Kamis, 03 Mei 2012
SISTEM OPERASI BAB IV a
MANAJEMEN MEMORI
Memory manager :
Salah satu bagian
sistem operasi yang mempengaruhi dalam menentukan proses mana yang diletakkan
pada antrian.
Tanda pengenal untuk pencarian letak memori
adalah alamat, lintasan / trek, sector pada suatu disk.
Jenis Memori
-
Memori
Kerja
Tugas
utamanya adalah menampung pekerjaan itu pada saat sebelum dan sesudah pekerjaan
itu dilaksanakan oleh prosesor dan menampung berbagai hal yang diperlukan
prosesor, contohnya system operasi, system bahasa, catatan.
Contoh memori kerja untuk memori tetap adalah :
Þ
ROM : Read Only Memory ®
memori baca saja
Þ PROM :
Programmable ROM ® dapat diprogram tetapi tidak dapat dihapus lagi
Þ EPROM :
Electrically PROM ® dapat diisi melalui listrik, dan dapat dihapus
Þ EEPROM : Erasable EPROM ® dapat diisi dan dihapus dengan listrik, maka ciri
utamanya adalah isi tetap ada / tidak mudah dihapus meskipun daya listrik
computer terputus.
Contoh
memori kerja untuk memori bebas adalah :
Þ RAM : Random Access Memory ® dapat diisi dan
dapat dibaca, maka ciri utamanya adalah mengenal asas pemuktahiran yaitu dapat
diisi dengan informasi terbaru dan isi akan hilang jika catu daya padam.
Memori kerja terdiri dari sel memori yang berisi 1 kata sandi, misalnya
sistem 8 bit menggunakan 8 bit kata
sandi, sistem 1 kbyte menggunakan 1024 byte kata sandi.
Cache memory
Memori berkapasitas kecil tetapi berkecepatan tinggi,
yang dipasang diantara prosesor dan memori utama. Instruksi dan data yang
sering diakses oleh prosesor ditempatkan dalam chace sehingga dapat lebih cepat
diakses oleh prosesor. Hanya bila data / instruksi yang diperlukan tidak
tersedia dalam chacce barulah prosesor mencarinya dalam memori utama.
-
Memori
Dukung / backing store
Contohnya : Floppy, Harddisk, CD, dll.
Untuk mendukung memori kerja, umumnya berbentuk disk
sehingga berlaku juga asas pemuktakhiran. Setiap trek dan sektor dapat
menyimpan sejumlah byte dari memori kerja. Memori kerja dicapai melalui alamat
memori dan register data memori. Dan untuk mencapai informasi di memori dukung,
isinya harus dipindahkan dulu ke memori kerja (memori dukung = memori semu =
virtual memori).
 |
1 pindahan = 1 blok, makin kecil ukuran memori kerja,
makin sering terjadi pindahan.
Alamat Memori
–
Alamat memori mutlak (alamat fisik)
Sel memori pada memori kerja adalah sumber daya berbentuk
fisik, sehingga untuk mencapai sel memori ini digunakan kata pengenal. Maka
disebutlah alamat fisik dan karena nomor alamat fisik ini bersifat mutlak
(nomor setiap sel adalah tetap), maka disebut juga alamat mutlak.
–
Alamat memori relatif (alamat logika)
Alamat memori yang digunakan oleh program / data
berurutan / berjulat. Jika kita menggunakan alamat 1, maka kitapun menggunakan
alamat 2,3, … dan untuk 1 informasi jika alamat awalnya 0 dan alamat lainnya
relatif terhadap alamat awal 0 ini, maka dinamakan alamat relatif. Dan alamat
tersebut adalah logika dari untaian alamat yang menyimpan informasi maka
dikenal alamat memori logika.
Contoh : alamat awal relatif 0, alamat awal fisik 14726,
maka selisihnya = relokasinya = 14726-0 = 14726.
|
Alamat
relatif
|
Alamat
mutlak
|
Relokasi
|
|
0
|
14726
|
14726
|
|
1
|
14727
|
14726
|
|
2
|
14728
|
14726
|
|
3
|
14729
|
14726
|
|
…
|
…
|
…
|
Isi Memori
1. Sistem bahasa
pemograman
Translator tergantung
pada program yang digunakakan dan memiliki run time subroutine yang mengatur
program dari bahasa pemogramannya untuk melakukan translator.
