, RAID 1 dapat menampung kegagalan banyak drives serentak. - Reka bentuk subsistem storan RAID yang paling mudah.	- Kadar overhead yang paling tinggi antara semua jenis RAID - (100%) tidak cekap
2	- Kadar pindahan data yang sangat tinggi -  Semakin tinggi kadar pindahan data diperlukan, semakin baik ratio of data disks to ECC disks - Reka bentuk controller yang lebih mudah berbanding RAID 3, 4 & 5	- Tidak cekap
3	- Kadar pindahan data yang sangat tinggi (Read&Write) - Kegagalan disk tidak memberi kesan ketara terhadap pemprosesan - Parity rendah bermaksud kecekapan tinggi	- Kadar transaksi sama dengan disk tunggal. -  Rekabentuk controller agak kompleks.
4	- Kadar transaksi data (read) adalah sangat tinggi - Parity rendah bermaksud kecekapan tinggi	- Rekabentuk controller yang agak kompleks - Kadar transaksi data paling teruk - Tidak cekap dan sukar membina semula data sekiranya disk gagal.
5	- Kadar transaksi data yang tertinggi - Parity rendah bermaksud kecekapan tinggi - Kadar pemindahan agregat yang baik	- Rekabentuk controller yang paling kompleks - Sukar untuk membina semula sekiranya disk gagal
6	- Boleh menampung kegagalan drive yang banyak serentak	- Rekabentuk controller yang kompleks. - Controller overhead untuk mengira parity adalah tinggi

Muhammad Nasruddin Bin Rosli

B031210017

---

Muted Professor

---

a LIL bit about MIPS by Zulhaizam Zafrie

SPIM - the MIPS simulator

a)  Membaca fails MIPS assembly language dan translates fails tersebut kepada machine language.

b) Executes the machine language instructions.

c) Menunjukkan kandungan  registers dan memory.

d) Berfungsi sebagai debugger.

Arithmetic Operations

a) Tambah dan tolak, 3 operan.

    -2 sumber (sources) dan 1 destinasi (destination)

        

                               add a, b, c

 

C code:

          a = b + c + d + e;

MIPS code:

          add a, b, c # hasil tambah b dan c dimasukkan ke dalam a

          add a, a, d # hasil tambah b,c dan d dimasukkan ke dalam a

         add a, a, e # hasil tambah b,c,d dan e dimasukkan ke dalam a

C code:

          f = (g + h) - (i + j);

MIPS code:

          add t0, g, h # temp t0 = g + h

          add t1, i, j # temp t1 = i + j

         sub f, t0, t1 # f = t0 - t1

Register Operations

a) Nama untuk assembler.

    - $t0, $t1, ..., $t9  -->  nilai 'temporary'

    - $s0, $s1, ..., $s7  -->  'variables'

Memory Operands

a) Memori yang digunakan untuk data komposit (composite data).

-Arrays, structures, dynamic data

b) Untuk menggunakan arithmetic operations

-Load values from memory into registers

-Store results from register to memory

c) Memory is byte adressed

-Setiap 'adress' mengenalpasti 8-bit byte

d) Adress perlu berada dalam kiraan gandaan 4 (multiple of 4)

_________________________________________________________________________________

Immediate Operands

a) Data pemalar (constant) yang dinyatakan dalam instruction.

   x = y + 4

   addi $s3, $s3, 4

b) Walaubagaimanapun, tiada operasi tolak dalam immediate operands.

    ~ just use -ve constant

       x = y - 1

       addi $s2, $s1, -1

---------------Zulhaizam Zafrie--------------

---------------TEKANsiniTEKAN--------------

---

Muted Professor

---

RAID 0, 1, 2, and 3 by Zulhaizam Zafrie

RAID 0

1) No redundancy
2) Data stripped across all disks
3) Meningkatkan kelajuan:
- Data yang ingin diakses (data requests) mungkin tidak berada pada cakera yang sama
-Disks seek hanya dalam keadaan selari (parallel disk seek)

_______________________________________
RAID 1

1) Menggunakan 'data striping'.
2) Salinan setiap strip pada disk yang berasingan.
3) Boleh read data dari salah satu disk sahaja.
4) Tetapi boleh write pada kedua-dua disk.
5) Sekiranya berlaku masalah, cara memulihkannya (Recovery) adalah dengan:
     a- Tukar disk yang bermasalah, dan buat 're-mirror'

_________________________________________________________________________________
RAID 2

1) Disks are synchronized.
2) Error correction calculated across corresponding bits on disks.
3) Multiple parity disks store Hamming code error correction in corresponding positions.

_________________________________________________________________________________
RAID 3

1) Boleh dikatakan lebih kurang sama seperti RAID 2.
2) Hanya akan ada satu sahaja disk yg redundant, tidak kira ada berapa cakera yang asal.
3) Data pada cakera yang bermasalah boleh dibina semula daripada data yang masih dalam keadaan baik.
4) Kadar pemindahan(Transfer Rate) yang sangat tinggi.

_________________________________________________________________________________

CLICKsiniCLICK

---

Muted Professor

---