TUGAS MAKALAH
MATA KULIAH SISTEM OPERASI
MANAJEMEN MEMORI
OLEH :
BENI KUSNADI 14121047
PROGRAM STUDI SISTEM INFORMASI
FAKULTAS TEKNOLOGI INFORMASI
UNIVERSITAS MERCU BUANA YOGYAKARTA
2016/2017
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa. bahwa penulis telah
menyelesaikan tugas mata mata kuliah system operasi pada pokok bahasan “Manajemen
Memori” dalam bentuk makalah.
Dalam penyusunan tugas atau materi ini, tidak sedikit hambatan yang penulis hadapi.
Namun penulis menyadari bahwa kelancaran dalam penyusunan materi ini tidak lain berkat
bantuan, dorongan dan bimbingan orang tua,dosen dan rekan rekan mahasiswa sehingga
kendala-kendala yang penulis hadapi teratasi. Oleh karena itu penulis mengucapkan terima
kasih yang sebesar besarnya.
Penulis juga mengharapkan saran dan kritik dari pembaca sehingga untuk penciptaan
karya tulis yang lain kami bisa memberikan yang lebih baik lagi.
Semoga materi ini dapat bermanfaat dan menjadi sumbangan pemikiran bagi pihak yang
membutuhkan, khususnya bagi penulis sehingga tujuan yang diharapkan dapat tercapai,
Amiin.
Jogjakarta, 26 November 2016
Beni Kusnadi
BAB I
A. LATAR BELAKANG
Sistem operasi adalah perangkat lunak sisitem yang bertugas untuk melakukan
kontrol dan manajemen perangkat keras serta operasi-operasi dasar sistem, termasuk
menjalankan perangkat lunak aplikasi seperti program-program pengolah kata
danperamban web. Secara umum, Sistem Operasi adalah perangkat lunak pada lapisan
pertama yang ditempatkan pada memori computer pada saat komputer
dinyalakanbooting. Dan pada pembahasan ini akan dibahas tentang Memori sebagai
tempat penyimpanan instruksi/ data dari program yang secara Manajemennya.
B. RUMUSAN MASALAH
1. Pengertian manajemen memori
2. Hierarki organisasi memori pada sistem komputer
3. Pengalamatan memori
4. Overlay
5. Dynamic Loading
6. Dynamic Linking
7. Virtual memory
8. Mekanisme Demand Paging
BAB II
I. MANAJEMEN MEMORI
Definisi Manajemen Memori
Manjemen memori (Memory Manager) adalah salah satu bagian sistem operasi yang
mempengaruhi dalam menentukan proses mana yang diletakkan pada antrian.Manajemen
memori DOS merupakan mekanisme pengaturan memori pada sistem operasi DOS.
Sistem operasi berjalan dalam modus real dengan arsitektur berbasis prosesor intel x86.
Dalam modus real, hanya 20-bit pertama dari bus alamat yang akan digunakan oleh
sistem operasi untuk mengakses memori, sehingga menjadikan jumlah memori yang
dapat diakses hanya mencapai 220=1048576 bytes (1 MB) saja, dari yang seharusnya 32-
bit/40-bit pada prosesor-prosesor modern. Ada beberapa macam jenis memori diantaranya
:
Memori Kerja (ROM/PROM/EPROM/EEPROM, RAM, Cache memory)
Memori Dukung
Floppy, harddisk, CD, dll.
II. HIERARKI ORGANISASI MEMORI PADA SISTEM KOMPUTER
1. Inboard Memori
Adalah memori yang dapat diakses langsung oleh prosessor memori ini dibagi
menjadi 3 :
Register memori
Adalah memori berukuran kecil yang memiliki kecepatan akses yang
tinggi.Register ini digunakan untuk menyimpan data dan instruksi yang
sedang diproses sementara itu data lain yang belum diproses akan tersimpan di
dalam main memory menunggu untuk diproses.Register memiliki bagian-
bagian sebagai berikut :
Instruction Register (IR) berfungsi untuk menyimpan instruksi yang di proses
Program Counter (PC) berfungsi untuk menyimpan alamat lokasi main
memory yang berisi instruksi yang sedang diproses
General purpose register memiliki berbagai ungsi yang berhubungan dengan
data yang sedang di proses misal menampung data yang sedang diolah dan
manampung hasil olahan
Memory Data Register (MDR) berfungsi untuk menampung data/instruksi
yang dikirimkan dari main memory ke CPU/menampung data yang akan
disimpan ke main memory
Memory Address Register (MAR) berfungsi untuk menampung alamat
data/instruksi pada main memory yang akan diambil/diletakkan
Chache memory
Memori berkecepatan tinggi yang sifat nya sementara.Fungsi dari chache
memory adalah tempat menyimpan data/instruksi sementara yang diperlukan
prosessor jadi chache memori ini berfungsi untuk mempercepat akses data
pada komputer kerena chace menyimpan data/informasi yang telah diakses
oleh suatu buffer sehingga meringankan kinerja komputer.
Cara kerja memori chache,jika prosessor membutuhkan data pertama dia akan
mencarinya di chache memori,jika data ditemukan prosesor akan membacanya
dengan delay yang sangat kecil, jika data tidak ditemukan maka prosessor
akan mencarinya pada RAM yang kecepatannya lebih rendah.Pada dasarnya
chace memori dapat memberikan data yang dibutuhkan prosessor sehingga
kinerja RAM yang lambat dapat dikurangi.
Main Memory
Adalah memori utama dalam komputer dalam bentuk array yang disusun
word/byte,kapasitas susunan bisa samai 1 juta susunan.Memori utama
digunakan sebagai media penyimpanan data yang berkaitan dengan
CPU/perangkat I/O.Memori Utama terbagi menjadi beberapa jenis yaitu :
Read Only Memory (ROM) adalah memori yang hanya bisa dibaca
biasanya terpasang pada BIOS(Basic Input Output System) yang terpasang
pada motherboard
Random Acces Memory (RAM) adalah memori tempat penyimpanan data
smentara pada saat komputer dijalankan dan diakses secara
acak/random.Semakin besar kapasitas RAM semakin cepat pula kinerja
komputer,berbeda dengan ROM,RAM dapat ditulis dan dihapus ram
memiliki beberapa jenis yaitu :
SRAM,EDORAM,SDRAM,DDRAM,RDRAM dan VGRAM
Outboard Storage Adalah memori berkapasitas besar yang bersifat non-
volatile atau tidak akan hilang walau kehilangan power/daya.
Magnetic Disk
Adalah piringan bundar yang terbuat dari bahan tertentu dengan permukaan dilapisi
bahan magnetic.Mekanisme baca/tulis yang digunakan disebut head/kumparan
pengkonduksi selama operasi penulisan dan pembacaan head bersifat stationer
sedangkan piringan yang bergerak dibawahnya biasanya menggantung diatas
permukaan dantertahan pada bantalan udara.
CD/DVD-ROM
Sebuah piringan kompak dari piringan optik/optical disk yang dapat
menyimpan data.CD/DVD-ROM dapat membaca CD atau DVD.
2. Offline Storage Penyimpanan dengan akses yang paling lambat karena mengunakan
pita magnetik contoh dari Offline Storage adalah :
Magnetic Tape Adalah model utama dari secondary memori yang juga dipakai
untuk alat I/O dimana informasi dimasukkan kedalam CPU dari tape dan
informasi diambil dari CPU lalu disimpan ke tape lainnya.
Cardride tape
WORM
III. PENGALAMATAN MEMORI
Masing-masing Processor menggunakan mode pengalamatan yang berbeda-beda
karena memiliki pertimbangan dalam penggunaannya.
Berikut 3 macam Pengalamatan yang utama :
1. Immediate Addressing.
Bentuk pengalamtan ini adalah yang paling sederhana. Berikut karakteristik
dari Immediate Addressing :
Umumnya bilangan akan disimpan dalam bentuk komplemen dua.
Bit paling kiri sebagai sebagai bit penanda.
Ketika operand dimuatkan ke dalam register data, bit tanda akan digeser ke kiri
hingga maksimum word data.
Keuntungan :
Mode ini tidak adanya referensi selain dari instruksi yang diperlukan untuk
memperoleh operand.
Menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhan akan cepat.
Kerugian :
Ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field alamat.
2. Direct Addressing
Direct Addressing atau bisa disebut juga dengan pegalamatan langsung, yaitu
mode pengalamatan untuk mentransfer data antar memori dan register.
Teknik ini banyak digunakan pada komputer lama dan komputer kecil. Dan
juga hanya memerlukan sebuah referensi memori dan tidak memerlukan kalkulasi
khusus.
Kelebihan :
Field alamat berisi efektif address sebuah operand.
Kekurangan :
Keterbatasan field alamat karena panjang field alamat biasanya lebih kecl
dibandingkan panjang word.
3. Indirect Addressing.
Indirect Addressing merupakan pengalamatan yang tidak langsung. Metode
pengalamatan ini digunakan untuk mentransfer DATA/byte/word antar register
dan lokasi yang alamatnya ditunjukkan oleh isi suatu register.
Field alamat mengacu pada alamat word di dalam memori, yang pada
gilirannya akan berisi alamat operand yang panjang.
Keuntungan :
Ruang bagi alamat menjadi besar sehingga semakin banyak alamat yang dapat
referensi.
Kelebihan :
Diperlukan referensi memori ganda dalam satu fetch sehingga memperlambat
proses operasi.
IV. OVERLAY
Overlay merupakan suatu metode untuk memungkinkan suatu proses yang
membutuhkan memori yang cukup besar menjadi lebih sederhana. Penggunaan
overlays ini dapat menghemat memori yang digunakan dalam pengeksekusian
instruksi-instruksi. Hal ini sangat berguna terlebih jika suatu program yang ingin
dieksekusi mempunyai ukuran yang lebih besar daripada alokasi memori yang
tersedia.
Cara kerjanya yaitu pertama-tama membuat beberapa overlays yang
didasarkan pada instruksiinstruksi yang dibutuhkan pada satu waktu tertentu. Setelah
itu, membuat overlays drivernya yang digunakan sebagai jembatan atau perantara
antara overlays yang dibuat. Proses selanjutnya ialah me-load instruksi yang
dibutuhkan pada satu waktu ke dalam absolut memori dan menunda instruksi lain
yang belum di butuhkan pada saat itu. Setelah selesai dieksekusi maka instruksi yang
tertunda akan diload menggantikan instruksi yang sudah tidak dibutuhkan lagi.
V. DYNAMIC LOADING
Dengan dynamic loading, suatu routine tidak diload sampai dipanggil. Semua routine
disimpan pada disk sebagai format relocatable load
Mekanisme dasar :
› Program utama diload dahulu dan dieksekusi
› Bila suatu routine perlu memanggil routine yang lain, routine yang dipanggil
lebih dahulu diperiksa apakah routine yang dipanggil sudah diload. Jika
tidak, relocatable linking loader dipanggil untuk meload routine yang diminta ke
memori dan mengupdate tabel alamat dari program yang mencerminkan perubahan
ini.
VI. DYNAMIC LINKING
Dynamic Linking adalah proses dengan banyak langkah, ditemukan juga
penghubung-penghubung pustaka yang dinamis, yang menghubungkan semua rutin
yang ada di pustaka. Beberapa sistem operasi hanya mendukung penghubungan yang
statis, dimana seluruh rutin yang ada dihubungkan ke dalam suatu ruang alamat.
Setiap program memiliki salinan dari seluruh pustaka. Konsep penghubungan
dinamis, serupa dengan konsep pemanggilan dinamis.
