Manfaat IT Dalam Kehidupan

Selasa, 25 Juni 2013

SISTEM PAGING

A. MEMORY MAYA

Program yang dijalankan harus dimuat di memori utama. Masalah yang muncul ketika program lebih besar dibanding memori utama yang tersedia.

a. Terdapat 2 solusi untuk masalah diatas, yaitu :

- Overlay

- Memori maya(virtual memory)

a. .Konsep Overlay

Program dipecah menjadi bagian-bagian yang dapat dimuat memori. Pertukaran overlay dilakukan oleh Sistem Operasi. Pembagian menjadi overlay-overlay dilakukan oleh programmer.

b. Konsep Memori Maya

Memori maya adalah kemampuan mengalamati ruang memori melebihi memori utama yang tersedia. Konsep ini pertama kali ditemukan oleh Fotherrigham(1961) Inggris.

Gagasan memory maya adalah ukuran gabungan data dan stack melampaui jumlah memori fisik yang tersedia.

b. Tiga cara melakukan memori maya :

1. Paging : mengimplementasikan ruang alamat besar pada memori kecil menggunakan index register, base register, segment register.

2. Segmentasi

3. Kombinasi paging dan segmentasi.

c. Beberapa istilah dalam sistem paging :

1. Alamat maya : alamat yang dihasilkan dengan perhitungan menggunakan index register, base register, segment register.

2. Alamat nyata : alamat yang tersedia di memori utama fisik.

3. Page : unit terkecil virtual address space.

4. Page frame : unit terkecil memori fisik.

5. Page fault : exeption untuk permintaan alokasi ‘page’ ke memori.

6. Memori managemen unit : chip atau kumpulan chip yang memetakan alamat maya ke alamat fisik.

d. Fungsi MMU :

1. Pemetaan memori maya ke memori fisik.

2. Jika alamat memori yang diminta tidak tersedia, MMU menerbitkan exeption page fault.

e. Komponen terpenting MMU :

1. Register alamat maya : menyimpan alamat maya yang di acu.

2. Tabel page : tiap elemen tabel sedikitnya berisi informasi present dan nomor page frame.

3. Register alamat fisik : menyimpan alamat fisik yang disinyalkan ke bus.

f. Ketika terjadi nomor page tidak dimemori fisik, MMU akan menerbitkan page fault. Rangkaian aksi yang dilakukan adalah :

1. MMU memperingatkan page tidak dipetakan ke memori fisik.

2. Membebaskan bagian page frame memori fisik yang kurang.

3. Memasukkan page yang di acu ke bagian page frame yang dibebaskan.

4. Mengkonsolidasi pemetaan antara memori maya dan memori fisik.

g. Masalah utama yang timbul karena penggunaan tabel page :

- Tabel page dapat berukuran luar biasa besar.

- Pemetaan harus dilakukan secara cepat.

h. Penggantian page

adalah saat terjadi page fault berarti harus diputuskan page frame di memori fisik yang harus diganti.

i. Masalah utama pada sistem paging

1. Working set model

2. Kebijaksanaan penggatian lokal vs global

3. Frekuensi page fault

4. Ukuran page

j. Masalah implementasi sistem paging

1. Backup instruksi yang terakhir dijalankan sebelum terjadi page fault

2. Buffer perangkat masukan / keluaran

3. Page yang dipakai bersama

4. Backing store

5. Paging daemon

6. Penanganan page fault

k. Penanganan page fault

1. Perangkat keras melakukan trap ke kernel, menyimpan program counter di stack.

2. Satu rutin assembly di mulai untuk menyimpan register-register umum dan informasi-informasi lain yang dapat hilang.

3. Sistem operasi mengetahui telah terjadi page fault dan coba melakukan virtual page yang diperlukan.

4. Begitu alamat maya yang menyebabkan page fault diketahui, sistem operasi memeriksa apakah alamat valid dan konsisten terhadap proteksi.

5. Jika page frame telah dimodifikasi, page dijadwalkan untuk transfer ke disk dan terjadi context switch, menunda proses fault dan membiarkan/menyilahkan proses lain berjalan sampai transfer disk selesai.

6. Begitu page frame bersih, sistem operasi melihat alamat disk dimana page diperlukan dan dijadwalkan operasi disk untuk membawanya sebagai frame yang disediakan.

7. Ketika interupsi disk mengindikasi page telah tiba, tabel-tabel page diperbarui untuk merefleksi posisinya dan frame ditandai sebagai dalam keadaan normal.

8. Instruksi fault di-backup ke keadaan ketika dimulai dan program counter direset untuk menunjuk ke instruksi itu.

9. Proses fault dijadwalkan dan sistem operasi mengembalikan ke rutin bahasa assembly yang memanggilnya.

10. Rutin ini menyimpan kembali register-register dan informasi yang dapat hilang lainnya, serta mengembalikan ke ruang pemakai untuk

l. Segmentasi dan kombinasi paging segmentasi

- Segmentasi memungkinkan pemrogram memandang memori sebagai berisi banyak ruang alamat atau segmen.

- Segmen dapat berisi :

1. Prosedur

2. Array

3. Stack

4. Kumpulan variabel skalar

- Keunggulan teknik segmentasi :

1. Menyederhanakan penanganan struktur data yang berkembang

2. Kompilasi ulang independen tanpa mentautkan kembali seluruh program

3. Memudahkan pemakaian memori bersama di antara proses-proses

4. Memudahkan untuk proteksi

sumber :

buku bambang harianto

SEGMENTASI

Segmentasi adalah skema manajemen memori dengan cara membagi memori menjadi segmen-segmen. Dengan demikian, sebuah program dibagi menjadi segmen-segmen. Segmen adalah sebuah unit logis , yaitu unit yang terdiri dari beberapa bagian yang berjenis yang sama. Contoh: program utama, variabel lokal, procedure dan sebagainya. Berbeda dengan halaman, ukuran tiap segmen tidak harus sama dan memiliki 'ciri' tertentu. Ciri tertentu itu adalah nama segmen dan panjang segmen. Nama segmen dirujuk oleh nomor segmen sedangkan panjang segmen ditentukan oleh offset .

Saling Berbagi dan Proteksi

Segmen dapat terbagi jika terdapat elemen di tabel segmen yang berasal dari dua proses yang berbeda yang menunjuk pada alamat fisik yang sama. Saling berbagi ini muncul di level segmen dan pada saat ini terjadi semua informasidapat turut terbagi. Proteksi dapat terjadi karena ada bit-proteksi yang berhubungan dengan setiap elemen dari segmen tabel. Bit-proteksi ini berguna untuk mencegah akses ilegal ke memori. Caranya: menempatkan sebuah array di dalam segmen itu sehingga perangkat keras manajemen memori secara otomatis akan mengecek indeks array -nya legal atau tidak.

Masalah dalam Segmentasi

· Segmen dapat Membesar

· Muncul Fragmentasi Luar

· Bila Ada Proses yang Besar

Sumber :

Buku Bambang Hariyanto

SISTEM PAGING DAN SEGMENTASI