Penerapan Manajemen Memori Pada Sistem Operasi

Teknik-teknik manajemen memori (1), (2), (3),(4) pada skema dibawah merupakan pengelolaan untuk kapasitas memori sebatas memori fisik yang tersedia. Teknik-teknik ini tidak dapat digunakan untuk membuat program-program yang berukuran besar disbanding kapasitas fisik memori yang tersedia.

Deitel menglasifikasi manajemen memory sesuai dengan skema berikut: 

Gambar 1. Klasifikasi Manajemen Memory

Teknik-teknik manajemen memori (5), (7) dapat untuk mengakali kapasitas memori yang terbatas sehingga dapat dijalankan program yang ukurannya lebih besar disbanding kapasitas memori fisik yang tersedia.

Memory manager :

Salah satu bagian sistem operasi yang mempengaruhi dalam menentukan proses mana yang diletakkan pada antrian.

Jenis Memori

- Memori Kerja

• ROM/PROM/EPROM/EEPROM
• RAM
• Cache memory

- Memori Dukung

• Floppy, harddisk, CD, dll.

Alamat Memori

• Alamat memori mutlak (alamat fisik)
• Alamat memori relatif (alamat logika)
• Hubungan antara alamat multak dan alamat relatif
• Jenis memori dan alamat memori

Isi Memori

• Sistem bahasa penataolahan
• Sistem Utilitas
• Inti Sistem Operasi
• Sistem Operasi
• Pengendali alat (device drivers)
• File pemakai

Fungsi manajemen memori :

• Mengelola informasi yang dipakai dan tidak dipakai.
• Mengalokasikan memori ke proses yang memerlukan.
• Mendealokasikan memori dari proses telah selesai.
• Mengelola swapping atau paging antara memori utama dan disk.

MANAJEMEN MEMORI BERDASARKAN KEBERADAAN SWAPPING ATAU PAGING

Terbagi dua yaitu :

1. Manajemen tanpa swapping atau paging
2. Manajemen dengan swapping atau paging

MEMORI TANPA SWAPPING OR PAGING

Yaitu manajemen memori tanpa pemindahan citra proses antara memori utama dan disk selama eksekusi.

Terdiri dari :

Monoprogramming

Ciri-ciri :

• Hanya satu proses pada satu saat
• Hanya satu proses menggunakan semua memori
• Pemakai memuatkan program ke seluruh memori dari disk atau tape
• Program mengambil kendali seluruh mesin

Gambar 2. Tiga Cara Organisasi Memori Satu Proses Tunggal

Contoh : IBM PC menggunakan cara ketiga di mana device driver ROM ditempatkan pada blok 8K tertinggi dari address space 1M. Program pada ROM disebut BIOS (Basic Input Output System).

Multiprogramming Dengan Pemartisian Statis

Terbagi dua :

1. Pemartisian menjadi partisi-partisi berukuran sama, yaitu ukuran semua partisi memori adalah sama
2. Pemartisian menjadi partisi-partisi berukuran berbeda, yaitu ukuran semua partisi memori adalah berbeda.

Strategi Penempatan Program Ke Partisi

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

Gambar 3. Multiprogrammning dengan PemartisianTetap dengan Satu Antrian

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

Gambar 4. Multiprogrammning dengan Pemartisian tetap dengan Banyak Antrian

MULTIPROGRAMMING DENGAN SWAPPING

Swapping : pemindahan proses dari memori utama ke disk dan kembali lagi.

1. Multiprogramming dengan Pemartisisan Dinamis
Jumlah , lokasi dan ukuran proses di memori dapat beragam sepanjang waktu secara dinamis.

Kelemahan:

• Dapat terjadi lubang-lubang kecil memori di antara partisi- partisi yang dipakai.
• Merumitkan alokasi dan dealokasi memori

Solusi:

• Lubang-lubang kecil di antara blok-blok memori yang digunakan dapat diatasi dengan pemadatan memori yaitu menggabungkan semua lubang kecil menjadi satu lubang besar dengan memindahkan semua proses agar saling berdekatan.

 Gambar 5. Lubang-lubang Memori dan Pemadatan Memori

2. Pencatatan Pemakaian memori

• Pencatatan memakai peta bit (Bit Map)
• Pencatatan memakai linked list

Pencatatan memakai peta bit

• Nilai 0 pada peta bit berarti unit masih bebas
• Nilai satu berarti unit digunakan

Gambar 6. Peta Bit untuk Pengelolaan Pemakaian Memori
 

Pencatatan memakai Linked List

• P= Proses, H=Hole(lubang)

 
Gambar 7. Pengelolaan Pemakaian dengan Linked List

3. Strategi Alokasi Memori

• 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.
• Next fit algorithm : sama dengan first fit, tetapi pencarian hole dimulai dari hole ditemuinya dari scan sebelumnya.
• Best fit algorithm : dicari hole yang akan menghasilkan sisa paling sedikit setelah dimasuki proses.
• Worst fit algorithm : kebalikan dari best fit.
• Quick fit algorithm : mengelompokkan hole-hole dan membuat listnya sendiri. Misalnya, ada list untuk hole 4K, satu list untuk 8K, dst.

Sistem Buddy

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

 

Gambar 8. Pengelolaan Memori dengan Sistem Buddy

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 :

• Internal : sisa hole yang tidak terpakai setelah terisi proses.
• Eksternal : hole yang secara utuh terlalu kecil untuk dipakai oleh proses manapun.

Alokasi Ruang Swap pada Disk

(Penempatan proses pada disk setelah di-swap-out dari memori)

• Ruang disk tempat swap dialokasikan begitu diperlukan
• Ruang disk tempat swap dialokasikan lebih dahulu.

Algoritma untuk pengaturan ruang swap pada disk sama dengan untuk memori utama. Perbedaannya adalah ruang pada disk harus dialokasikan sebagai kelipatan bilangan bulat dari disk block.

Sumber : http://modulmakalah.blogspot.co.id/2015/11/penerapan-manajemen-memori-pada-sistem.html?m=1