MAKALAH

MANAGEMEN MEMORY

Joni Maulindar s.Kom, M.Eng / Sistem Operasi

Di susun Oleh:

1.     Widyatama Fajar              (14.01.03.066)

2.     Wisnu Prasetyo                (14.01.03.067)

TEKNIK INFORMATIKA

STMIK DUTA BANGSA SURAKARTA

TAHUN AJARAN 2016

Pengertian Logical & Phisical Adress space

Logical address space adalah kumpulan dari segmen-segmen yang mana tiap-tiap segmen mempunyai nama dan panjang. alamat tersebut menunjukkan alamat dari segmen tersebut dan offset-nya didalam segmen-segmen tersebut. pengguna kemudian menentukan pengalamatan dari setiap segmen menjadi dua bentuk, nama segmen dan offset dari segmen tersebut (Hal ini berbeda dengan pemberian halaman, dimana pengguna hanya menentukan satu buah alamat, dimana pembagian alamat menjadi dua dilakukan oleh perangkat keras, semua ini tidak dapat dilihat oleh user).

Phsycal addres space adalah kumpulan alamat fisik yang berkorespondensi dengan alamat logika.

Konsep Dasar Memori Managemen

Memori adalah pusat dari operasi pada sistem komputer modern, berfungsi sebagai tempat penyimpanan informasi yang harus diatur dan dijaga sebaik-baiknya. Memori adalah array besar dari word atau byte, yang disebut alamat. CPU mengambil instruksi dari memory berdasarkan nilai dari program counter.

Sedangkan manajemen memori adalah suatu kegiatan untuk mengelola memori komputer. Proses ini menyediakan cara mengalokasikan memori untuk proses atas permintaan mereka, membebaskan untuk digunakan kembali ketika tidak lagi diperlukan serta menjaga alokasi ruang memori bagi proses. Pengelolaan memori utama sangat penting untuk sistem komputer, penting untuk memproses dan fasilitas masukan/keluaran secara efisien, sehingga memori dapat menampung sebanyak mungkin proses dan sebagai upaya agar pemogram atau proses tidak dibatasi kapasitas memori fisik di sistem komputer (Eko, 2009).

Strategi managemen memory

Strategi yang dikenal untuk mengatasi hal tersebut adalah memori maya. Memori maya menyebabkan sistem seolah-olah memiliki banyak memori dibandingkan dengan keadaan memori fisik yang sebenarnya. Memori maya tidak saja memberikan peningkatan komputasi, akan tetapi memori maya juga memiliki bberapa keuntungan seperti :

1.        Large Address Space

Membuat sistem operasi seakan-akan memiliki jumlah memori melebihi kapasitas memori fisik yang ada. Dalam hal ini memori maya memiliki ukuran yang lebih besar daripada ukuran memori fisik.

2.        Proteksi.

Setiap proses di dalam sistem memiliki virtual address space. Virtual address space tiap proses berbeda dengan proses yang lainnya lagi, sehingga apapun yang terjadi pada sebuah proses tidak akan berpengaruh secara langsung pada proses lainnya

3.        Memory Mapping

Memory mapping digunakan untuk melakukan pemetaan image dan file-file data ke dalam alamat proses. Pada pemetaan memori, isi dari file akan di link secara langsung ke dalam virtual address space dari proses.

4.        Fair Physical Memory Allocation

Digunakan oleh Manajemen Memori untuk membagi penggunaan memori fisik secara “adil” ke setiap proses yang berjalan pada sistem.

5.        Shared Virtual Memory.

Meskipun tiap proses menggunakan address space yang berbeda dari memori maya, ada kalanya sebuah proses dihadapkan untuk saling berbagi penggunaan memori.

Manajemen Memory  Untuk Multiprogramming

Untuk sistem komputer yang berukuran besar (bukan small computers), membutuhkan pengaturan memori, karena dalam multiprogramming akan melibatkan banyak pemakai secara simultan sehingga di memori akan terdapat lebih dari satu proses bersamaan.  Oleh karena itu dibutuhkan sistem operasi yang mampu mendukung dua kebutuhan tersebut, meskipun hal tersebut saling bertentangan, yaitu (Ama, 2003) :

a)      Pemisahan ruang-ruang alamat.

b)      Pemakaian bersama memori.

