MANAJEMEN MEMORI Memori dibedakan menjadi dua yaitu Primary Memory
Secondary Memory Karakteristik ØVolatil ØKecepatan tinggi ØAkses random
Karakteristik Ønon volatil Økecepatan relatif rendah Øsekuensial
PENDAHULUAN Ø Organisasi dan manajemen memori sangat mempengarui kinerja komputer. Manajemen memori melakukan tugas penting dan kompleks berkaitan dengan: q Sumberdaya yang harus dipakai bersama di antara sejumlah proses yang aktif. q Upaya agar pemrogram dan proses tidak dibatasi kapasitas memori fisik di sistem komputer.
1. MANAJEMEN MEMORI ØManajemen memori mempunyai fungsi sebagai berikut: • Mengelola informasi memori yang dipakai dan tidak dipakai • Mengalokasikan memori ke proses yangmemerlukan • Mendealokasikan memori dari proses telah selesai • Mngelola swapping antar memori utama dan disk ØSwapping adalah pemindahan proses dari memori utama ke disk dan sebaliknya
1.1 Manajemen Memori pada Sistem Multiprogramming q Dengan banyaknya alamat milik proses-proses di memori utama, maka sistem operasi harus mendukung 2 kebutuhan yg saling bertentangan, yaitu: 1. Pemisahan ruang-ruang alamat 2. Pemakaian bersama memori q Manajer memori harus memaksakan isolasi ruang-ruang alamat tiap proses agar mencegah proses yang ingin berlaku jahat mengakses dan merusak ruang alamat proses lain. q Manajer memori di lingkungan multiprogramming, sekaligus melakukan dua hal, yaitu: 1. Proteksi memori dengan isolasi ruang-ruang alamat secara disjoint 2. Pemakaian bersama memori
FUNGSI DARI MANAJEMEN MEMORI q Mengelola informasi mengenai memori yang dipakai dan tidak dipakai sistem q Mengalokasikan memori ke proses yang memerlukan q Mengalokasikan memori dari proses telah selesai digunakan q Mengalokasikan swapping antara memori utama dan harddisk
Manajemen Memori Pada Sistem Multiprogramming 1.2 Klasifikasi ManajemenMemori Klasifikasi manajemen memori dapat digambarkan dalam skema berikut ini a proses tidak saling menggangu o pemakaian memori secara bersama sehingga memungkinkan proses sama mengakses daerah memori bersama
Nyata
Maya
Sistem Multiprogramming dengan memori nyata
Sistem Multiprogramming dengan memori maya
Nyata (1) Sistem khusus untuk pemakai tunggal
bekerja
Multiprogramming dengan pemartisian tetap (2) Ditempatka n secara absolut
(2) Dapat direlok asi
(4) Multiprogram ming dengan pemartisian tetap
(5) Sistem paging murni
(6) Sistem segmentasi murni
(7) Kombinasi peging dan segmentasi
Manajemen Memori Berdasarkan Keberadaan Swapping
q Berdasarkan keberadaan swapping terbagi menjadi 2: 1. Manajemen dengan swapping, yaitu manajemen tanpa pemindahan citra/gambaran proses antara memori utama dan disk selama eksekusi. 2. Manajemen tanpa swapping, yaitu manajemen memori dengan pemindahan citra/gambaran proses antara memori utama dan disk selama eksekusi.
Manajemen Memori Berdasarkan Alokasi Memori 1. Alokasi memori berurutan (kontinyu) Tiap proses menempati satu blok tunggal lokasi memoriyang berurutan. Ø Keunggulan: • Sederhana • tidak akan terbentuk lubang-lubang (rongga) memori bersebaran. • Karena berurutan, proses dapat dieksekusi dengancepat. Ø Kelemahannya: • dapat memboroskan Memori • tidak dapat memuatkan proses bila tidak ada satu blok memori yang mencukupi.
