E4161 SISTEM KOMPUTER & APLIKASI UNIT 5 : PENGURUSAN INGATAN

PENGURUSAN INGATAN Satu sumber bahan yang sangat penting Tanpanya, proses tidak mempunyai ruang untuk bertindak Berfungsi untuk mengendalikan ingatan Tugas-tugas utama : * menyediakan ingatan pada proses yang memerlukannya * menentukan bahagian ingatan yang boleh digunakan dan bahagian yang tidak boleh digunakan * memelihara bahagian ingatan yang telah digunakan oleh satu proses supaya tidak diganggu oleh proses lain

PENGURUSAN INGATAN Dari segi perkakasan, ingatan komputer terbahagi kepada 2 jenis : * storan primer / ingatan utama * storan sekunder / storan bantuan Pemproses hanya boleh mencapai aturcara yang berada dalam ingatan utama sahaja. Oleh itu, 1 aturcara yang hendak dilaksanakan mestilah dipindahkan dari storan bantuan ke ingatan utama Selain dari 2 jenis ingatan di atas, kebanyakan komputer moden sediakan 1 lagi jenis ingatan yang dikenali sebagai ingatan para (cache memory)

Storan Primer / Ingatan Utama Merupakan storan (tempat simpan data / maklumat) utama dan kawasan storan sementara yang terhad muatannya 2 jenis storan primer iaitu * Ingatan Capaian Rawak (RAM) * Ingatan Baca Sahaja (ROM)

Storan Sekunder / Storan Bantuan Merupakan kawasan storan yang lebih kekal. Maklumat yang tersimpan di dalamnya tidak akan hilang & boleh simpan data dengan lebih banyak Antara jenis storan sekunder ialah * pita magnet * cakera keras * cakera liut (disket)

Ingatan Para (Cache Memory) Merupakan kawasan storan yang kecil, sangat pantas dan juga mahal. Digunakan sementara untuk menyimpan suruhan dan data yang lebih kerap dicapai semasa perlakuan satu aturcara Biasanya dikhaskan kegunaannya kepada sistem dan tidak boleh dicapai oleh pengguna biasa

OBJEKTIF PENGURUSAN INGATAN Lokasi semula Perlindungan Perkongsian Organisasi Logikal Organisasi Fizikal

OBJEKTIF PENGURUSAN INGATAN Lokasi semula - Sesuatu proses yang hendak dilaksanakan akan dimuatkan di mana-mana ruang ingatan yang pada masa itu tidak digunakan serta dapat menampung ruang aturcara yang diperlukan - Kawasan ingatan bagi sesuatu proses yang telah selesai dilarikan akan dibebaskan untuk digunakan oleh proses lain - Sesuatu proses yang dilaksanakan pada masa hadapan tidak semestinya menduduki kawasan ingatan yang sama dengan kawasan yang digunakan dalam lariannya sekarang -

OBJEKTIF PENGURUSAN INGATAN Perlindungan - Melindungi setiap proses di antara satu sama lain - Apabila beberapa proses berkongsi menggunakan kawasan ingatan yang dibahagi-bahagikan kepada beberapa proses yang sedang aktif perlu dilindungi agar kandungan tempat ingatan yang digunakannya tidak akan diubah oleh proses lain

OBJEKTIF PENGURUSAN INGATAN Perkongsian - Membolehkan perkongsian ingatan di antara proses - Ada di antara proses sepatutnya dibenarkan mencapai bahagian yang sama dalam ingatan - Contoh : Beberapa proses hendak mencapai satu program yang sama.

OBJEKTIF PENGURUSAN INGATAN Organisasi Logikal - Menyediakan ruang ingatan supaya membolehkan beberapa proses dilaksanakan pada satu masa - Menyediakan perlindungan ‘read only’, ‘execute only’ - Menyediakan mekanisma di mana segmen-segmen boleh dikongsi di antara beberapa proses

OBJEKTIF PENGURUSAN INGATAN Organisasi Fizikal - Mengendalikan perpindahan data atau program daripada ingatan sekunder ke ingatan utama dan sebaliknya.

