TUGAS MAKALAH

MATA KULIAH SISTEM OPERASI

MANAJEMEN MEMORI

OLEH :

BENI KUSNADI 14121047

PROGRAM STUDI SISTEM INFORMASI

FAKULTAS TEKNOLOGI INFORMASI

UNIVERSITAS MERCU BUANA YOGYAKARTA

2016/2017

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa. bahwa penulis telah

menyelesaikan tugas mata mata kuliah system operasi pada pokok bahasan “Manajemen

Memori” dalam bentuk makalah.

Dalam penyusunan tugas atau materi ini, tidak sedikit hambatan yang penulis hadapi.

Namun penulis menyadari bahwa kelancaran dalam penyusunan materi ini tidak lain berkat

bantuan, dorongan dan bimbingan orang tua,dosen dan rekan rekan mahasiswa sehingga

kendala-kendala yang penulis hadapi teratasi. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima

kasih yang sebesar besarnya.

Penulis juga mengharapkan saran dan kritik dari pembaca sehingga untuk penciptaan

karya tulis yang lain kami bisa memberikan yang lebih baik lagi.

Semoga materi ini dapat bermanfaat dan menjadi sumbangan pemikiran bagi pihak yang

membutuhkan, khususnya bagi penulis sehingga tujuan yang diharapkan dapat tercapai,

Amiin.

Jogjakarta, 26 November 2016

Beni Kusnadi

BAB I

A. LATAR BELAKANG

Sistem operasi adalah perangkat lunak sisitem yang bertugas untuk melakukan

kontrol dan manajemen perangkat keras serta operasi-operasi dasar sistem, termasuk

menjalankan perangkat lunak aplikasi seperti program-program pengolah kata

danperamban web. Secara umum, Sistem Operasi adalah perangkat lunak pada lapisan

pertama yang ditempatkan pada memori computer pada saat komputer

dinyalakanbooting. Dan pada pembahasan ini akan dibahas tentang Memori sebagai

tempat penyimpanan instruksi/ data dari program yang secara Manajemennya.

B. RUMUSAN MASALAH

1. Pengertian manajemen memori

2. Hierarki organisasi memori pada sistem komputer

3. Pengalamatan memori

4. Overlay

5. Dynamic Loading

6. Dynamic Linking

7. Virtual memory

8. Mekanisme Demand Paging

BAB II

I. MANAJEMEN MEMORI

Definisi Manajemen Memori

Manjemen memori (Memory Manager) adalah salah satu bagian sistem operasi yang

mempengaruhi dalam menentukan proses mana yang diletakkan pada antrian.Manajemen

memori DOS merupakan mekanisme pengaturan memori pada sistem operasi DOS.

Sistem operasi berjalan dalam modus real dengan arsitektur berbasis prosesor intel x86.

Dalam modus real, hanya 20-bit pertama dari bus alamat yang akan digunakan oleh

sistem operasi untuk mengakses memori, sehingga menjadikan jumlah memori yang

dapat diakses hanya mencapai 220=1048576 bytes (1 MB) saja, dari yang seharusnya 32-

bit/40-bit pada prosesor-prosesor modern. Ada beberapa macam jenis memori diantaranya

:

Memori Kerja (ROM/PROM/EPROM/EEPROM, RAM, Cache memory)

Memori Dukung

Floppy, harddisk, CD, dll.