2. Alokasi memori tak berurutan (non kontinyu) Program dibagi menjadi beberapa blok atau segmen. Blok- blok program ditempatkan di memori dalam potongan-potongan tanpa perlu saling berdekatan. Teknik ini biasa digunakan pada sistem memori mayasebagai alokasi page-page dilakukan secara global. Ø Keuntungan: • Sistem dapat memanfaatkan memori utama secaralebih efisien • Sistem operasi masih mampu memuatkan proses bilajumlah total lubang-lubang memori cukup untukmemuat proses yang akan dieksekusi Ø Kelemahan: • Memerlukan pengendalian yang lebih rumit dan sulit • Memori dapat menjadi banyak lubang tersebar (memori tak terpakai bertebaran)
HIRARKI MEMORI
Chace Memory
Memori Utama
Memori sekunder
3. MANAJEMEN MEMORI TANPA SWAPPING
Manajemen memori tanpa spapping, terdiri dari: 1. Monoprogramming, sistem komputer hanya mengijinkan satu program/pemakai berjalan pada satu waktu. 2. Multiprogramming dengan pemartisian statis, membagi memori menjadi sejumlah partisi tetap, pada partisi-partisi tersebut proses-proses ditempatkan.
Manajemen Memori Tanpa Swapping Terdiri dari q Monoprogramming Ciri–Ciri Monoprogramming o Hanya satu Proses pada satu saat o Hanya satu proses menggunakan semua memori o Pemakai memuatkan program ke seluruh memori dari disk atau tipe o Program mengambil kendali seluruh mesin.
Ø Embedded Systems Teknik monoprogramming masih dapat dipakai untuk sistem kecil yaitu sistem tempelan (embedded-system) yang menempel atau terdapat di sistem lain. sistem tempelan bisanya mengendalikan satu alat Contoh sistem tempelan yang ada di sebuah mobil anatara lain: § Pengendalian Pengapian § Pengedalian Kemudi § Pengedalian Pengereman § Pengendalian Bahan Bahan Bakar § dan sebagainya
Ø Proteksi pada monoprogramming sederhana Pada monoprogramming, pemakai mempunyai kendali penuh terhadap seluruh memori utama Memori terbagi menjadi tiga bagian, yaitu: 1. Bagian yang berisi rutin-rutin sistem operasi 2. Bagian yang berisi program pemakai 3. Bagian yang tidak digunakan
q Multiprogramming Dengan Pemartisian Statis o o o o o
Mempermudah pemrogram Agar dapat memberi layanan interaktif ke beberapa orang secara simultan Efesiensi penggunaan sumber daya Eksekusi lebih murah jika proses besar dipecah menjadi beberapa proses kecil Dapat mengerjakan sejumlah proses secara simultan
3.1 Monoprogramming Ciri-cirinya: Satu proses pada satu alat Hanya satu proses menggunakan semua memori Pemakai memuatkan program ke seluruh memori daridisk atau tape Program mengambil kendali seluruh sistem q Karena hanya terdapat satu proses dan menguasai seluruhsistem, maka alokasi memori dilakukan secara berurutan. q Teknik monoprogramming masih dipakai untuk sistem kecil atau terdapat di sistem lain. q Sistem yaitu sistem tempelan (embededded-system) yang menempel operasi harus diproteksi dari modifikasi programpemakai dengan cara memproteksi rutin sistem operasi. Proteksi ini diimplementasikan menggunakan satu registerbatas (boundary register) di pemroses. q Ø Ø Ø
3.2 Multiprogramming dengan Pemartisian Statis q Beberapa alasan mengapa multiprogramming digunakan: ØMempermudah pemrogram ØAgar dapat memberikan layanan interaktif ke beberapa orang secara simultan ØEfisiensi penggunaan sumber daya ØEksekusi lebih murah jika proses besar dipecah menjadi beberapa proses kecil ØDapat mengerjakan sejumlah job secara simultan qKelemahannya: ØBila program ukuran lebih besar dibanding partisi yang tersedia maka tidak dapat dimuatkan, tidak dapatdijalankan. ØUntuk program yang sangat kecil dibanding ukuranpartisi yang ditetapkan, maka banyak ruang yang tidakdipakai yang diboroskan, disebut fragmentasi internal.
Pemberian Alamat q Sebelum masuk ke memori, suatu proses harus menunggu. Hal ini disebut Input Queue Pemberian Alamat (2) Penjilidan alamat dapat terjadi pada 3 saat, yaitu : Compile Time : pada saat proses di-compile, menggunakan kode absolut. Load : pada saat proses dipanggil, menggunakan kode yang direlokasi. Execution Time : pada saat proses dijalankan, memerlukan perangkat kerastersendiri.