2. Sistem utilitas
Merupakan
bagian dari sistem operasi komputer, biasanya berbentuk berkas dalam memori
arsif.
3. Inti sistem operasi
Terdiri
dari inti, kernel, nucleus adalah system operasi yang menetapkan dalam memori
kerja. Contohnya adalah pada saat “boot / booting / bootstrap”.
4. Sistem operasi
Program
sistem operasi diletakkan dalam memori, maka banyak kegiatan yang juga terletak
dalam memori.
5. Pengendali alat
Terdiri
dari penggerak alat / device controller dan pelaksana / device driver yang
berbentuk program dan menempati ruang memori tertentu.
6. Berkas pemakai
Terdiri
dari berkas program dan berkas data, yang ditampung dalam memori dan pada
waktunya diteruskan ke prosesor untuk diolah.
Fungsi manajemen
memori :
·
Mengelola informasi yang dipakai dan tidak dipakai.
·
Mengalokasikan memori ke proses yang memerlukan.
·
Mendealokasikan memori dari proses telah selesai.
·
Mengelola swapping atau paging antara
memori utama dan disk.
Pemuatan informasi ke memori :
1. Pemuat /
loader, menyalin informasi ke memori kerja.
a.
pemuatan mutlak
jika
2 macam alamat memori dibuat sama antara yang tercantum dalam program dan yang
ditempati dalam memori kerja. Contohnya pada program, alamat awal 5235 dan subroutine
= 5468 diletakkan pada alamat fisik yang sama.
b.
pemuatan relokasi
alamat program tidak selalu sama dengan alamat fisik.
Contohnya alamat pangkal / fisik = 14200, alamat relative
program 327, maka alamat mutlaknya = 14200 + 327 = 14527
R(=p jika A=0)
Å
Keterangan:
R : relokasi P : alamat pangkal / fisik
A : alamat awal / logika Y : alamat fisik
dari X
X : alamat
suatu informasi tertentu (logika)
Maka : R = P
– A Y = X + R
= X + P – A
Jika informasi dengan alamat relative = 0, maka A = 0.
Contoh : suatu informasi beralamat awal 2100 dan
informasi ini dimuat relokasikan ke alamat pangkal 23600. Hitung besar relokasi
dan hitung pula pada memori kerja dimana bagian informasi yang beralamat 2453
terletak ?
Maka : A = 210
P = 23600 X = 2453
R = P – A = 23600-2100 = 21500
Y = X + R = 2453+21500 = 23953
c. pemuatan sambung
penyambungan antara informasi yang satu dengan yang
lain terjadi pada saat pemuatan. Sehingga membutuhkan informasi sebelum
melakukan pemuatan sambung tersebut, contohnya informasi alamat akhir dari
bagian informasi yang akan disambung tersebut.
d.
pemuatan dinamik / tumpang / overlay
terjadi
pada program tunggal ketika ukuran program melampaui ukuran ruang memori kerja.
Dan agar dapat tertampung maka dibagi / dipenggal menjadi beberapa segmen.
Sambung / linker akan menyatukan 1 informasi dengan
informasi lainnya.
2. Lama muat, ditentukan oleh kecepatan baca
pada memori dukung yang berbentuk disk.
Pengutipan / pembacaan isi memori :
1. Pengutipan oleh
prosesor
Untuk melaksanakan pekerjaan yang dalam informasi itu, yang merupakan tugas
dan proses dan dilakukan sel memori per sel memori.
2. Pengutipan oleh memori dukung /
arsif
Untuk menyimpan informasi
tersebut di dalam memori dukung / arsif sehingga mereka tidak hilang ketika
catu daya dimatikan. Isi memori kerja
disimpan ke dalam disk memori dukung /
disket memori arsif. Kemudian di dalam disk / disket, informasi direkam ke
dalam sector, setelah 1 sektor penuh, maka berpindah ke sektor lainnya.
