Manajemen Memory II

Posted by : Unknown Jan 17, 2015

Selamat Malam Gan
malam ini saya akan melanjutkan materi berikutnya yaitu:

MANAJEMEN MEMORI II
dibawah berikut bagian dari materi Manejemn Memori II

Paging
Segmentasi
Virtual Memory

nah saya akan membahas tahap 1 yaitu Paging.apa kalian tahu apa itu paging?

Suatu metode yang memungkinkan suatu alamat memori fisik yang tersedia dapat tersusun tidak berurutan.
Paging merupakan solusi untuk masalah fragmentasi eksternal dimana ruang alamat logika tidak berurutan yang mengijinkan sebuah proses dialokasikan pada memori fisik yang terakhir tersedia.
Paging adalah bentuk manajemen memori yang biasa digunakan pada beberapa OS.

adapun Konsep Paging :

Memori virtual dibagi menjadi blok-blok yang ukurannya tetap yang dinamakan page (ukurannya adalah pangkat 2, diantara 512 bytes dan 8192 bytes, tergantung arsitektur).
Memori fisik dibagi juga menjadi blok-blok yang ukurannya tetap yang dinamakan frame.
Lalu kita membuat suatu page table yang akan menterjemahkan memori virtual menjadi memori fisik.

contoh ilustrrasi Konsep Paging

Pages

Alamat yang dihasilkan oleh CPU(memori logis) akan dibagi menjadi 2 yaitu nomor page (p) dan page offset(d):

Nomor page akan menjadi indeks dari page table yang mengandung alamat dasar dari setiap alamat di memori fisik.
Page offset akan digabung dengan alamat dasar untuk mendefinisikan alamat fisik yang akan di kirim ke unit memori.

Frames

Pada alamat memori fisis akan dibagi menjadi nomor frame (f) yang nantinya akan dicocokan pada page table.

Setiap alamat yang dihasilkan oleh CPU akan dicocokan nomor page-nya pada page table lalu akan dicari frame mana yang sesuai dengan nomor page tersebut.

Keuntungan dan Kerugian Paging

Jika kita membuat ukuran dari masing-masing pages menjadi besar:

Keuntungannya akses memori akan relatif lebih cepat.
Kerugiannya kemungkinan terjadinya fragmentasi internal yang sangat besar.

Jika kita membuat ukuran dari masing-masing pages menjadi kecil:

Kerugiannya akses memori akan relatif lebih lambat.
Keuntungannya kemungkinan terjadinya fragmentasi internal akan menjadi lebih kecil.

Struktur Paging

Perangkat Keras Paging

Dikenal dengan Unit Manajemen Memori (MMU).
Jika CPU ingin mengakses memori, CPU mengirim alamat memorinya ke MMU yang akan menerjemahkannya ke alamat lain sebelum mengirim kembali ke unit memori.

Alamat yang dihasilkan oleh CPU disebut alamat logis.
Alamat yang didapat setelah melalui MMU disebut alamat fisik.

Page Table

Sebuah rangkaian array dari masukan-masukan (entries) yang mempunyai indeks berupa nomor page (p).
Setiap masukan terdiri dari flags (contohnya bit valid) dan nomor frame.
Alamat fisik dibentuk dengan menggabungkan nomor frame dengan offset.

Skema Page dua tingkat

Page table secara Multilevel

Inverted Page Table

Satu masukan untuk setiap page dari memori.
Masukan terdiri dari page di alamat logis yang disimpan di lokasi memori nyata, dengan informasi tentang proses yang dimiliki oleh page tersebut.
Mengurangi memori yang dibutuhkan untuk menyimpan setiap tabel page, tetapi mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk mencari tabel saat page mengalami kerusakan.
Menggunakan hash table untuk membatasi mencari satu atau beberapa masukan tabel page.

contoh ilustrasi Inverted Page Table

Shared Page Table

Berbagi Kode

Dibutuhkan suatu kode read-only yang dibagi antara proses.
Kode yang dibagi harus berada di lokasi yang sama di alamat logis

Kode dan Data Privat

Setiap proses menyimpan kode dan datanya.
page untuk kode dan data tertutup bisa berada dimana saja dalam ruang di alamat logis.

Contoh Page Table

Nah sekarang memasukin tahap ke 2 yaitu: Segmentasi.apa kalian tahu apa itu Segementasi?

Salah satu cara untuk mengatur memori dengan menggunakan segmen.
Program dibagi menjadi beberapa segmen.
Segmen → kumpulan logical unit.

Arsitektur Segmentasi

Alamat logika terdiri dari dua bagian yaitu nomor segmen (s) dan offset (d) yang dituliskan dengan <nomor segmen, offset
Pemetaan alamat logika ke alamat fisik menggunakan tabel segmen (segment table), terdiri dari:
Segmen basis (base) berisi alamat fisik awal
Segmen limit merupakan panjang segmen

Sifat Segmentasi

Ukuran tiap segmen tidak harus sama.
Dapat diletakan di mana saja (di main memory, setelah program dimasukkan ke memori).
Tabel Segmen → menentukan lokasi segmen.
Saling berbagi.
Adanya proteksi.
Alokasi yang dinamis.

Contoh Implementasi Segmentasi

Masalah Segmentasi

Segmen dapat membesar.
Muncul fragmentasi luar, bila ada proses yang besar.

Perbedaan Segmentasi & Paging

Kelebihan paging:

Tidak ada fragmentasi luar.
Alokasi-nya cepat.

Kelebihan segmentasi:

Saling berbagi.
Proteksi.

Sekarang memasukin tahap terakhir yaitu :Virtual Memory.apa kalian tahu apa Virtual Memory?

Memori virtual merupakan suatu teknik yang memisahkan antara memori logis dan memori fisiknya.
Menyembunyikan aspek-aspek fisik memori dari user.

Memori adalah lokasi alamat virtual berupa byte yang tidak terbatas.
Hanya beberapa bagian dari memori virtual yang berada di memori logis.

Prinsip Virtual Memory

Konsep memori virtual yang dikemukakan Fotheringham pada tahun 1961 pada sistem komputer Atlas di Universitas Manchester, Inggris:

“ Kecepatan maksimum eksekusi proses di memori virtual dapat sama, tetapi tidak pernah melampaui kecepatan eksekusi proses yang sama di sistem tanpa menggunakan memori virtual.”

Keuntungan Memori Virtual

Lalu lintas I/O menjadi rendah.
Berkurangnya memori yang dibutuhkan.
Meningkatnya respon.
Bertambahnya jumlah user yang dapat dilayani.
Memori virtual melebihi daya tampung dari memori utama yang tersedia.

Implementasi Virtual Memory

Multiprograming

Memori virtual dapat dilakukan dengan cara:

Demand paging
Demand segmentation

Demand paging

Permintaan pemberian page
Permintaan pemberian page menggunakan swapping.
Page pada permintaan pemberian page hanya di-swap ke memori jika benar-benar diperlukan.

Keuntungan: