Upload
others
View
14
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
TUGAS MATA KULIAH SISTEM OPERASI
MAKALAH MENAGEMEN MEMORY
OLEH
NAMA : Moh Husni Mubaraq
NIM :14111068
PRODI TEKNIK INFORMATIKA
FAKULTAS TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS MERCU BUANA
YOGYAKARTA
2016
Daftar Isi
1. Hirearki Memori ............................................................................................................................. 3
Inboard Memori .......................................................................................................................... 3
Memori utama ............................................................................................................................. 5
o ROM ( Read Only memory). .................................................................................................. 5
o RAM (Random Acces Memory) ............................................................................................. 5
Outboard Storage ........................................................................................................................ 6
2. Pengalamatan Memory ................................................................................................................... 6
Direct Addressing (Pengalamatan Langsung) ........................................................................ 6
Indirect Addressing (Pengalamatan tak langsung) ................................................................ 7
Immediate Addresing ............................................................................................................... 8
3. Overlay ............................................................................................................................................ 8
4. Dynamic Loading ............................................................................................................................ 9
5. Dynamic Linking .......................................................................................................................... 10
6. Virtual Memory ............................................................................................................................ 11
7. Mekanisme Demand Paging ......................................................................................................... 12
Daftar Pustaka ....................................................................................................................................... 13
1. Hirearki Memori
Waktu akses (semakin ke bawah semakin lambat,semakin ke atas semakin cepat)
Kapasitas (semakin ke bawah semaik besar,semakin ke atas semakin kecil)
Jarak dengan prosessor (semakin ke bawah semakin jauh semakin ke atas semakin
cepat)
Harga memori tiap bitnya (semakin ke bawah semakin murah semakin keatas semakin
mahal)
Memori adalah bagian dari komputer yang digunakan untuk menyimpan program – program
dan data – data disimpan, sehingga data akan diolah menjadi suatu data hasil olahan atau
sistem informasi yang akan di outputkan, sedangkan program atau intruksi digunakan
untukmengolah datatersebut.Hirarki dari memori dapat digambarkan sebagai berikut:
Inboard Memori
adalah memori yang dapat diakses langsung oleh prosesor Inboard memori dibagi
menjadi 3:
o Register Memori
Merupakan jenis memori dengan kecepatan akses yangpaling cepat , memori
ini terdapat pada CPU/ prosesor. Contoh : Register Data, Register Alamat,
Stack Pointer Register, Memori Addres Register, Instruction Register, dll.
o Cache Memori
Meupakan memori berkapasitas kecil yang lebih mahal dari memori utama.
Cache memori terletak antara memori utama dan register pemroses, berfungsi
agar pemroses tidak langsung mengacu pada memori utama agar kinerja dapat
ditingakan. Cache Memory ini ada dua macam yaitu :
Cache Memory yang terdapat pada internal Processor , chace memory
jenis ini kecepatan aksesnya sangat tinggi, dan harganya sangat mahal.
Hal ini bisa terlihat pada Processor yang berharga mahal seperti
P4,P3,AMD-Athlon dll, semakin tinggi kapasitas L1,L2 Chace memori
maka semakin mahal dan semakin cepat Processor.
Cache Memory yang terdapat diluar Processor, yaitu berada pada
MotherBoard, memori jenis ini kecepatan aksesnya sangat tinggi,
meskipun tidak secepat chache memori jenis pertama ( yang ada pada
internal Processor ). Semakin besar kapasitasnya maka semakin mahal
dan cepat. Hal ini bisa kita lihat pada Motherboard dengan beraneka
ragam kapasitas chace memory yaitu 256kb, 512kb, 1Mb, 2Mb dll.
Memori utama
Memori Utama Memori yang berfungsi untuk menyimpan data dan program. Jenis
Memori Utama :
o ROM ( Read Only memory).
yaitu memory yang hanya bisa dibaca saja datanya atau programnya. Pada PC,
ROM terdapat pada BIOS ( Basic Input Output System ) yang terdapat pada
Mother Board yang berfungsi untuk men-setting peripheral yang ada pada
system. Contoh: AMIBIOS, AWARD BIOS, dll. ROM untuk BIOS terdapat
beragam jenis diantaranya jenis Flash EEPROM BIOS yang memiliki
kemampuan untuk dapat diganti programnya dengan software yang disediakan
oleh perusahhan pembuat Mother Board, yang umumnya penggantian tersebut
untuk peningkatan unjuk kerja dari peripheral yang ada di Mother Board.
o RAM (Random Acces Memory)
yang memiliki kemampuan untuk dirubah data atau program yang tersimpan
didalamnya. Ada bebrapa jenis RAM yang ada dipasaran saat ini :
• SRAM • EDORAM • SDRAM • DDRAM • RDRAM • VGRAM
Outboard Storage
Outboard Storage adalah penyimpanan yang memiliki kapasitas lebih besar dari pada
inboard memori, dan bersifat non-voltaile, serta digunakan dalam kurun waktu
tertentu. Contoh dari outboard storage ini antara lain:
o Hardisk
o SSD
o Dll.
2. Pengalamatan Memory
Direct Addressing (Pengalamatan Langsung)
Suatu proses penyalinan data pada register dan suatu alamat efektif (Effective
Address, Alamat ini disimpan pada byte berikut setelah opcode instruksi). Dalam
mode pengalamatan direct addressing, harga yang akan dipakai diambil langsung
dalam alamat memori lain. Contohnya: MOV A,30h. Dalam instruksi ini akan
dibaca data dari RAM internal dengan alamat 30h dan kemudian disimpan dalam
akumulator. Mode pengalamatan ini cukup cepat, meskipun harga yang didapat
tidak langsung seperti immediate, namun cukup cepat karena disimpan dalam
RAM internal. Demikian pula akan lebih mudah menggunakan mode ini daripada
mode immediate karena harga yang didapat bisa dari lokasi memori yang
mungkin variabel.
Kelebihan :
o Field alamat berisi efektif address sebuah operand
Kekurangan :
o Keterbatasan field alamat karena panjang field alamat biasanya lebih kecil
dibandingkan panjang
Contoh :
Indirect Addressing (Pengalamatan tak langsung)
Merupakan mode pengalamatan tak langsung. Field alamat mengacu pada alamat
word di dalam memori, yang pada gilirannya akan berisi alamat operand yang
panjang atau untuk mentransfer DATA/byte/word antar register dan lokasi yang
alamatnya ditunjukkan oleh isi suatu register. Mode pengalamatan indirect
addressing sangat berguna karena dapat memberikan fleksibilitas tinggi dalam
mengalamati suatu harga. Mode ini pula satu-satunya cara untuk mengakses 128
byte lebih dari RAM internal pada keluarga 8052. Contoh: MOV A, @R0. Dalam
instruksi tersebut, 89C51 akan mengambil harga yang berada pada alamat memori
yang ditunjukkan oleh isi dari R0 dan kemudian mengisikannya ke akumulator.
Mode pengalamatan indirect addressing selalu merujuk pada RAM internal dan
tidak pernah merujuk pada SFR. Karena itu, menggunakan mode ini untuk
mengalamati alamat lebih dari 7Fh hanya digunakan untuk keluarga 8052 yang
memiliki 256 byte spasi RAM internal.
Kelebihan :
o Ruang bagi alamat menjadi besar sehingga semakin banyak alamat yang
dapat referensi.
Kekurangan :
o Diperlukan referensi memori ganda dalam satu fetch sehingga
memperlambat proses operasi
Contoh :
Immediate Addresing
Mode pengalamatan immediate addressing sangat umum dipakai karena harga
yang akan disimpan dalam memori langsung mengikuti kode operasi dalam
memori. Dengan kata lain, tidak diperlukan pengambilan harga dari alamat lain
untuk disimpan. Contohnya: MOV A,#20h. Dalam instruksi tersebut, akumulator
akan diisi dengan harga yang langsung mengikutinya, dalam hal ini 20h. Mode ini
sangatlah cepat karena harga yang dipakai langsung tersedia.
Kelebihan
Tidak adanya referensi memori selain dari instruksi yang diperlukan untuk
memperoleh operand
Menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhan akan cepat
Kekurangan
Ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field alamat
3. Overlay
Overlay adalah suatu teknik pemrograman yang berfungsi membagi program yang
besar, menjadi bagian yang kecil sehingga dapat dimuat secara parsial kedalam suatu
page memori yang berukuran lebih kecil.
Bila bagian kode intruksi pada program yang ingin diakses tidak terdapat dalam
memori atau tidak ada dalam memori maka bagian tersebut akan disalin ke bagian
overlay. Teknik overlay ini hanya akan menyalin intruksi dan data yang sedang
dijalankan ke memori utama, sedangkan pada bagian lain dari program tetap disimpan
di media penyimpanan.
Teknik overlay ini digunakan terutama pada sistem informasi dengan manajemen
memori partisi statis. Dimana pada model partisi statis, ukuran programnya tidak
boleh lebih besar dari ukuran partisinya, sehingga program yang berukuran besar
tidak dapat disalin ke memori utama. Dengan menggunakan teknik overlay maka
hanya sebagian kode intruksi program saja yang akan disalinkan ke partisi tersebut
dan jika bagian lain dari program dibutuhkan maka akan dilakukan replacement pada
area overlay program tersebut. Sehingga dengan menggunakan teknik overlay ini
program yang berukuran besar tetap bisa dijalankan pada OS (Operating System),
atau Sistem Operasi dengan model manajemen memori partisi statis
Contoh
4. Dynamic Loading
Untuk memperoleh utilitas ruang memori, dapat menggunakan dynamic loading.
Dengan dynamic loading, sebuah rutin tidak disimpan di memori sampai dipanggil.
Semua rutin disimpan pada disk dalam format relocatable load. Mekanisme dari
dynamic loading adalah program utama di-load dahulu dan dieksekusi. Bila suatu
routine perlu memanggil routine lain, routine yang dipanggil lebih dahulu diperiksa
apakah rutin yang dipanggil sudah di-load. Jika tidak, relocatable linking loader
dipanggil untuk me-load rutin yg diminta ke memori dan meng-ubah tabel alamat.
Keuntungan dari dynamic loading adalah rutin yang tidak digunakan tidak pernah di-
load. Skema ini lebih berguna untuk kode dalam jumlah besar diperlukan untuk
menangani kasus-kasus yang jarang terjadi seperti error routine. Dinamic loading
tidak memerlukan dukungan khusus dari sistem operasi.
Penerapan Dynamic loading dalam bahasa java
5. Dynamic Linking
Sebagian besar sistem operasi hanya men-support static linking, dimana sistem library
language diperlakukan seperti obyek modul yang lain dan dikombinasikan dengan
loader ke dalam binary program image. Dinamic linking biasanya digunakan dengan
sistem library, seperti language subroutine library. Tanpa fasilitas ini, semua program
pada sistem perlu mempunyai copy dari library language di dalam executable image.
Bagaimanapun, tidak seperti dynamic loading, dynamic linking membutuhkan
beberapa dukungan dari sistem operasi
Penerapan DLL (Dynamaic Linking Libarary) pada win32 dengan bahasa C++
6. Virtual Memory
Virtual memori digunakan dengan membuat suatu file khusus yang disebut swapfile.
Virtual memory digunakan pada saat sistem operasi kehabisan memori, dimana sistem
operasi akan memindahkan data yang paling terakhir diakses kedalam swapfile di hardisk.
