Bab 6

Bab 6

Pengelolaan Memori 3

------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

Bab 6

PENGELOLAAN MEMORI 3

A. Memori Semu

1. Memori Dukung dan Memori Kerja

Memori dukung dan memori kerja saling bekerja sama, saling muat muatan

sehingga memori dukung dianggap sebagai memori (kerja) semu

Memori kerja Memori dukung

------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

2. Gagal Suku

Ketika bekerja, prosesor sering mencari muatan di memori kerja

Dalam hal muatan pilah suku, prosesor mencari suku di memori kerja

Jika suku yang dicari tidak ada maka terjadi gagal suku

ProsesorMencari suku

------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

3. Muat Suku

Jika suku yang diperlukan olen prosesor tidak ada di memori kerja maka suku itu dimuat dari memori dukung ke memori kerja

Pemuatan suku ini disebut muat suku

Biasanya ukuran suku = 4 kb = 4096 bait

Prosesor


------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

4. Memori Kerja Penuh dan Penggantian Suku

Pada suatu ketika, memori kerja terisi penuh (rangka suku terisi penuh)

Jika terjadi gagal suku, maka suku itu tidak dapat dimuat lagi ke memori kerja

Untuk melakukan muat suku maka ada suku di memori kerja yang dikeluarkan (diganti)

Memori kerjapenuh

Memori dukung

------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

5. Sistem Memori Cadangan

Jika memori kerja penuh dan terjadi gagal suku maka ada suku yang perlu dikeluarkan agar suku dapat dimuat; pengeluaran suku ini tidak dapat ditunda

Agar dapat ditunda jika diperlukan, memori kerja menyediakan rangka suku cadangan

Muat suku ke cadangan dan cadangan dapat digandi kemudian


Memori cadangan

------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

6. Lokasi Penggantian

Penggantian Lokal

Yang diganti hanya suku dari proses yang sama

A0 A0

A1 A1

A2 A2

A3 A3

A4 B0

A5 B1

B0 B2

B1 C0

B2 C1

B3

B4 A4 hanya boleh mengganti A0 sampai A3

------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

Penggantian Global

Boleh mengganti semua suku yang ada di memori kerja

A0 A0

A1 A1

A2 A2

A3 A3

A4 B0

A5 B1

B0 B2

B1 C0

B2 C1

B3

B4 A4 boleh mengganti dari A0 sampai C1

------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

7. Suku Reentran dan Nonreentran

Setelah dimuat ke memori kerja,

• Ada suku yang tidak berubah, dikenal sebagai suku reentran

• Ada suku yang berubah, dikenal sebagai suku nonreentran

Suku reentran dapat diganti begitu saja karena masih ada di memori dukung

Suku nonreentran akan hilang jika diganti sehingga perlu dimuat ke memori dukung

r

nrr = reentran nr = nonreentran Memori kerja Memori dukung

------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

8. Kerja Sia-sia dan Parakor

Jika memori kerja besar maka setiap muat suku dapat ditampung; bahkan ada memori yang tidak terpakai

Jika memori kerja kecil maka terjadi perebutan memori; terjadi banyak penggantian

Jika muatan yang baru dimuat sudah diganti dan penggantinya diganti lagi maka terjadi kerja sia-sia (thrashing)

Memori dukungMemori kerja

Saling gandi

------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

Lengkungan Parakor

Hubungan di antara kecepatan muat suku dengan banyaknya rangka suku di memori kerja

Kece-patan muat suku

Banyaknya rangka suku

Banyak rangka suku tidak terpakai

Banyak panggantian suku; kerja sia-sia tinggi

------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

9. Anomali Belady

Biasanhya, makin besar ukuran memori kerja, maka besar daya tampungnya, sehingga penggantian suku menjadi sedikit

Sedikit penggantian suku menyebabkan sedikit gagal suku

Ada kalanya (jarang sekali) terjadi sebaliknya yakni makin besar ukuran memori kerja makin banyak gagal suku

Kejadian ini dikenal sebagai anomali Belady (ditemukan oleh Belady); makin besar ukuran memori kerja makin banyak gagal suku