II. HIERARKI ORGANISASI MEMORI PADA SISTEM KOMPUTER

1. Inboard Memori

Adalah memori yang dapat diakses langsung oleh prosessor memori ini dibagi

menjadi 3 :

Register memori

Adalah memori berukuran kecil yang memiliki kecepatan akses yang

tinggi.Register ini digunakan untuk menyimpan data dan instruksi yang

sedang diproses sementara itu data lain yang belum diproses akan tersimpan di

dalam main memory menunggu untuk diproses.Register memiliki bagian-

bagian sebagai berikut :

Instruction Register (IR) berfungsi untuk menyimpan instruksi yang di proses

Program Counter (PC) berfungsi untuk menyimpan alamat lokasi main

memory yang berisi instruksi yang sedang diproses

General purpose register memiliki berbagai ungsi yang berhubungan dengan

data yang sedang di proses misal menampung data yang sedang diolah dan

manampung hasil olahan

Memory Data Register (MDR) berfungsi untuk menampung data/instruksi

yang dikirimkan dari main memory ke CPU/menampung data yang akan

disimpan ke main memory

Memory Address Register (MAR) berfungsi untuk menampung alamat

data/instruksi pada main memory yang akan diambil/diletakkan

Chache memory

Memori berkecepatan tinggi yang sifat nya sementara.Fungsi dari chache

memory adalah tempat menyimpan data/instruksi sementara yang diperlukan

prosessor jadi chache memori ini berfungsi untuk mempercepat akses data

pada komputer kerena chace menyimpan data/informasi yang telah diakses

oleh suatu buffer sehingga meringankan kinerja komputer.

Cara kerja memori chache,jika prosessor membutuhkan data pertama dia akan

mencarinya di chache memori,jika data ditemukan prosesor akan membacanya

dengan delay yang sangat kecil, jika data tidak ditemukan maka prosessor

akan mencarinya pada RAM yang kecepatannya lebih rendah.Pada dasarnya

chace memori dapat memberikan data yang dibutuhkan prosessor sehingga

kinerja RAM yang lambat dapat dikurangi.

Main Memory

Adalah memori utama dalam komputer dalam bentuk array yang disusun

word/byte,kapasitas susunan bisa samai 1 juta susunan.Memori utama

digunakan sebagai media penyimpanan data yang berkaitan dengan

CPU/perangkat I/O.Memori Utama terbagi menjadi beberapa jenis yaitu :

Read Only Memory (ROM) adalah memori yang hanya bisa dibaca

biasanya terpasang pada BIOS(Basic Input Output System) yang terpasang

pada motherboard

Random Acces Memory (RAM) adalah memori tempat penyimpanan data

smentara pada saat komputer dijalankan dan diakses secara

acak/random.Semakin besar kapasitas RAM semakin cepat pula kinerja

komputer,berbeda dengan ROM,RAM dapat ditulis dan dihapus ram

memiliki beberapa jenis yaitu :

SRAM,EDORAM,SDRAM,DDRAM,RDRAM dan VGRAM

Outboard Storage Adalah memori berkapasitas besar yang bersifat non-

volatile atau tidak akan hilang walau kehilangan power/daya.

Magnetic Disk

Adalah piringan bundar yang terbuat dari bahan tertentu dengan permukaan dilapisi

bahan magnetic.Mekanisme baca/tulis yang digunakan disebut head/kumparan

pengkonduksi selama operasi penulisan dan pembacaan head bersifat stationer

sedangkan piringan yang bergerak dibawahnya biasanya menggantung diatas

permukaan dantertahan pada bantalan udara.

CD/DVD-ROM

Sebuah piringan kompak dari piringan optik/optical disk yang dapat

menyimpan data.CD/DVD-ROM dapat membaca CD atau DVD.

2. Offline Storage Penyimpanan dengan akses yang paling lambat karena mengunakan

pita magnetik contoh dari Offline Storage adalah :

Magnetic Tape Adalah model utama dari secondary memori yang juga dipakai

untuk alat I/O dimana informasi dimasukkan kedalam CPU dari tape dan

informasi diambil dari CPU lalu disimpan ke tape lainnya.

Cardride tape

WORM

III. PENGALAMATAN MEMORI

Masing-masing Processor menggunakan mode pengalamatan yang berbeda-beda

karena memiliki pertimbangan dalam penggunaannya.

Berikut 3 macam Pengalamatan yang utama :

1. Immediate Addressing.

Bentuk pengalamtan ini adalah yang paling sederhana. Berikut karakteristik

dari Immediate Addressing :

Umumnya bilangan akan disimpan dalam bentuk komplemen dua.

