manajemen memori - asri pujiastuti's blog | this wordpress ... · ppt file · web...
TRANSCRIPT
Manajemen MemoriManajemen Memori
PembahasanPembahasan
• BackgroundBackground• Address Space : Logic & FisikAddress Space : Logic & Fisik• Swapping Swapping • Contiguous AllocationContiguous Allocation• PagingPaging• SegmentationSegmentation• Segmentation dengan PagingSegmentation dengan Paging
BackgroundBackground• Untuk dieksekusi program harus berada/dibawa Untuk dieksekusi program harus berada/dibawa
ke dalam memori dan dieksekusi sebagai proses ke dalam memori dan dieksekusi sebagai proses yang menggunakan ruang untuk data.yang menggunakan ruang untuk data.
• Input queueInput queue – kumpulan proses dalam disk yang – kumpulan proses dalam disk yang menunggu dibawa ke dalam memori untuk menunggu dibawa ke dalam memori untuk dijalankan.dijalankan.
• Program user harus melalui beberapa tahapan Program user harus melalui beberapa tahapan sebelum di-run.sebelum di-run.
• Memori adalah ruang yang berukuran terbatas Memori adalah ruang yang berukuran terbatas yang memerlukan manajemen dalam utilisasinyayang memerlukan manajemen dalam utilisasinya– Akibat program berukuran besar atau Akibat program berukuran besar atau
multiprogrammingmultiprogramming
Hirarkhi StorageHirarkhi Storage
• Trade-off : cost & speedTrade-off : cost & speed
Address BindingAddress Binding• Sebelum eksekusi program berada di dalam Sebelum eksekusi program berada di dalam
disk, dan pada saat dieksekusi ia perlu berada disk, dan pada saat dieksekusi ia perlu berada pada suatu lokasi dalam memori fisik.pada suatu lokasi dalam memori fisik.
• Address binding Address binding adalah menempatkan address adalah menempatkan address relatif program ke dalam address fisik memori relatif program ke dalam address fisik memori (real memory address).(real memory address).– Dapat berlangsung dalam salah satu tahapan : Dapat berlangsung dalam salah satu tahapan :
kompilasi, load atau eksekusikompilasi, load atau eksekusi
Tahapan Running ProgramTahapan Running Program• Tahapan Kompilasi : source program Tahapan Kompilasi : source program (source (source
code) code) dikompilasi menjadi object module dikompilasi menjadi object module (object code).(object code).
• Tahapan link & load : object module di-link Tahapan link & load : object module di-link dengan object module lain menjadi load dengan object module lain menjadi load module module (execution code)(execution code) kemudian di-load ke kemudian di-load ke memori untuk dieksekusi.memori untuk dieksekusi.
• Tahapan eksekusi : mungkin juga dilakukan Tahapan eksekusi : mungkin juga dilakukan dynamic linkingdynamic linking dengan dengan resident libraryresident library..
Multistep Processing User ProgramMultistep Processing User Program
Address Binding Saat KompilasiAddress Binding Saat Kompilasi
• Jika lokasi dari proses sudah diketahui Jika lokasi dari proses sudah diketahui sebelumnya maka saat kompilasi address-sebelumnya maka saat kompilasi address-address instruksi dan data ditentukan dengan address instruksi dan data ditentukan dengan alamat fisik.alamat fisik.
• Jika terjadi perubahan pada lokasi tersebut Jika terjadi perubahan pada lokasi tersebut maka harus di rekompilasi.maka harus di rekompilasi.
Address Binding Saat LoadAddress Binding Saat Load
• Code hasil kompilasi masih menunjuk address-Code hasil kompilasi masih menunjuk address-address secara relatif, saat di-load address-address secara relatif, saat di-load address-address disubstitusi dengan alamat fisik address disubstitusi dengan alamat fisik berdasar relokasi proses yang diterima.berdasar relokasi proses yang diterima.
• Jika terjadi perubahan relokasi maka code di-Jika terjadi perubahan relokasi maka code di-load ulang.load ulang.
Address Binding Saat EksekusiAddress Binding Saat Eksekusi
• Binding bisa dilakukan ulang selama prosesBinding bisa dilakukan ulang selama proses– Hal ini untuk memungkinkan pemindahan proses Hal ini untuk memungkinkan pemindahan proses
dari satu lokasi ke lokasi lain selama run.dari satu lokasi ke lokasi lain selama run.• Perlu adanya dukungan hardware untuk Perlu adanya dukungan hardware untuk
pemetaan addresspemetaan address– Contoh : base register dan limit registerContoh : base register dan limit register
Dynamic LoadingDynamic Loading
• Rutin (bagian dari program) tidak akan diload Rutin (bagian dari program) tidak akan diload sampai ia dipanggil.sampai ia dipanggil.
