Virtual Memory Mirzest

5/11/2018 Virtual Memory Mirzest - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/virtual-memory-mirzest 1/33By: Esty Swandana & Mirza Sulthony


http://slidepdf.com/reader/full/virtual-memory-mirzest 2/33

Latar Belakang

Demand Paging

Page Replacement Algorithm

Thrashing



Pada sebuah program, instruksi yang akandieksekusi harus berada di memori fisik/main

memory (RAM) Tidak seluruh bagian program diproses,

misal:

Error handling

Alokasi array/list/ tabel yang tidak terpakai

Option atau feature tertentu yang jarangdigunakan



Berarti, meskipun seluruh bagian programdiunggah ke main memory, tidak semuanyaterpakai.

Pada memori dengan kapasitas terbatas, hal

ini akan menurunkan optimalisasi utilitas dariruang memori fisik (memori utama).



Masalah:

Bagaimana menempatkan program yang

berukuran lebih besar dari kapasitas RAM.

Multiprogramming yang membutuhkan alokasimemory besar.

Solusi: menggunakan virtual memory



Virtual memory: mekanisme yangmemisahkan antara memori logis danmemori fisiknya.

Mekanisme ini menempatkan keseluruhanprogram di memori sekunder dan membawa page yang diperlukan ke memori fisiksehingga RAM hanya akan menyimpansebagian alamat proses yang seringdigunakan (dapat diambil sesuai kebutuhan).



Skema Virtual Memory



Keuntungan menggunakan virtual memory:

1. Lalu lintas I/O menjadi rendah2. Program tidak terbatas jumlah memori fisik

yang tersedia.

3. Dapat menjalankan beberapa program secarabersamaan.

4. Shared library (copy-on-write).



Virtual Memory diimplementasikan dengan 2cara:

Demand Paging

• Menerapkan konsep pemberian halaman/ page padaproses

Demand Segmentation

• Menerapkan konsep ukuran segmen yang bervariasi



Latar Belakang

Demand Paging


Thrashing



Merupakan implementasi Virtual Memoryyang paling umum digunakan.

Memiliki prinsip yang sama denganswapping. Perbedaannya adalah pada

demand paging, page tidak akan dibawa kememori fisik sampai benar-benardiperlukan (lazy swapper/pager ).



Proses demand paging:

1

• Seluruh page dari proses yang akan dieksekusi disimpandi memori sekunder (disk).

2

• Saat sebuah page diperlukan, proses akan mengakses page table untuk referensi page yang diinginkan.

3

• Jika valid-invalid bit = ‘valid’ page sudah ada dimemori utama.

• Jika valid-invalid bit = ‘invalid’ page tidak berada dimemori utama terjadi page fault



Valid-invalid Bit: digunakan untuk menentukan page mana yang sudah berada di memori utamadan mana yang tidak ada.

Jika bit = 0, akan terjadi page fault .

• Status = ‘valid’

• Page berada di memori utamaBit = 1

• Status = ‘invalid’

• Page berada di memori sekunder atau memang tidakada.Bit = 0



Skema Demand Paging



Page Fault: interupsi yang terjadi ketika page

yang dibutuhkan oleh suatu proses tidakberada di memori utama.

Ketika page fault terjadi, proses akan

dihentikan sementara page yang dimintadicari di dalam memori sekunder.



Terjadi page fault

Hardware

melakukan trap (proses terjebak

pada OS)

Referensi alamatdiberikan pada OS

Referensi alamat = legal pagediambil dari disk

Referensi alamat = ilegal proses dihentikan

Page dibawa kememori utama & page table diatur

ulang

Proses diulangkembali

Penanganan page fault :



Skema Penanganan

Page Fault



Latar Belakang

Demand Paging


Thrashing



Page replacement algorithm: algoritmauntuk menentukan page mana yang akan di

swap out ketika sebuah page barumembutuhkan frame.

Page replacement digunakan untukmengatasi over-allocating saat dilakukanswap in.



Skema page replacement



Kriteria page replacement algorithm yang baik:

Menyebabkan page fault yang rendah

Tidak menyebabkan thrashing

Tidak terlalu sulit diimplementasikan



Macam-macam page replacement algorithm:

1. Algoritma Optimal Prinsip: mengganti page yang tidak akan

terpakai lagi dalam jangka waktuterlama.

Algoritma dengan page fault terendah. Sulit diimplementasikan (sistem tidaktahu page apa saja yang akan digunakanselanjutnya).



2. Algoritma FIFO (First In, First Out) Prinsip: seperti prinsip antrian (antrian

tak berprioritas). Algoritma paling sederhana. Dianggap cukup baik sampai tahun

1970-an ketika Belady menemukananomali pada algoritma ini (AnomaliBelady).



3. Least Recently Used (LRU) Mengasumsikan page yang sudah

lama tidak digunakan tidak dibutuhkanlagi sehingga dapat di-swap out .

Performanya mendekati algoritmaoptimal dengan cost sedikit lebih

besar. Menggunakan linked list untuk

mendata page mana yang paling lamatidak terpakai.



4. Algoritma Second Chance Menggunakan circular queue dan

reference bit bernilai 1 atau 0. Page dengan reference bit = 1 (baru di-

load ) tidak akan langsung diganti

meski di antrian paling bawah. Berdasarkan pada algoritma FIFO yang

disempurnakan.



5. Algoritma Random Page yang akan di-swap out dipilih secara

acak. Relatif low cost , karena tidak

memerlukan stack , queue atau counter . Page fault -nya tinggi, tetapi lebih unggul

dalam hal memory looping reference dariAlgoritma LRU.



Latar Belakang

Demand Paging


Thrashing



Ialah kondisi dimana satu proses terlalu sibukmelakukan page swapping, sehingga waktu

processing lebih banyak untuk pagingdaripada untuk eksekusi.



Cara menghindari thrashing

Menambah real memory Memperbaiki desain aplikasi

Scheduling

Memperbaiki penggunaan memori



Efek thrashing dapat dibatasi denganmenggunakan algoritma local (priority)replacement.

Yaitu pengukuran yang menunjukkan bahwa

setiap program membutuhkan minimal sethalaman.



Untuk menghentikan thrashing, proses manayang harus di-non aktifkan?

Proses dengan prioritas paling rendah

Faulting process

Proses yang terakhir kali diaktifkan

Proses terkecil

Proses terbesar

Virtual Memory Mirzest

Documents

Transcript of Virtual Memory Mirzest