Pengutipan ini dilakukan blok demi blok yang biasanya merupakan kelipatan bulat
dari ukuran sektor.
3. Pengutipan oleh pencetak /
printer
Untuk mencetak isi memori ke
atas kertas, pengutipan secara blok demi blok.
4. Pengutipan oleh alat peripheral
lainnya
Contoh pada komunikasi data
melalui jaringan, pengutipan mengikuti suatu protocol tertentu, misalnya
protocol OSI (open system Interconnection) dari ISO (international standard
organization) yang terdiri dari 7 lapis / layer.
Akses memori langsung / DMA (Direct
Memory Access)
Melakukan pemindahan informasi dari dan ke memori kerja
tanpa campur tangan langsung dari prosesor. Prosesor hanya diinterupsi saat
akses tersebut dimulai dan selesai.
Pemenggalan memori kerja
Contohnya alamat pagar untuk pemenggalan memori kerja
untuk wilayah program monitor, program dan data user.
v Pagar
pada memori kerja
Wilayah memori telah
kita penggal menjadi 2 bagian yaitu di atas alamat pagar dan di bawah alamat
pagar yang letaknya terpisah.
v Pemenggalan
memori kerja
Memenggal memori ke dalam banyak
penggalan dan setiap penggalan dibatasi 2 pagar, yaitu batas bawah dan batas
atas.
|
Batas
Atas BA6
|
Sistem
Operasi
|
|
|
Batas
Bawah BB6
|
6
|
Batas Atas BA5
|
|
BA4
|
5
|
Batas
Bawah BB5
|
|
BB4
|
4
|
BA3
|
|
BA2
|
3
|
BB3
|
|
BB2
|
2
|
BA1
|
|
|
1
|
BB1
|
|
|
unused
|
|
Untuk setiap
penggalan memori kerja, memerlukan 2 register yaitu untuk mencatat batas atas
dan untuk mencatat batas bawah. Dan setiap alamat
memerlukan dua kali perbandingan untuk mencapai penggalan.
v Relokasi
ke penggalan memori kerja
Dapat memilih penggalan yang
menjadi tujuan relokasi dan harus diperiksa panjang informasi dan ukuran
penggalan memorinya.
Karena jika masuk pada penggalan
yang kecil, informasi tidak dapat tertampung.
Contoh : Jika alamat awalnya = 0, alamat pangkal P maka A
= 0 dan P = BB. Sehingga R = P – A = BB
Jika alamat X tidak melampaui batas (BA-BB) maka pemuatan
secara relokasi dapat dilaksanakan yaitu dengan menambahkan alamat pangkal (BB)
dari penggalan memori kerja.
Manajemen Memori Berdasarkan
Keberadaan Swapping atau Paging
Terbagi dua yaitu :
1. Manajemen
tanpa swapping atau paging
2. Manajemen
dengan swapping atau paging
Memori Tanpa
Swapping atau Paging
Ø Yaitu
manajemen memori tanpa pemindahan citra proses antara memori utama dan disk
selama eksekusi.
Ø Terdiri
dari :
q Monoprogramming
Ciri-ciri
:
·
Hanya satu proses pada satu saat
·
Hanya satu proses menggunakan semua memori
·
Pemakai memuatkan program ke seluruh memori dari disk atau tape
·
Program mengambil kendali seluruh
mesin
Contoh : IBM PC menggunakan cara ketiga
di mana device driver ROM ditempatkan pada blok 8K tertinggi dari
address space 1M. Program pada ROM disebut BIOS (Basic Input Output System).
 |
|||
 |
|||
=
RAM
= ROM
Tiga
Cara Organisasi Memori Satu Proses Tunggal
q
Multiprogramming
Dengan Pemartisian Statis
Terbagi
dua :
1. Pemartisian menjadi partisi-partisi berukuran sama, yaitu
ukuran semua partisi memori adalah sama
2. Pemartisian menjadi partisi-partisi berukuran berbeda,
yaitu ukuran semua partisi memori adalah berbeda.
Strategi Penempatan Program Ke Partisi
Ø
Satu Antrian Tunggal Untuk Semua Partisi
Keuntungan : Lebih fleksibel serta implementasi dan operasi lebih
minimal karena hanya mengelola satu antrian.
