SISTEM OPERASIISG2B3

MANAJEMEN MEMORI

Agus Setiawan

Program Studi Sistem Informasi

Fakultas Rekayasa Industri

Telkom University

OVERVIEW

• Manajemen memori merupakan salah satu fungsisistem operasi

• ‘Proses’ tidak hanya berbagi CPU, akan tetapi jugaberbagi memori fisik

• ‘Proses’ tidak hanya read saja tetapi juga write dimemori

• Chapter ini menjelaskan bagaimana ‘Proses’ melakukan sharing memori fisik.

OVERVIEW

MANAJEMEN MEMORI

• Manajemen memori dilakukan dengan caramembagi-bagi memori untuk mengakomodasibanyak proses

• Manajemen memori dilakukan untuk menjaminagar setiap proses yang ready dapat segeramemanfaatkan processor time

REQUIREMENT MANAJEMENMEMORI

• Terdapat 5 requirement manajemen memori :

– Relocation

– Protection

– Sharing

– Logical organization

– Physical organization

Mnemonic : #RaPopo #SeLowPrend

REQUIREMENT MANAJEMENMEMORI : RELOCATION

• Programmer tidak tahu di bagian memori yang mana program akan ditaruh pada saat dieksekusi

• Pada saat program dieksekusi, dimungkinkanprogram tersebut akan di-swap ke disk dankemudian diambil lagi dari disk untuk ditaruh dimemori dengan lokasi yang berbeda dengan lokasisebelumnya (terjadi relocation)

• Diperlukan adanya translasi antara alamatprogram dengan alamat fisik memori

REQUIREMENT MANAJEMENMEMORI : PROTECTION

• Suatu proses tidak boleh mengakses lokasi memoriproses yang lain tanpa ijin

• Lokasi program di memori tidak tentu -> alamatmutlak pada saat compile tidak dapat diketahui

• Penanganan proteksi memori diserahkan kepadaprosesor (secara hardware), bukan bagian sistemoperasi (software)

• Sistem operasi tidak dapat memperkirakanpenggunaan semua referensi memori dari setiapprogram

REQUIREMENT MANAJEMENMEMORI : SHARING

• Harus dimungkinkan suatu lokasi memori dapatdiakses oleh lebih dari satu proses (secara legal)

• Beberapa proses yang memerlukan data yang sama, maka tidak perlu setiap proses meng-copy data dari disk ke memori, cukup sebuah copy saja

REQUIREMENT MANAJEMEN MEMORI : LOGICAL ORGANIZATION

• Main memory dikelompokkan secara linier atauberdimensi satu yang berupa ruang alamat yang terdiri dari deretan byte atau word

• Sebagian besar program dibuat dalam bentuk modul-> penempatan di memori tidak linier -> diperlukanpengaturan secara logic

• Kelebihan program dalam bentuk modul:

– Modul dapat ditulis dan di-compile secara terpisah

– Setiap modul dapat diberi tingkatan proteksiberbeda-beda (read only, execute only)

- Modul dapat dishare oleh beberapa proses

REQUIREMENT MANAJEMEN MEMORI : PHYSICAL ORGANIZATION

• Memory dikelompokkan menjadi memori utamadan memori sekunder

• Diperlukan metode yang mengatur aliran data darimemori utama ke memori sekunder dan sebaliknya

• Pengaturan tersebut dilakukan oleh sistem, bukanprogrammer, karena:

- Programmer tidak tahu berapa ruang memoriyang tersedia pada saat program dijalankan

REQUIREMENT MANAJEMEN MEMORI : PHYSICAL ORGANIZATION

• – Bila ruang memori yang tersedia tidak cukupuntuk menampung program dan data -> sistemdapat melakukan overlay

Overlay adalah menempatkan beberapa bagianmodul / program pada area memori yang samasecara bergantian

TEKNIK MANAJEMEN MEMORI

1•Segmentation

2•Paging

TEKNIK MANAJEMEN MEMORI : SEGMENTATION

• Memori dipartisi menjadi bagian yang besardengan ukuran yang fix yang disebut segmen

• Segment digunakan untuk beberapa software yang berbeda-beda

• Memori seperti slot yang fix (segmen)

• Masing-masing segmen memiliki

alamat unik

TEKNIK MANAJEMEN MEMORI : SEGMENTATION

• Ketika sistem operasi booting, sistem operasipertama kali akan diload di memori