Ruang Alamat Logika & Fisik Alamat Logika adalah alamat yg dibentuk di CPU, disebut juga alamat virtual. v Alamat fisik adalah alamat yang terlihat oleh memori. v Untuk mengubah dari alamat logika ke alamat fisik diperlukan suatu perangkat keras yang bernama MMU (Memory Management Unit). v Pengubahan dari alamat logika ke alamat fisik adalah pusat dari manajemen memori.
PEMANGGILAN DINAMIS
q Memanggil routine yang diperlukan untuk menjalankan suatu proses. q Routine yang tidak diperlukan, tidak akan dipanggil. q Tidak memerlukan bantuan sistemoperasi.
RUANG ALAMAT LOGIKA & FISIK
Penghubungan Dinamis danKumpulan Data Bersama q Menghubungkan semua routine yang ada di kumpulan data. q Tidak membuang-buang tempat di disk dan memori. qKumpulan data yang ada dapat digunakan bersama-sama. q Membutuhkan bantuan sistemoperasi.
PENGHUBUNGAN STATIS
qMenghubungkan seluruh routine yang ada ke dalam suatu ruang alamat. qSetiap program memiliki salinan dari seluruh kumpulandata.
OVERLAYS (1)
qUntuk memasukkan suatu proses yang membutuhkan memori lebih besar dari yang tersedia. qData dan instruksi yang diperlukan dimasukkan langsungke memori. qRoutine-nya dimasukkan ke memori secara bergantian. qMemerlukan algoritma tambahan untuk melakukanoverlays.
OVERLAYS (2)
qTidak memerlukan bantuan dari sistemoperasi. qSangat sulit untuk dilakukan. qDapat dilakukan di komputer mikro.
Perakit dengan 2 operan
SWAPPING qProses harus berada di dalam memori untuk dapat dijalankan. qSebuah proses dapat di-swap sementara keluar memori kesebuah penyimpanan cadangan untuk kemudian dikembalikan lagi ke memori. qRoll out, roll in adalah penjadualan swapping berbasis pada prioritas (proses berprioritas rendah di-swap keluarmemori agar proses berprioritas tinggi dapat masuk dan dijalankan di memori.
PENGALOKASIAN MEMORI (1) q Salah satu tanggung jawab dari Sistem Operasi adalah mengontrol akses ke sumberdaya sistem. Salah satunya adalah memori. q Contiguous Memory Allocation: alamat memori diberikan kepada proses secara berurutan dari kecil kebesar. q Keuntungan Contiguous daripada Non-contiguous: sederhana, cepat, mendukung proteksi memori. q Kerugian Contiguous daripada Non-contiguous: jika tidak semua proses dialokasikan di waktu yang sama, akan menjadi sangat tidak efektif dan mempercepat habisnya memori.
ADA 2 TIPE CONTIGUOUS MEMORY ALLOCATION: Partisi tunggal dan partisi banyak. Ø Partisi tunggal adalah alamat pertama yang dialokasikan untuk proses adalah yang berikutnya da alamat yang dialokasikan untuk proses sebelumnya. Ø Partisi banyak adalah dimana Sistem Operasi menyimpan informasi tentang semua bagian memori yang tersedia untuk digunakan (disebut hole). Ø Proses yang akan dialokasikan dimasukkan ke dalam antrian dan algoritma penjadualan digunakan untuk menentukan proses mana yang akan dialokasikanberikutnya.
ADA 2 CARA PENGATURAN PARTISI PADA SISTEMPARTISI BANYAK:
Partisi tetap, dan partisi dinamis. Ø Partisi tetap adalah apabila memori dipartisi menjadi blok-blok yang ukurannya ditentukan dari awal. Terbagi lagi atas partisi tetap berukuran sama, dan partisi tetap berukuran berbeda. Ø Partisi dinamis adalah memori dipartisi menjadi bagian-bagian dengan jumlah dan besar yang tidak tentu.
Algoritma PengalokasianMemori dengan Partisi Dinamis Ø First fit : Mengalokasikan hole pertama yang besarnya mencukupi. Pencarian dimulai dari awal. Ø Best fit : Mengalokasikan hole terkecil yang besarnya mencukupi. Ø Next fit : Mengalokasikan hole pertama yang besarnya mencukupi. Pencarian dimulai dari akhir pencariansebelumnya. Ø Worst fit : Mengalokasikan hole terbesar yang tersedia.
Ruang Alamat Logika & Fisik