Pemanggilan lebih banyak ditunda selama waktu eksekusi, dari pada lama
penundaan oleh penghubungan dinamis. Keistimewaan ini biasanya digunakan dalam
sistem kumpulan pustaka, seperti pustaka bahasa subrutin. Tanpa fasilitas ini, semua
program dalam sebuah sistem, harus mempunyai salinan dari pustaka bahasa mereka
(atau setidaknya referensi rutin oleh program) termasuk dalam tampilan yang dapat
dieksekusi.
VII. VIRTUAL MEMORI
Virtual Memory (Memori Virtual) adalah memory yang dapat dibuat oleh user
(pengguna komputer), yang digunakan oleh aplikasi untuk menggunakan sebagian
dari memori sekunder seolah-olah ia menggunakannya sebagai RAM fisik.
Virtual memory menggabungkan RAM komputer Anda dengan ruang
sementara pada hard disk. Ketika RAM berjalan rendah, memori virtual
memindahkan data dari RAM ke sebuah ruang yang disebut paging file. Data
bergerak ke dan dari paging file membebaskan RAM untuk menyelesaikan
pekerjaannya.
Semakin banyak RAM komputer Anda, program-program Anda umumnya akan lebih
cepat berjalan. Jika kurangnya RAM yang memperlambat komputer Anda, Anda
mungkin tergoda untuk meningkatkan memori virtual untuk mengimbanginya.
Namun, komputer Anda dapat membaca data dari RAM jauh lebih cepat daripada dari
hard disk, sehingga menambahkan RAM adalah solusi yang lebih baik.
Penggunaan Virtual Memori
Virtual memory bisa dibuat dengan menggunakan memori yang ada di
harddisk, jumlahnya tidak dibatasi, tergantung dari besarnya sisa memori yang ada di
hard disk. Dalam sistem operasi berbasis Windows NT, terdapat sebuah komponen
yang mengatur memori virtual yaitu Virtual Memory Manager (VMM) yang memiliki
fungsi untuk dapat memetakan alamat-alamat virtual yang dimiliki oleh sebuah proses
yang berjalan ke dalam page memori fisik di dalam komputer. Dengan cara ini maka
setiap proses dapat memperoleh memori virtual yang cukup agar dapat berjalan dan
tidak mengganggu memori yang sedang digunakan oleh proses lainnya. VMM
menangani paging antara RAM dan page file agar setiap aplikasi 32-bit dapat
mengakses memori hingga 4 Gigabyte, meskipun Windows hanya membatasinya
pada kisaran 2 Gigabyte.
Jadi, untuk komputer yang mempunyai memori / RAM kecil ada baiknya
memperbesar virtual memori agar tetap dapat menjalankan aplikasi yang
membutuhkan memori yang besar terutama untuk game.
Berikut adalah langkah-langkah untuk memperbesar virtual memori di Windows XP
(Experience) : 1. Klik kanan [My Computer], pilih ‘Properties’ ;
2. Klik tab ‘Advanced’, Pilih ‘Settings’ pada ‘Performance’ ;
3. Ada 3 pilihan tab, Visual Effects, Advanced, & Data execution Prevention, kita
pilih ‘Advanced’ ;
4. Klik ‘Change’ pada Virtual Memory, pilih ‘Custom Size’, besarnya virtual memory
terserah user ;
5. Ubahlah nilai yang di lingkari menjadi lebih besar dari nilai default/ nilai standar
Setelah selesai menulis angka-nya, jangan lupa pilih ‘SET’, kemudian di ‘OK’, restart
komputer anda. Jika Anda menerima peringatan bahwa memori virtual Anda rendah, Anda
harus meningkatkan ukuran minimal paging file Windows Anda, menentukan ukuran
minimum awal paging file pada jumlah memori akses acak (RAM). Di instal pada komputer
Anda ditambah 300 megabyte (MB), dan ukuran maksimum sebesar 3 kali jumlah RAM yang
terpasang pada komputer Anda. Jika Anda melihat peringatan pada tingkat yang
direkomendasikan, kemudian meningkatkan ukuran minimum dan maksimum.