Hal ini yang mengsongkan/membebaskan bebrapa ruang kosong pada memori untuk
aplikasi yang akan digunakan selanjutnya. Sistem operasi akan melakukan hal ini secara
terus menerus ketika data baru diisi pada RAM.
Pada saat data yang tersimpan di swapfile diperlukan, data tersebut ditukar (swap) dengan
data yang paling terakhir dipakai di dalam memory (RAM). Hal ini mengakibatkan
swapfile bersifat seperti RAM, walaupun program tidak dapat secara langsung dijalankan
dari swapfile. Satu hal yang perlu dicatat bahwa karena sistem operasi tidak dapat secara
langsung menjalankan program dari swapfile, bebrapa program mungkin tidak akan
berjalan walau dengan swapfile yang besar jika kita hanya memiliki RAM yang kecil.
Kerja dari virtual memori ini juga berhubungan dengan memori fisik. Bagian-bagian dari
gabungan kedua memori tersebut disebut page. Page ini memiliki ukuran yang sama
besar. Tiap page ini punya nomor yang unik, yaitu Page Frame Number (PFN). Untuk
setiap instruksi dalam program, CPU melakukan mapping dari alamat virtual ke memori
fisik yang sebenarnya.
Untuk menerjemahkan alamat virtual ke alamat fisik, pertama-tama CPU harus
menangani alamat virtual PFN dan offsetnya di virtual page. CPU mencari tabel page
proses dan mancari anggota yang sesuai degan virtual PFN. Ini memberikan PFN fisik
yang dicari. CPU kemudian mengambil PFN fisik dan mengalikannya dengan besar page
untuk mendapat alamat basis page tersebut di dalam memori fisik. Terakhir, CPU
menambahkan offset ke instruksi atau data yang dibutuhkan. Dengan cara ini, memori
virtual dapat dimap ke page fisik dengan urutan yang teracak.
7. Mekanisme Demand Paging
Konsep Dasar Paging
Paging merupakan kemungkinan solusi untuk permasalahan fragmentasi eksternal
dimana ruang alamat logika tidak berurutan; mengijinkan sebuah proses
dialokasikan pada memori fisik yang terakhir tersedia. Memori fisik dibagi ke
dalam blok-blok ukuran tetap yang disebut frame.
tiap sistem operasi mempunyai metode sendiri untuk menyimpan tabel page.
Beberapa sistem operasi mengalokasikan sebuah tabel page untuk setiap proses.
Pointer ke tabel page disimpan dengan nilai register lainnya dari PCB. Pada
dasarnya terdapat 3 metode yang berbeda untuk implementasi tabel page :
o Tabel page diimplementasikan sebagai kumpulan dari “dedicated”
register.
Register berupa rangkaian logika berkecepatan sangat tinggi untuk
efisiensi translasi alamat paging.
o Tabel page disimpan pada main memori dan menggunakan page table
base registe” (PTBR) untuk menunjuk ke tabel page yang disimpan di
main memori. Penggunakan memori untuk mengimplementasikan
tabel page akan memungkinkan tabel page sangat besar (sekitar 1 juta
entry).
o Menggunakan perangkat keras cache yang khusus, kecil dan cepat
yang disebut associative register atau translation look-aside buffers
(TLBs). Merupakan solusi standar untuk permasalahan penggunaan
memori untuk implementasi tabel page.
Contoh Gambar
Daftar Pustaka
https://nofear4fight.wordpress.com/2009/11/10/hirarki-memori-komputer/
http://jumhur.web.id/download/orkom/02-MemoriOK.pdf
http://systemoperasiwin.blogspot.co.id/2012/12/manajemen-memori-pada-sistem.html
http://akukenalkomputer.blogspot.co.id/2015/04/pengalamatan-memori.html
http://tugasso2.blogspot.co.id/2013/06/sistempaging-memory-maya-programyang_7332.html