PERTEMUAN KE-16 PERKULIAHAN SISTEM OPERASI By : Nanda Prasetia, ST

MANAJEMEN MEMORY

Memori merupakan tempat menampung data Memori merupakan tempat menampung data. Kode instruksi program akan dibaca dari memori ke register processor untuk dieksekusi baris demi baris.

Hirarki organisasi memori pada sistem komputer Pada tingkatan paling atas terdapat register yang secara fisik berada dalam chip processor. Contoh memory register adalah register IR (instruction register) yang digunakan untuk menampung kode instruksi yang akan dieksekusi oleh processor, register AX, BX, CX, DX dan register lainnya untuk menampung data dan informasi status eksekusi kode instruksi.

Pengalamatan Memori

Secara garis besar, pengalamatan memori dapat dibedakan atas : Pengalamatan secara fisik (Physical addressing) Pengalamatan secara relatif (Relative addressing) Pengalamatan secara logika (Logical addressing)

1. Pengalamatan secara fisik (Physical addressing) Pada metode pengalamatan memori secara fisik, alamat yang ditulis pada kode instruksi program hasil kompilasi merupakan alamat fisik memori utama yang sesungguhnya, Konsekuensinya adalah pada saat penyalinan image proses ke memori utama, maka kode instruksi dan data program harus disalin pada posisi yang sesuai dengan referensi tersebut.

2. Pengalamatan secara relatif (relative addressing) Pengalamatan relatif terutama digunakan pada sistem yang menggunakan alokasi memori berurut, dimana keseluruhan image proses harus terletak di satu area memori yang utuh. Alamat pada kode instruksi program merupakan alamat relatif (offset) terhadap posisi awal program.

GAMBAR 5.2

Penjelasan umum gambar 5.2 Pada saat image proses dari program disalin atau dialokasikan ke memori utama, alamat awal memorinya dicatat ke suatu register alokasi. Pada saat eksekusi, pengaksesan alamat akan ditranslasi dengan menjumlahkan alamat referensi pada instruksi dengan isi register alokasi untuk mendapatkan alamat fisik memori yang akan benar-benar diakses. Umumnya proses translasi ini dilakukan menggunakan perangkat keras khusus yang disebut dengan MMU (Memory Management unit).

Penjelasan spesifik gambar 5.2 Image proses dari suatu program dialokasikan ke alamat memori 1400. Alamat awal lokasi ini akan dicatat ke register relokasi di MMU. Jadi jika dalam program terdapat instruksi pengaksesan alamat [35], misalnya instruksi jump [35], maka pada saat dieksekusi oleh prosesor akan diubah menjadi alamat fisik [1435], yaitu hasil penjumlahan 1400 dan 35. Alamat 35 disebut sebagai alamat relatif (offset), sedangkan alamat 1435 adalah alamat fisik, yaitu alamat referensi sesungguhnya di memori utama. Jadi instruksi jump [35] jika dieksekusikan akan melakukan loncatan eksekusi ke instruksi yang terdapat pada alamat memori utama 1435.

3. Pengalamatan secara logika (logical addressing) Pada pengalamatan secara logika, alamat yang ada pada kode program merupakan suatu alamat logika yang masih perlu diterjemahkan atau ditranslasikan ke alamat fisik memori utama pada saat eksekusi.

Gambar 5.3

Penjelasan spesifik gambar 5.3 Ruang alamat pada kode program menggunakan suatu peta alamat logika tersendiri. Misalnya, setiap program dianggap memiliki ruang alamat maya sebesar 4Gb, sekalipun tidak semua terpakai. Sebagai contoh ruang alamat logika P2 dan P4 tidak terpakai. Contoh pada gambar 5.3 menggunakan sistem paging dimana ruang alamat logika dibagi menjadi potongan yang berukuran sama, disebut dengan page, dan diberi nomor urut, misalnya P1, P2, P3, P4. Di sisi lain ruang fisik memori utama juga dibagi menjadi potongan yang berukuran sama, disebut frame, dengan potongan alamat logika, dan diberi nomor urut, misalnya F1, F2, F3, F4, dan seterusnya. Setiap potongan ruang logika program yang terisi dapat dialokasi ke memori utama secara terpisah dan saling bebas terhadap potongan lainnya.Misalnya P1 dialokasi ke lokasi memori F2, sedangkan P3 dialokasikan ke lokasi memori F4.

Yang terpenting adalah pada saat suatu potongan ruang alamat logika program, misalnya P1, dialokasi ke memori utama, misalnya F2, maka pemetaan P1 →F2 harus dicatat, umumnya pada suatu tabel alokasi yang disimpn di MMU. Setiap proses memiliki satu tabel alokasi di MMU. Dan ketika kode instruksi program dieksekusi maka alamat referensi pada kode instruksi akan ditranslasi ke alamat fisik memori utama menggunakan tabel alokasi tersebut.

Berdasarkan cara membagi ruang alamat logika program, pengalamatan logika dapat dibedakan atas : Sistem paging, yaitu membagi ruang alamat logika program dalam partisi statis yang berukuran sama yang disebut page. Segmentasi, yaitu membagi ruang alamat logika program dalam fragmen yang berukuran berbeda-beda dan pemartisian memori utama bersifat dinamis dengan ukuran yang bervariasi yang disebut segmen.

Perbedaan antara sistem paging dan segmentasi mempengaruhi beberapa hal, yaitu : Bagaimana memori utama dipartisi dan dialokasi ke proses aplikasi. Informasi apa yang perlu dicatat di tabel alokasi proses pada saat terjadi alokasi memori. Proses translasi alamat.