• Keuntungan :Keuntungan :– Rutin yang tak berguna tidak akan di-loadRutin yang tak berguna tidak akan di-load– Utilisasi ruang memori lebih baik; rutin yang tidak Utilisasi ruang memori lebih baik; rutin yang tidak
digunakan tidak di-loaddigunakan tidak di-load– Berguna bila code untuk menghandle kasus-kasus Berguna bila code untuk menghandle kasus-kasus
yang jarang berukuran besaryang jarang berukuran besar• Tidak perlu dukungan khusus dari OSTidak perlu dukungan khusus dari OS
– Diimplementasikan via rancangan pemrogramanDiimplementasikan via rancangan pemrograman
Dynamic LinkingDynamic Linking
• Linking ditunda sampai saat eksekusiLinking ditunda sampai saat eksekusi– Code menjadi berukuran kecilCode menjadi berukuran kecil
• Program-program user tidak perlu Program-program user tidak perlu menduplikasi system librarymenduplikasi system library– System library dipakai bersamaSystem library dipakai bersama
• Mekanisme menggunakan skema Mekanisme menggunakan skema stubstub– Stub : suatu potongan kecil code menggantikan Stub : suatu potongan kecil code menggantikan
referensi rutin; digunakan menglokasikan library referensi rutin; digunakan menglokasikan library rutin rutin resident memory resident memory yang tepatyang tepat
Stub untuk Dynamic LinkingStub untuk Dynamic Linking
• Skema referensi dengan “stub”Skema referensi dengan “stub”– Saat stub dieksekusi ia memeriksa apakah rutin ybs Saat stub dieksekusi ia memeriksa apakah rutin ybs
sudah berada dalam memori (diakses oleh proses sudah berada dalam memori (diakses oleh proses lain yang run), kalau belum ada maka rutin tersebut lain yang run), kalau belum ada maka rutin tersebut di-load.di-load.
– Stub diganti oleh address dari rutin tersebut.Stub diganti oleh address dari rutin tersebut.– Setelah itu program run dengan referensi rutin-rutin Setelah itu program run dengan referensi rutin-rutin
secara normal dengan address yang benar.secara normal dengan address yang benar.
OverlaysOverlays
• Jika seluruh code di-load ke dalam memori Jika seluruh code di-load ke dalam memori maka terbatas oleh ukuran memori.maka terbatas oleh ukuran memori.
• Overlay memungkinkan ukuran code lebih Overlay memungkinkan ukuran code lebih besar dari ukuran memori.besar dari ukuran memori.
• Yang tetap tinggal dalam memori hanya Yang tetap tinggal dalam memori hanya instruksi dan data yang diperlukan.instruksi dan data yang diperlukan.
Implementasi OverlaysImplementasi Overlays
• Diimplementasikan oleh user, tidak perlu Diimplementasikan oleh user, tidak perlu dukungan OSdukungan OS
• Rancangan pemrograman dari struktur overlay Rancangan pemrograman dari struktur overlay adalah kompleks.adalah kompleks.
Contoh OverlayContoh Overlay
• Misalnya pada Two-pass AssemblerMisalnya pada Two-pass Assembler– Pass-1 70K, Pass-2 80K, Symbol Table 20K, Pass-1 70K, Pass-2 80K, Symbol Table 20K,
Common Routine 30K, Total 200KCommon Routine 30K, Total 200K• Jika memori hanya 150K, semua tidak dapat Jika memori hanya 150K, semua tidak dapat
diload karena memori kurangdiload karena memori kurang– Pass-1 dan pass-2 di overlayPass-1 dan pass-2 di overlay
Overlay dari 2-pass AssemblerOverlay dari 2-pass Assembler
Address Space : Logic vs FisikAddress Space : Logic vs Fisik
• Konsep ruang address logic terhadap ruang Konsep ruang address logic terhadap ruang address fisik merupakan pokok dalam address fisik merupakan pokok dalam manajemen memori.manajemen memori.
• Address logic : address yang di-generate oleh Address logic : address yang di-generate oleh CPU (disebut juga CPU (disebut juga virtual addressvirtual address))
• Address fisik : address yang dikenal oleh unit Address fisik : address yang dikenal oleh unit memorimemori
Address Binding dari Address Address Binding dari Address Logic vs FisikLogic vs Fisik
• Pada address-binding compile-time dan load-Pada address-binding compile-time dan load-time antara kedua peng-address-an tidak ada time antara kedua peng-address-an tidak ada perbedaan.perbedaan.