Bit paling kiri sebagai sebagai bit penanda.

Ketika operand dimuatkan ke dalam register data, bit tanda akan digeser ke kiri

hingga maksimum word data.

Keuntungan :

Mode ini tidak adanya referensi selain dari instruksi yang diperlukan untuk

memperoleh operand.

Menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhan akan cepat.

Kerugian :

Ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field alamat.

2. Direct Addressing

Direct Addressing atau bisa disebut juga dengan pegalamatan langsung, yaitu

mode pengalamatan untuk mentransfer data antar memori dan register.

Teknik ini banyak digunakan pada komputer lama dan komputer kecil. Dan

juga hanya memerlukan sebuah referensi memori dan tidak memerlukan kalkulasi

khusus.

Kelebihan :

Field alamat berisi efektif address sebuah operand.

Kekurangan :

Keterbatasan field alamat karena panjang field alamat biasanya lebih kecl

dibandingkan panjang word.

3. Indirect Addressing.

Indirect Addressing merupakan pengalamatan yang tidak langsung. Metode

pengalamatan ini digunakan untuk mentransfer DATA/byte/word antar register

dan lokasi yang alamatnya ditunjukkan oleh isi suatu register.

Field alamat mengacu pada alamat word di dalam memori, yang pada

gilirannya akan berisi alamat operand yang panjang.

Keuntungan :

Ruang bagi alamat menjadi besar sehingga semakin banyak alamat yang dapat

referensi.

Kelebihan :

Diperlukan referensi memori ganda dalam satu fetch sehingga memperlambat

proses operasi.

IV. OVERLAY

Overlay merupakan suatu metode untuk memungkinkan suatu proses yang

membutuhkan memori yang cukup besar menjadi lebih sederhana. Penggunaan

overlays ini dapat menghemat memori yang digunakan dalam pengeksekusian

instruksi-instruksi. Hal ini sangat berguna terlebih jika suatu program yang ingin

dieksekusi mempunyai ukuran yang lebih besar daripada alokasi memori yang

tersedia.

Cara kerjanya yaitu pertama-tama membuat beberapa overlays yang

didasarkan pada instruksiinstruksi yang dibutuhkan pada satu waktu tertentu. Setelah

itu, membuat overlays drivernya yang digunakan sebagai jembatan atau perantara

antara overlays yang dibuat. Proses selanjutnya ialah me-load instruksi yang

dibutuhkan pada satu waktu ke dalam absolut memori dan menunda instruksi lain

yang belum di butuhkan pada saat itu. Setelah selesai dieksekusi maka instruksi yang

tertunda akan diload menggantikan instruksi yang sudah tidak dibutuhkan lagi.

V. DYNAMIC LOADING

Dengan dynamic loading, suatu routine tidak diload sampai dipanggil. Semua routine

disimpan pada disk sebagai format relocatable load

Mekanisme dasar :

› Program utama diload dahulu dan dieksekusi

› Bila suatu routine perlu memanggil routine yang lain, routine yang dipanggil

lebih dahulu diperiksa apakah routine yang dipanggil sudah diload. Jika

tidak, relocatable linking loader dipanggil untuk meload routine yang diminta ke

memori dan mengupdate tabel alamat dari program yang mencerminkan perubahan

ini.

VI. DYNAMIC LINKING

Dynamic Linking adalah proses dengan banyak langkah, ditemukan juga

penghubung-penghubung pustaka yang dinamis, yang menghubungkan semua rutin

yang ada di pustaka. Beberapa sistem operasi hanya mendukung penghubungan yang

statis, dimana seluruh rutin yang ada dihubungkan ke dalam suatu ruang alamat.

Setiap program memiliki salinan dari seluruh pustaka. Konsep penghubungan

dinamis, serupa dengan konsep pemanggilan dinamis.