KONSEP INGATAN MAYA Ingatan maya adalah ingatan yang disediakan oleh sistem pengoperasian kepada pengguna dan tugas pemetaan antara ingatan maya kepada ingatan sebenar dilakukan oleh sistem pengoperasian Menyediakan saiz ingatan yang jauh lebih besar dibandingkan dengan ingatan sebenar yang ada

KONSEP INGATAN MAYA Pemetaan di antara ingatan maya dengan ingatan sebenar dapat dibuat dengan menggunakan 1 fungsi tertentu N = ruang alamat dalam ingatan maya M = ruang ingatan utama f : N  M alamat aturcara Lokasi ingatan Ruang alamat Ruang ingatan f Ingatan maya Ingatan sebenar

IMPLEMENTASI INGATAN MAYA Ingatan maya dapat diimplementasi dengan 3 cara iaitu : * Berhalaman * Bersegmen * Segmen Berhalaman

IMPLEMENTASI INGATAN MAYA Berhalaman - Storan bantuan adalah seolah-olah sambungan kepada ingatan utama - Teknik ini membahagikan ruang alamat ingatan maya kepada halaman-halaman yang mempunyai saiz yang sama - Ingatan utama juga dibahagikan kepada rangka halaman yang sama saiznya - Rangka halaman ini dikongsi oleh proses-proses yang berada di dalam sistem ketika itu. - Bagi tiap-tiap proses, terdapat beberapa halaman di dalam ingatan utama (halaman aktif) dan beberapa halaman lain berada dalam storan bantuan (halaman pasif)

IMPLEMENTASI INGATAN MAYA Berhalaman - Tugas mekanisma berhalaman : * melakukan operasi pemetaan alamat untuk tentukan halaman yang dirujuk oleh satu alamat aturcara dan seterusnya mencari rangka halaman yang digunakan jika ada * memindahkan halaman daripada storan bantuan ke dalam ingatan utama bila halaman itu diperlukan dan memindahkan halaman dari ingatan utama ke dalam storan bantuan apabila halaman itu tidak diperlukan lagi

IMPLEMENTASI INGATAN MAYA Bersegmen - Cara berhalaman dapat sediakan saiz ingatan maya yang lebih besar - Cara bersegmen, juruaturcara dapat merujuk kepada tiap- tiap segmen dengan menggunakan nama yang ditentukan sendiri. - Jadi, ruang alamat perlu disusun di dalam bentuk 2 matra kerana alamat aturcara mesti terdiri daripada nama dan alamat di dalam segmen

IMPLEMENTASI INGATAN MAYA Segmen Berhalaman - Terdapat bilangan segmen yang banyak dan tiap-tiap segmen mempunyai saiz yang besar. - Setiap proses mempunyai satu jadual segmen dan tiap-tiap segmen mempunyai satu penghurai segmen - Disebabkan bilangan segmen yang banyak, maka jadual segmen itu sendiri merupakan satu segmen dan mempunyai halaman-halamannya - Penghurai segmen mengandungi satu maklumat untuk menentukan samada segmen tersebut berada di dalam ingatan atau tidak - Tiap-tiap halaman di dalam satu segmen mempunyai saiz yang tertentu

IMPLEMENTASI INGATAN MAYA HALAMAN SEGMENTASI Saiz ditetapkan oleh mesin Saiz ditentukan oleh pengguna saiz seperti halaman tidak berubah-ubah saiz setiap segmen boleh berubah-ubah Pembahagi fizikal terhadap ingatan Pembahagi logikal bagi ruang alamat Pembahagian alamat program kepada nombor halaman dan perkataan Pembahagian alamat program adalah secara logikal Jika berlaku limpahan nombor perkataan, nombor halaman meningkat secara automatik Tiada limpahan dari nombor perkataan kepada nombor segmen