Kelemahan : Proses dapat
ditempatkan di partisi yang banyak diboroskan, yaitu proses kecil ditempatkan
di partisi sangat besar.
50 Kbyte
75 Kbyte
100
Kbyte
200
Kbyte
150
Kbyte
Multiprogrammning dengan Pemartisian Tetap dengan Satu
Antrian
Ø
Satu Antrian Untuk Tiap Partisi (banyak antrian Untuk Seluruh Partisi)
Keuntungan : Meminimalkan
pemborosan memori
Kelemahan : Dapat terjadi
antrian panjang di suatu partisi sementara antrian partisi - partisi lain
kosong
 |
50 Kbyte
75 Kbyte
100 Kbyte
200 Kbyte
150 Kbyte
100 Kbyte
Multiprogrammning dengan Pemartisian Tetap dengan Banyak
Antrian
Multiprogramming Dengan Swapping
Swapping : pemindahan proses dari memori utama ke disk dan kembali lagi.
1. Multiprogramming
dengan Pemartisisan Dinamis
Jumlah , lokasi dan ukuran proses di memori dapat beragam sepanjang waktu
secara dinamis.
Kelemahan:
- Dapat
terjadi lubang-lubang kecil memori di antara partisi-partisi yang dipakai.
- Merumitkan
alokasi dan dealokasi memori
Solusi:
Lubang-lubang kecil
di antara blok-blok memori yang digunakan dapat diatasi dengan pemadatan memori
yaitu menggabungkan semua lubang kecil menjadi satu lubang besar dengan
memindahkan semua proses agar saling berdekatan.
 |
Lubang-lubang Memori dan Pemadatan Memori
2. Pencatatan
Pemakaian Memori
Ø
Pencatatan memakai peta bit (Bit Map)
Ø Pencatatan
memakai linked list
Pencatatan memakai
peta bit
- Nilai
0 pada peta bit berarti unit masih bebas
- Nilai satu berarti unit digunakan / terisi
Setelah penggalan memori rampung dipakai, maka keadaan bit akan berubah
dari 1 ke 0, begitupun sebaliknya. Jika jumlah penggalan memori kerja benar,
maka bit menjadi panjang dan pemeriksaan keadaan penggalan memori kerja akan
lama.
|
A
|
|
|
|
|
|
|
|
B
|
|
|
|
|
|
|
|
C
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0
|
|
|
|
|
|
|
7
|
|
|
|
|
|
|
|
15
|
|
|
|
|
|
|
|
23
|
 |
|
|
|
|
 |
 |
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
7
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
0
|
0
|
0
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1
|
1
|
0
|
0
|
1
|
1
|
1
|
1
|
|
|
|
|
|
|
|
|
...
|
...
|
...
|
...
|
...
|
...
|
...
|
...
|
|
|
|
|
|
Peta Bit untuk Pengelolaan Pemakaian Memori
Pencatatan memakai
Linked List
·
P= Proses, H=Hole(lubang)
|
A
|
|
|
|
|
|
|
|
B
|
|
|
|
|
|
|
|
C
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0
|
|
|
|
|
|
|
7
|
|
|
|
|
|
|
|
15
|
|
|
|
|
|
|
|
23
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 P |
0
|
5
|
|
|
H
|
5
|
3
|
|
|
P
|
8
|
6
|
|
|
P
|
14
|
4
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
H
|
18
|
2
|
|
|
P
|
20
|
3
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
 |
|
 |
 |
|
|
 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Hole Panjang=2 Proses
Start
Di 18
Pengelolaan
Pemakaian dengan Linked List
3.
Strategi
Alokasi Memori
Pencocokan / FIT
Karena
ukuran penggalan memori tidak selalu sama besar, maka dibutuhkan pencocokan
ukuran dari memori dukung dengan ukuran penggalan memori di memori kerja.
1.
Cocok pertama / First fit algorithm
Pencocokan terjadi
menurut antrian informasi, informasi yang terdepan dicocokkan terlebih dahulu
dan menurut urutan penggalan, penggalan yang terdepan dicocokkan terlebih
dahulu.