Manajer memori harus memaksakan isolasi ruang-ruang alamat tiap proses agar mencegah proses aktif atau proses yang ingin berlaku jahat mengakses dan merusak ruang alamat proses lain. Manajer memori di lingkungan multiprogramming sekalipun melakukan dua hal, yaitu :

a)      Proteksi memori dengan isolasi ruang-ruang alamat secara dis-joint.

b)      Pemakaian bersama memori.

Memungkinkan proses-proses bekerja sama mengakses daerah memori bersama. Ketika konsep multiprogramming digunakan, pemakaian CPU dapat ditingkatkan.  Sebuah model untuk mengamati pemakaian CPU secara probabilistic :

CPU utilization = 1 – p n

Dengan :

a)      N menunjukkan banyaknya proses pada suatu saat, sehingga kemungkinan bahwa semua n proses akan menunggu menggunakan I/O (masalah CPU menganggur) adalah sebesar pn. Fungsi dari n disebut sebagai degree of multiprogramming.

b)      P menunjukkan  besarnya waktu yang digunakan sebuah proses

Manajemen Memory  Alokasi Memori

a)      First fit algorithm : memory  manager men-scan list untuk  menemukan hole yg cukup untuk menampung proses yg baru. Proses akan menempati hole pertama yg ditemuinya yg cukup untuk dirinya.

b)      Next fit algorithm : sama dengan first fit, tetapi pencarian  hole dimulai dari hole ditemuinya dari scan sebelumnya.

c)      Best fit algorithm : dicari hole yang akan menghasilkan sisa paling sedikit setelah dimasuki proses.

d)     Worst fit algorithm : kebalikan dari best fit.

e)      Quick fit algorithm : mengelompokkan hole-hole dan membuat listnya sendiri. Misalnya, ada list untuk hole 4K, satu list untuk 8K, dst.

f)       Sistem Buddy : Memori di susun dalm senari blok-blok bebas berukuran 1,2,4,8,16 byte dst, sampai kapasitas memori.

Dari berbagai cara alokasi tsb. Di atas, sebuah hole yg ditempati proses akan terbagi menjadi bagian yang dipakai proses dan memori yang tidak terpakai (fragmen). Timbulnya memori yang tidak terpakai disebut fragmentasi. Ada dua macam fragmen :

a)      Internal : sisa hole yang tidak terpakai setelah terisi proses.

b)      Eksternal : hole yang secara utuh terlalu kecil untuk dipakai oleh proses manapun.

Kebutuhan-kebutuhan manajemen memori :

1.    Relokasi : dalam sebuah sistem dg memori virtual biasanya program2 yg ada dalam memori harus dapat berada dibagian memori yg berbeda pd waktu yg berbeda pula. Hal ini terjadi karena ketika program bertukar kembali kedalam memori setelah bertukar keluar untuk sementara waktu tdk dpt berada dilokasi yg sama. Untuk itulah memori manajemen itu harus dapat merelokasi program di memori dan memori harus dapat menangani referensi dalam kode program sehingga program dpt menunjuk dg tepat lokasi dlm memori

2.    Proteksi/Perlindungan adalah tidak bisa dijalankannya suatu proses karena tidak adanya izin utk menjalankan proses. Hal ini terjadi utk mencegah kesalahan pemakain kode yg berbahaya atau untuk menghindari campur tangan dari pihak lain yg tidak berwenang dlm hal tsb.

3.    Bagi pakai : dalam hal ini meskipun tiap memori memiliki perlindungan yg berbeda tapi dalam proses yang berbeda harus dapat berbagi informasi karena merupakan satu kesatuan memori.

4.     Organisasi secara logik adalah program yg sering digunakan/diselenggarakan dalam modul. Beberapa diantaranya bisa digunakan secara bersama-sama meskipun dg program yg berbeda, beberapa yg lain ada yg hanya membaca dan hanya berisi data yg dapat diubah. Manajemen memori lah yg bertanggung jawab utk menangani hal ini dari ruang alamat fisik linear dg cara segmentasi sebagai salah satu caranya.

5.     Organisasi secara fisik. Dalam hal ini biasanya memori dibagi menjadi dua yaitu

a.       Memori utama

b.      Memori sekunder.