Banyaknya rangka suku

Banyaknya gagal suku

------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

B. Penggantian Suku Berdasarkan Permintaan

1. Permintaan Suku dan Antrian Suku

Prosesor mencari isi rangka suku untuk diakses; pencarian ini dapat berbentuk antrian suku

Antrian suku ini ditimbulkan oleh program yang dikerjakan oleh prosesor

Contoh antrian suku

01230140123433122412…

Agar mudah terbaca, antrian dipecah empat-empat

0123 0140 1234 3312 2412 …

Arah antrian

------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

2. Gagal Suku, Muat Suku, dan Penggantian Suku

Jika suku yang akan diakses oleh prosesor tidak ada di memori kerja maka terjadi gagal suku

Agar dapat dikerjakan suku yang gagal diakses itu dimuat dari memori dukung

Jika memori kerja sudah penuh maka untuk dapat memuat suku yang dicari, ada suku di rangka suku yang perlu diganti

Urutan peristiwa

• Prosesor mengkases suku

• Jika tidak ada, gagal suku

• Jika gagal suku, muat suku

• Jika memori kerja penuh, penggantian suku

------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

3. Algoritma Penggantian Suku

Suku mana di memori kerja yang akan diganti ditentukan oleh algoritma penggantian suku

Di sini dibicarakan beberapa algoritma penggantian suku sambil menghitung banyaknya gagal suku

Beberapa algoritma penggantian suku

• Algoritma penggantian acak

• Algoritma pertama masuk pertama keluar

• Algoritma paling lama tidak dipakai

• Algoritma paling jarang dipakai

• Algoritma paling sering dipakai

• Algoritma peluang kedua

------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

4. Algoritma Penggantian Acak

Suku yang diganti ditentukan secara acak

Contoh 1

Ada 3 rangka suku

• Suku yang diganti; x Gagal suku

Penggantian suku dilakukan secara acak

Antrian

suku 0 1 2 3 0 1 4 0 1 2 3 4

Muat dan 0 0 0• 3 3 3 • 1• 2 2• 4

ganti 1 1 1 1 • 4 4 4• 3 3

2 2• 0 0 0 0 0 0

Gagal x x x x x x x x x x

suku

Terjadi 10 kali gagal suku

------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

5. Algoritma Penggantian

Pertama Masuk Pertama Keluar (PMPK)

First In First Out (FIFO)

Contoh 2

Ada 4 rangka suku

Antrian

suku 1 2 3 4 1 2 5 1 2 3 4 5

Muat dan 1 1 1 1 • 5 5 5 5• 4 4

ganti 2 2 2 2• 1 1 1 1• 5

3 3 3 3• 2 2 2 2

4 4 4 4• 3 3 3

Gagal x x x x x x x x x x

suku


------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

Contoh 3 (untuk anomali Belady)

Tiga Rangka Suku

Antrian

Suku 0 1 2 3 0 1 4 0 1 2 3 4

Muat dan 0 0 0• 3 3 3• 4 4 4

Ganti 1 1 1• 0 0 0 • 2 2

2 2 2• 1 1 1• 3

Gagal x x x x x x x x x 9 kali

Suku

Empat Rangka Suku

Antrian

Suku 0 1 2 3 0 1 4 0 1 2 3 4

Muat dan 0 0 0 0 • 4 4 4 4• 3 3

Ganti 1 1 1 1• 0 0 0 0• 4

2 2 2 2• 1 1 1 1

3 3 3 3• 2 2 2

Gagal x x x x x x x x x x 10 kali

suku

------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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


Paling Lama Tidak Dipakai (PLTD)

Least Recently Used (LRU)

Contoh 4

Ada empat rangka suku

Antrian

suku 1 2 3 4 1 2 5 1 2 3 4 5

Muat dan 1 1 1 1 1 1 1• 5

ganti 2 2 2 2 2 2 2

3 3 • 5 5• 4 4

4 4 • 3 3 3

Gagal x x x x x x x x

suku


------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

7. Algoritma Penggantian Paling Jarang Dipakai (PJD) Least Frequently Used

Dalam contoh ini, jika frekuensi sama maka suku kecil yang diganti

Contoh 4

Ada 4 rangka suku

Antriansuku 1 2 3 4 1 2 5 1 2 3 4 5Muat dan 1 1 1 1 1 1 1ganti 2 2 2 2 2 2 3 3 • 5 5 5 4 4 • 3• 4