Pemanggilan lebih banyak ditunda selama waktu eksekusi, dari pada lama

penundaan oleh penghubungan dinamis. Keistimewaan ini biasanya digunakan dalam

sistem kumpulan pustaka, seperti pustaka bahasa subrutin. Tanpa fasilitas ini, semua

program dalam sebuah sistem, harus mempunyai salinan dari pustaka bahasa mereka

(atau setidaknya referensi rutin oleh program) termasuk dalam tampilan yang dapat

dieksekusi.

VII. VIRTUAL MEMORI

Virtual Memory (Memori Virtual) adalah memory yang dapat dibuat oleh user

(pengguna komputer), yang digunakan oleh aplikasi untuk menggunakan sebagian

dari memori sekunder seolah-olah ia menggunakannya sebagai RAM fisik.

Virtual memory menggabungkan RAM komputer Anda dengan ruang

sementara pada hard disk. Ketika RAM berjalan rendah, memori virtual

memindahkan data dari RAM ke sebuah ruang yang disebut paging file. Data

bergerak ke dan dari paging file membebaskan RAM untuk menyelesaikan

pekerjaannya.

Semakin banyak RAM komputer Anda, program-program Anda umumnya akan lebih

cepat berjalan. Jika kurangnya RAM yang memperlambat komputer Anda, Anda

mungkin tergoda untuk meningkatkan memori virtual untuk mengimbanginya.

Namun, komputer Anda dapat membaca data dari RAM jauh lebih cepat daripada dari

hard disk, sehingga menambahkan RAM adalah solusi yang lebih baik.

Penggunaan Virtual Memori

Virtual memory bisa dibuat dengan menggunakan memori yang ada di

harddisk, jumlahnya tidak dibatasi, tergantung dari besarnya sisa memori yang ada di

hard disk. Dalam sistem operasi berbasis Windows NT, terdapat sebuah komponen

yang mengatur memori virtual yaitu Virtual Memory Manager (VMM) yang memiliki

fungsi untuk dapat memetakan alamat-alamat virtual yang dimiliki oleh sebuah proses

yang berjalan ke dalam page memori fisik di dalam komputer. Dengan cara ini maka

setiap proses dapat memperoleh memori virtual yang cukup agar dapat berjalan dan

tidak mengganggu memori yang sedang digunakan oleh proses lainnya. VMM

menangani paging antara RAM dan page file agar setiap aplikasi 32-bit dapat

mengakses memori hingga 4 Gigabyte, meskipun Windows hanya membatasinya

pada kisaran 2 Gigabyte.

Jadi, untuk komputer yang mempunyai memori / RAM kecil ada baiknya

memperbesar virtual memori agar tetap dapat menjalankan aplikasi yang

membutuhkan memori yang besar terutama untuk game.

Berikut adalah langkah-langkah untuk memperbesar virtual memori di Windows XP

(Experience) : 1. Klik kanan [My Computer], pilih ‘Properties’ ;

2. Klik tab ‘Advanced’, Pilih ‘Settings’ pada ‘Performance’ ;

3. Ada 3 pilihan tab, Visual Effects, Advanced, & Data execution Prevention, kita

pilih ‘Advanced’ ;

4. Klik ‘Change’ pada Virtual Memory, pilih ‘Custom Size’, besarnya virtual memory

terserah user ;

5. Ubahlah nilai yang di lingkari menjadi lebih besar dari nilai default/ nilai standar

Setelah selesai menulis angka-nya, jangan lupa pilih ‘SET’, kemudian di ‘OK’, restart

komputer anda. Jika Anda menerima peringatan bahwa memori virtual Anda rendah, Anda

harus meningkatkan ukuran minimal paging file Windows Anda, menentukan ukuran

minimum awal paging file pada jumlah memori akses acak (RAM). Di instal pada komputer

Anda ditambah 300 megabyte (MB), dan ukuran maksimum sebesar 3 kali jumlah RAM yang

terpasang pada komputer Anda. Jika Anda melihat peringatan pada tingkat yang

direkomendasikan, kemudian meningkatkan ukuran minimum dan maksimum.