Rekomendasi:
1. Samakan besarnya memory pada Initial Size dan Maximum Size.
2. Dibeberapa sumber mengatakan besarnya memori pada virtual memori adalah
{[Jumlah total DDR anda sekarang] x 2} +128, misalnya total memory (DDR-RAM)
Anda sekarang 384 mb, berarti Virtual Memory Anda = (384×2)+128 = 896. Tapi
sumber dari Microsoft mengatakan Virtual Memory yang baik adalah 1,5x dari
jumlah Memory (DDR-RAM) yang terpasang di PC/Laptop Anda.
3. Karena Virtual Memory berfungsi sebagai pengganti (tambahan) DDR-RAM dan
mengambil akses dari harddisk (HDD). Alangkah baiknya jika mempunyai 2 harddisk
(partisi), bedakan lokasi harddisk antara System dan Virtual Memory,
VIII. MEKANISME DEMAND PAGING
Mekanisme Demand Paging : untuk mengetahui page mana yang masih di swap space
dan yang ada di memori utama.
Konsep dasar : Jumlah frame di memori utama tergantung tingkat multiprogramming.
Semakin tinggi tingkat multiprogramming semakin sedikit jatah frame untuk tiap
proses. Menggunakan bit valid/invalid dipage table(missal : bit 1àberada di memori
utama, bit 0à berada di swap space). Jika berstatus invalid maka trap page fault akan
dibangkitkan agar ditangani lebih lanjut oleh operating system yaitu: page fault
handler. Rutin page fault handler akan menangani operasi swap-in terhadap page yang
diperlukan.
Langkah-langkah swap-in:
1. Mencari frame memori utama yang kosong, jika tidak ada à dipilih salah satu
page dalam frame(victim page) untuk di swap out.
2. Swap in
3. Memperbarui rekaman di page tableà mengubah validation=1
4. Restart
PAGE REPLACEMENT
Secara umum dibagi menjadi 2 algoritma:
1. Global Replacement : Victim frame dapat dipilih dari semua frame yang ada.
2. Local Replacement: Victim frame dapat dipilih dari frame-frame yang sedang
ditempati oleh image proses bersangkutan.
Algoritma page replacement:
1. Algoritma FIFO(First in First out)
2. Algoritma Optimal
3. Algoritma LRU(Least Recently Used)
Penjelasan :
1. Algoritma FIFO : page yang diganti adalah page yang paling lama berada di
memori atau yang pertama kali masuk.
2. Algoritma Optimal : page yang diganti adalah page yag baru akan dipanggil
lagi pada waktu yang masih lama. Diasumsikan sistem mampu memprediksi page-
page yang akan diakses.
3. LRU: Page yang diganti adalah page yang paling lama sudah tidak diakses.
Alokasi Frame : Pengalokasian tiap-tiap proses bervariasi tergantung pada tingkat
multiprogramming. Jika tingkat multiprogrammingnya semakin tinggi, maka proses
akan kehilangan beberapa frame.Sebaliknya jika tingkat multiprogramming
berkurang, maka proses akan mendapat frame melebihi dari yang dibutuhkan.
1. Alokasi sama rata(equal allocation)à Tiap proses mendapat jumlah frame sama
banyak
2. Alokasi proporsional(proportional allocation)à Tiap proses mendapat jumlah
frame sesuai dengan besarnya image proses itu.
3. Alokasi berprioritas(priority allocation)àJumlah frame yang dialokasikan untuk
tiap proses berdasarkan prioritas.
DAFTAR PUSTAKA
http://informatikateknologi.blogspot.co.id/2015/06/sistem-hirarki-pada-komputer.html
http://mimamee.blogspot.co.id/2015/01/mode-pengalamatan-memori.html
https://riswadiaris.wordpress.com/2012/05/23/virtual-memori/