Partitioning

Partitioning adalah teknik membagi memori menjadi beberapa bagian sesuai dengan kebutuhan. Sistem operasi akan menempati bagian memori yang tetap.

Ada dua cara dalam pempartisian, yaitu :

1.      Pemartisian Statis

Pemartisian Statis adalah pemartisian memori menjadi partisi tetap yang mana proses-proses akan ditempatkan pada memori yang telah dipartisi tersebut.

2.      Pemartisian Dinamis

Dengan menggunkan partisi statis menyebabkan memori terlalu banyak diboroskan dengan proses-proses yang lebih kecil dibanding partisi yang ditempatinya. Namun apabila menggunakanpartisi dinamis maka jumlah, lokasi, dan ukuran proses di memori dapat beragam sepanjang waktu secara dinamis. proses yang akan masuk ke memori segera dibuatkan partisi untuknya sesuai kebutuhannya. Teknik ini meningkatkan utilitas memori.

Swapping

Swaping adalah Sebuah proses, sebagaimana telah diterangkan di atas, harus berada di memori sebelum dieksekusi. Proses swapping menukarkan sebuah proses keluar dari memori untuk sementara waktu ke sebuah penyimpanan sementara dengan sebuah proses lain yang sedang membutuhkan sejumlah alokasi memori untuk dieksekusi. Tempat penyimpanan sementara ini biasanya berupa sebuah fast disk dengan kapasitas yang dapat menampung semua salinan dari semua gambaran memori serta menyediakan akses langsung ke gambaran tersebut. Jika eksekusi proses yang dikeluarkan tadi akan dilanjutkan beberapa saat kemudian, maka ia akan dibawa kembali ke memori dari tempat penyimpanan sementara tadi. Bagaimana sistem mengetahui proses mana saja yang akan dieksekusi? Hal ini dapat dilakukan dengan ready queue. Ready queue berisikan semua proses yang terletak baik di penyimpanan sementara maupun memori yang siap untuk dieksekusi. Ketika penjadwal CPU akan mengeksekusi sebuah proses, ia lalu memeriksa apakah proses bersangkutan sudah ada di memori ataukah masih berada dalam penyimpanan sementara. Jika proses tersebut belum berada di memori maka proses swapping akan dilakukan seperti yang telah dijelaskan di atas.

Manajemen Memori tanpa swapping

Manajemen Memori tanpa swapping adalah manajemen memori tanpa pemindahan proses antara memori utama dan disk selama eksekusi.

Manajemen Memori dengan swapping

Manajemen Memori dengan swapping adalah manajemen memori dengan pemindahan proses antara memori utama dan disk selama eksekusi.

Paging
Pengertian memory paging dalam sistem operasi komputer adalah salah satu memori-manajemen skema di mana komputer dapat menyimpan dan mengambil data dari penyimpanan sekunder untuk digunakan dalam memori utama.
Dalam skema manajemen memori-paging, sistem operasi mengambil data dari penyimpanan sekunder dalam ukuran blok yang sama yang disebut halaman. Keuntungan utama dari paging adalah bahwa hal itu memungkinkan ruang alamat fisik dari proses yang akan non contiguous.
Sebelum waktu itu paging digunakan, sistem harus sesuai denganprogram utuh ke dalam penyimpanan contiguously, yang menyebabkan berbagai masalah penyimpanan dan fragmentasi.

Paging adalah bagian penting dari implementasi memori virtual yang paling kontemporer untuk tujuan umum sistem operasi, yang memungkinkan mereka untuk menggunakan penyimpanan disk untuk data yang tidak sesuai dengan fisik random-access memory (RAM).

Strategi Penempatan Program Ke Partisi

1.      Satu Antrian Tunggal Untuk Semua Partisi

Keuntungan : Lebih fleksibel serta implementasi dan operasi lebih minimal karena hanya mengelola satu antrian.

Kelemahan : Proses dapat ditempatkan di partisi yang banyak diboroskan, yaitu proses kecil ditempatkan di partisi sangat besar.

2.      Satu Antrian Untuk Tiap Partisi (banyak antrian Untuk Seluruh Partisi)
Keuntungan : Meminimalkan pemborosan memori
Kelemahan : Dapat terjadi antrian panjang di suatu partisi sementara antrian partisi - partisi lain kosong