Rekomendasi:

1. Samakan besarnya memory pada Initial Size dan Maximum Size.

2. Dibeberapa sumber mengatakan besarnya memori pada virtual memori adalah

{[Jumlah total DDR anda sekarang] x 2} +128, misalnya total memory (DDR-RAM)

Anda sekarang 384 mb, berarti Virtual Memory Anda = (384×2)+128 = 896. Tapi

sumber dari Microsoft mengatakan Virtual Memory yang baik adalah 1,5x dari

jumlah Memory (DDR-RAM) yang terpasang di PC/Laptop Anda.

3. Karena Virtual Memory berfungsi sebagai pengganti (tambahan) DDR-RAM dan

mengambil akses dari harddisk (HDD). Alangkah baiknya jika mempunyai 2 harddisk

(partisi), bedakan lokasi harddisk antara System dan Virtual Memory,

VIII. MEKANISME DEMAND PAGING

Mekanisme Demand Paging : untuk mengetahui page mana yang masih di swap space

dan yang ada di memori utama.

Konsep dasar : Jumlah frame di memori utama tergantung tingkat multiprogramming.

Semakin tinggi tingkat multiprogramming semakin sedikit jatah frame untuk tiap

proses. Menggunakan bit valid/invalid dipage table(missal : bit 1àberada di memori

utama, bit 0à berada di swap space). Jika berstatus invalid maka trap page fault akan

dibangkitkan agar ditangani lebih lanjut oleh operating system yaitu: page fault

handler. Rutin page fault handler akan menangani operasi swap-in terhadap page yang

diperlukan.

Langkah-langkah swap-in:

1. Mencari frame memori utama yang kosong, jika tidak ada à dipilih salah satu

page dalam frame(victim page) untuk di swap out.

2. Swap in

3. Memperbarui rekaman di page tableà mengubah validation=1

4. Restart

PAGE REPLACEMENT

Secara umum dibagi menjadi 2 algoritma:

1. Global Replacement : Victim frame dapat dipilih dari semua frame yang ada.

2. Local Replacement: Victim frame dapat dipilih dari frame-frame yang sedang

ditempati oleh image proses bersangkutan.

Algoritma page replacement:

1. Algoritma FIFO(First in First out)

2. Algoritma Optimal

3. Algoritma LRU(Least Recently Used)

Penjelasan :

1. Algoritma FIFO : page yang diganti adalah page yang paling lama berada di

memori atau yang pertama kali masuk.

2. Algoritma Optimal : page yang diganti adalah page yag baru akan dipanggil

lagi pada waktu yang masih lama. Diasumsikan sistem mampu memprediksi page-

page yang akan diakses.

3. LRU: Page yang diganti adalah page yang paling lama sudah tidak diakses.

Alokasi Frame : Pengalokasian tiap-tiap proses bervariasi tergantung pada tingkat

multiprogramming. Jika tingkat multiprogrammingnya semakin tinggi, maka proses

akan kehilangan beberapa frame.Sebaliknya jika tingkat multiprogramming

berkurang, maka proses akan mendapat frame melebihi dari yang dibutuhkan.

1. Alokasi sama rata(equal allocation)à Tiap proses mendapat jumlah frame sama

banyak

2. Alokasi proporsional(proportional allocation)à Tiap proses mendapat jumlah

frame sesuai dengan besarnya image proses itu.

3. Alokasi berprioritas(priority allocation)àJumlah frame yang dialokasikan untuk

tiap proses berdasarkan prioritas.

DAFTAR PUSTAKA

http://informatikateknologi.blogspot.co.id/2015/06/sistem-hirarki-pada-komputer.html

http://mimamee.blogspot.co.id/2015/01/mode-pengalamatan-memori.html

https://riswadiaris.wordpress.com/2012/05/23/virtual-memori/