Frekuensi 1(2) 1(3) 1(3)

dipakai 2(2) 2(3) 2(3)

3(1) 5(1) 5(1)

4(1) 4(1) 3(1)Gagal x x x x x x xsuku Gagal suku 7 kali

------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

8. Algoritma Penggantian Paling Sering Dipakai (PSD) Most Frequently Used

Dalam contoh ini, jika frekuensi sama maka suku kecil yang diganti

Contoh 5

Ada 4 rangka suku

Antriansuku 1 2 3 4 1 2 5 1 2 3 4 5Muat dan 1 1 1 1 • 5 5 5ganti 2 2 2 2• 1• 2 3 3 3 3 3 4 4 4 4

Frekuensi 1(2) 2(2) 1(1)

dipakai 2(2) 3(1) 3(1)

3(1) 4(1) 4(1)

4(1)5(1)5(1)Gagal x x x x x x xsuku Gagal suku 7 kali

------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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


Peluang Kedua

Suku diberi peluang sehingga pada peluang kedua baru diganti

Diperlukan pointer untuk menunjuk suku secara berurutan; sampai di ujung, pointer mulai lagi dari awal

------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

Bit untuk tanda peluang

Peluang pertama 0

Peluang kedua 1

Putaran pertama Putaran kedua

Rangka Bit Rangka Bit

23 0 23 1

27 0 27 1

32 0 32 1

33 1 33 ganti

37 0 37 0

39 1 39 1

42 1 42 1

------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

C. Penggantian Suku Berdasatkan Perkiraan

1.Dasar Perkiraan

Untuk dapat melakukan perkiraan diperlukan dasar untuk perkiraan

Dasar yang umum digunakan adalah lokalitas yakni lokasi suku yang akan sering diakses untuk suatu waktu tertentu

Ada dua macam lokalitas

• Lokalitas waktu

• Lokalitas ruang

Lokasi ini dapat diperkirakan untuk dimuat sekaligus ke memori kerja

------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

2. Lokalitas Waktu

Ada kalanya program komputer melakukan proses yang sama berulang-ulang untuk sejumlah kali

Pengulangan ini dilakukan melalui simpal (looping), misalnya, melalui

Dari X = 1 sampai 100

A __________

B __________

C __________

D __________

E __________

F __________

Batas

Ada lokasi A sampai F yang diulang 100 kali

------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

3. Lokalitas Ruang

Ada kalanya program komputer melakukan proses yang menggunakan alamat memori yang berdampingan

Ada sejumlah alamat memori berurutan yang digunakan pada proses

X(01)

X(02)

X(03)

X(04)

X(99)

Ada 99 lokasi berurutan yang akan diakses

------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

4. Peta Perkiraan

Ada kalanya ada sejumlah lokalitas membentuk peta perkiraan

Secara bergantian setiap lokalitas dimuat sekaligus ke memori kerja

Banyaknya suku

L = lokalitas

P = peralihan

L1 P L2P

L3P L4

------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

4. Model Perangkat Kerja (Working Set Model)

Suku di dalam suatu lokalitas merupakan suatu perangkat kerja

Mereka menempati suatu bentangan waktu berupa jendela perangkat kerja

Lebar jendela perangkat kerja adalah waktu (dapat berupa cacahan pada memori)

Suku di luar jendela dikeluarkan dari memori kerja

Waktu

w

ttw

------------------------------------------------------------------------------Bab 6

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

5. Contoh perangkat kerja dengan w = 12 000

Memori Suku Perangkat Letak Suku takTeracu teracu kerja perubahan terpakai00 000 123 123 123 123 123 123 123 123 123 12310 000 145 12345 145 1234514 000 456 123456 456 123456 456 123456 456 12345622 000 1 1456 24 000 174 14567 26 000 176 14567 176 14567 176 1456732 000 18 145678 18 14678 18 14678

38 000 178 1678 178 1678 178 1678 46 000 178 178 48 000 90 17890

2 3 (10 000 – 22 000)

5 (22 000 – 34 000)4 (26 000 –38 000)

6 (32 000 – 44 000

Thanks

Bab 6

Documents

Transcript of Bab 6