• Sistem operasi akan menempati level

bawah

TEKNIK MANAJEMEN MEMORI : SEGMENTATION

• Selanjutnya device driver yang dibutuhkan untukmengontrol hardware

TEKNIK MANAJEMEN MEMORI : SEGMENTATION

• Sisa space digunakan secara normal untukprogram aplikasi (user process)

• Satu proses secara menyeluruh diload

ke satu segmen

TEKNIK MANAJEMEN MEMORI : SEGMENTATION

• Partisi bisa berukuran sama dan berbeda-beda

• Meskipun demikian, ukuran tiap partisi : FIXED

• Ukuran harus diperbesar untuk menyimpan data secara keseluruhan

TEKNIK MANAJEMEN MEMORI : SEGMENTATION

Sistem operasi bertanggung jawab :

1) Mencatat bagian memori yang sedangdigunakan dan proses apa yang menggunakannya

2) Mengetahui berapa bagian memori yang free

TEKNIK MANAJEMEN MEMORI : SEGMENTATION

“Pendekatan segmentation kadang-kadangmenyebabkan kesulitan karena ukuran partisi yang tidak fleksibel”

- Banyak space yang terbuang

- Sebagian besar program tidak

menggunakan ukuran yang sama persis

dengan ukuran segmen

TEKNIK MANAJEMEN MEMORI : SEGMENTATION

1. Kadang-kadang jumlah total sisa yang tidakterpakai cukup untuk proses lain, akan tetapiproses harus difragmentasi dan proses tidak bisashare partisi

2. Segmentasi memiliki batas maksimum tetap padajumlah maksium proses yang dapat berjalanpada satu waktu

TEKNIK MANAJEMEN MEMORI : SEGMENTATION

- Untuk mengatasi hal tersebut, OS menggunakanvariable partitioning

- Jangan menentukan berapa jumlahsegment, berikan sebuah prosessesuai dengan memori yang dibutuhkan

TEKNIK MANAJEMEN MEMORI : SEGMENTATION

- Konsekuensinya ketika proses selesai tidakmembutuhkan memori yang samadengan proses sebelumnya

- Jika ada bagian kecil yang diguna-kan oleh proses selanjutnya, makamasih bisa digunakan dengan be-berapa fragmentasi yang terjadipada periode waktu tertentu

TEKNIK MANAJEMEN MEMORI : SEGMENTATION

• Fragmentasi: penyiaan/pemborosan memori akan terjadi pada setiap organisasi penyimpanan.

• Jenis fragmentasi:

• Fragmentasi Internal:

-> Proses tidak mengisi penuh partisi yang telah ditetapkan untuk proses

• Fragmentasi Eksternal:

-> Partisi dapat tidak digunakan karena ukuran partisi lebih kecil dibanding ukuran proses yang menunggu di antrian, sehingga tidak digunakan.

TEKNIK MANAJEMEN MEMORI : SEGMENTATION

• Solusi Sistem Operasi :

OS secara periodik menghentikan sementarasemua pekerjaan (PAUSE) dan mengumpulkandalam satu area kosong yang bisa digunakan olehproses lain

• Kekurangan pendekatan segmentation :

Menetapkan waktu kapan harus kompak saatPAUSE terjadi, ingat ini bukan tugas user tapi tugasSO sehingga waktu sangat bernilai untukconstructive processing

TEKNIK MANAJEMEN MEMORI : PAGING

• Untuk penggunaan yang terbaik, kitamembutuhkan pendekatan manajemen memorilainnya yaitu Paging

• Pada metode Paging, memori dibagi menjadiframe yang sangat kecil jika dibandingkan dengansegment

• Single process akan tahu bahwa semua data tidakbisa masuk kedalam satu frame

• Ukuran frame berkisar antara 2^9 sampai 2^13

• Frame ukurannya fixed untuk beberapa bagiansistem

TEKNIK MANAJEMEN MEMORI : PAGING

• Program dan data harus dipartisi sehingga porsiprogram dan data sesuai dengan ukuran individual frame

• Program dan data harus dibagi menjadi beberapapages. Ukuran page akan sama dengan denganukuran frame di memori.

TEKNIK MANAJEMEN MEMORI : PAGING

Page Program dan Data

Ma

in M

em

ory

Fra

me

TEKNIK MANAJEMEN MEMORI : PAGING

• Paging menjadi cara yang efektif untukmanajemen memori