Contoh : Antrian informasi setiap ukuran.
|
|
5K
|
3K
|
1K
|
2K
|
|
|
|
Urutan
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Pemenggalan
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4K
|
Memori
Setiap
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3K
|
Ukuran
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2K
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6K
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Cocok pertama berdaur / Cyclical first fit
Pencocokan tidak harus dimulai dari urutan penggalan
memori pertama.
Contoh : informasi 2K telah menempati penggalan 4 K,
pencocokan cocok pertama berdaur bagi informasi 1K tidak lagi mencoba penggalan
4K tetapi 3K dan karena penggalan memori ini dapat menampung informasi tersebut,
maka pada cocok pertama berdaur informasi 1K menempati memori 3K.
3. Cocok terbaik /
best fit
Mencari penggalan memori yang dapat menampung informasi yang paling pas /
tidak ada memori di penggalan yang tersisa / sisanya yang paling kecil.
Contohnya informasi pertama 2K
mencari penggalan informasi yang terpas yaitu pada penggalan memori 2K juga /
tidak ada sisa.
4. Cocok terburuk
/ worst fit
Kebalikan dari cocok terbaik yaitu akan menempati penggalan yang ukurannya
terbesar sehingga banyak ruang memori pada penggalan itu yang tidak terpakai.
Contohnya informasi 2K akan
menempati penggalan berukuran 6K sisa yang tidak terpakai = 4K.
Sistem Buddy / Konco
Memori di susun dalam senarai blok-blok bebas berukuran 1,2,4,8,16 Kbyte
dst, sampai kapasitas memori.
Permintaan : A = 70 Kb; B = 35 Kb; C = 80 Kb; D = 60 Kb
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1024
|
|||||||||||||||
|
A
|
128
|
256
|
512
|
||||||||||||
|
A
|
B
|
64
|
256
|
512
|
|||||||||||
|
A
|
B
|
64
|
C
|
128
|
512
|
||||||||||
|
128
|
B
|
64
|
C
|
128
|
512
|
||||||||||
|
128
|
|
D
|
C
|
128
|
512
|
||||||||||
|
128
|
|
D
|
C
|
128
|
512
|
||||||||||
|
256
|
C
|
128
|
512
|
||||||||||||
|
1024
|
|||||||||||||||
Pengelolaan
Memori dengan Sistem Buddy
Dari berbagai cara
alokasi tersebut di atas, sebuah hole yg ditempati proses akan terbagi menjadi
bagian yang dipakai proses dan memori yang tidak terpakai (fragmen).
Timbulnya memori
yang tidak terpakai disebut fragmentasi.
1. Fragmentasi internal
Suatu informasi
menempati penggalan yang lebih besar ukurannya akan menyebabkan adanya sisa
dalam penggalan memori tersebut. Sisa tersebut dinamakan fragmentasi internal.
2. Fragmentasi eksternal
Penggalan memori bebas yang ukurannya
terlalu kecil untuk dapat menampung penggalan informasi yang akan dimuat ke
penggalan memori itu. Misalnya informasi 5K akan menempati penggalan memori
yang belum terisi yaitu 1K dan 2K tetapi karena ukurannya tidak sesuai maka
pemuatan informasi ke penggalan memori tidak dapat dilaksanakan, maka penggalan
memori 1K dan 2K(=3K) menjadi fragmentasi eksternal.
Contoh :
|
|
|
|
5K
|
2K
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Terisi
|
|
2K
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2K
|
 |
3K
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Internal
|
|
|
|
|
1K
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
eksternal
|
|
|
|
|
|
|
1K
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2k
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Alokasi Ruang Swap pada Disk
(Penempatan proses
pada disk setelah di-swap-out dari memori)
- Ruang
disk tempat swap dialokasikan begitu diperlukan
- Ruang
disk tempat swap dialokasikan lebih dahulu.
Algoritma untuk
pengaturan ruang swap pada disk sama dengan untuk memori utama. Perbedaannya
adalah ruang pada disk harus dialokasikan sebagai kelipatan bilangan bulat dari
disk block.
Langganan:
Posting Komentar
(
Atom
)
Tidak ada komentar :
Posting Komentar