• Pada address-binding execution-time kedua Pada address-binding execution-time kedua peng-address-an berbedapeng-address-an berbeda
Memory Management Unit (MMU)Memory Management Unit (MMU)
• Perangkat keras yang memetakan address logic Perangkat keras yang memetakan address logic ke address fisikke address fisik
• Dalam skema MMUDalam skema MMU– Nilai dalam register base/relokasi ditambahkan ke Nilai dalam register base/relokasi ditambahkan ke
setiap address proses user pada saat run di memorisetiap address proses user pada saat run di memori– Program user hanya berurusan dengan address logic-Program user hanya berurusan dengan address logic-
nya saja; tidak melihat address fisik secara realnya saja; tidak melihat address fisik secara real
Contoh Kerja MMU Contoh Kerja MMU (1)(1)
Contoh Kerja MMU Contoh Kerja MMU (2)(2)
SwappingSwapping
• Proses dapat di swap secara temporer dari memori (swap-out) ke dalam backing store, dan dikembalikan (swap-in) ke dalam memori untuk melanjutkan eksekusi.
• Backing store (biasanya disk)– Cukup besar untuk menyimpan semua image memori
user– Dapat direct access ke dalam image-image tersebut
Skema SwappingSkema Swapping
Address Binding pada SwappingAddress Binding pada Swapping
• Address binding saat eksekusi lebih fleksible sementara saat kompilasi/saat loading memerlukan swap-in ke lokasi yang sama
• Bagian utama dari waktu swap adalah waktu untuk transfer– Waktu transfer total secara langsung proporsional
pada jumlah memori yang diswap
Varian-varian SwappingVarian-varian Swapping• “Roll out, roll in” merupakan varian swapping
untuk algoritma priority scheduling– Proses prioritas rendah di-swap out agar proses
prioritas tinggi dapat diload & dieksekusi lebih dulu• Versi-versi modifikasi dari swap
diimplementasikan di banyak sistem– Misalnya UNIX dan Windows
Quantum Waktu vs SwappingQuantum Waktu vs Swapping• Quantum waktu untuk proses harus cukup besar
relatif terhadap waktu untuk swap– Khususnya untuk scheduler seperti Round Robin
• User process : 100 kb, HD transfer rate = 1000 kb/sec, maka transfer time = 100 kb / 1000 kb/sec = 0.1 sec = 100 msec
• Swap in & out = 2 * 100 = 200 msec• Overhead latency = 2 * 8 = 16 msec• Total swap time = 200 + 16 = 216 msec => Maka time
quantum sebaiknya lebih besar daripada 216 msec.
Kendala SwappingKendala Swapping• Kalau suatu proses akan di-swap, sebaiknya
proses dalam keadaan idle– Misalnya proses yang sedang wait untuk I/O ke buffer
memori secara asynchronous.
– Dapat dicegah dengan menggunakan I/O buffer
I/O ke buffer I/O ke buffer memorimemori
P1P1
P2P2
SwaSwapp
Hasil I/O Hasil I/O ditransfer ke ditransfer ke memori yang memori yang sekarang sekarang digunakan ole P2digunakan ole P2
Pencatatan Pemakaian Memori Pencatatan Pemakaian Memori (1)(1)
• Pencatatan memori bertujuan agar dapat diketahui lokasi-lokasi mana saja di memori utama yang masih kosong dan sudah terisi
• Ada dua cara pencatatan memori– Manajemen memori dengan Bit Map (Pemetaan Bit)– Manajemen memori dengan Link List
Pencatatan Pemakaian Memori Pencatatan Pemakaian Memori (2)(2)
• (a) : alokasi memori(a) : alokasi memori• (b) : pencatatan memori dengan peta bit(b) : pencatatan memori dengan peta bit• (c) : pencatatan memori dengan link list(c) : pencatatan memori dengan link list
Manajemen Memori dengan Link ListManajemen Memori dengan Link List
• Four neighbor combinations for the terminating Four neighbor combinations for the terminating process Xprocess X
Manajemen Memori Pada Manajemen Memori Pada MonoprogrammingMonoprogramming
• Three simple ways of organizing memory - an Three simple ways of organizing memory - an operating system with one user processoperating system with one user process
Multiprogramming Dengan Fixed PartitionsMultiprogramming Dengan Fixed Partitions
• Fixed memory partitionsFixed memory partitions– separate input queues for each partitionseparate input queues for each partition– single input queuesingle input queue
Contiguous AllocationContiguous Allocation
• Memori utama biasanya terbagi dalam dua partisi :– Untuk OS yang residen : biasanya disimpan dalam
memori ber-address rendah (low memory) dengan vektor-vektor interrupt
• Interrupt address sebagai interrupt ID
– Untuk proses-proses user : biasanya disimpan dalam high memory
Memory PartitionMemory Partition
Proses UserProses User
OSOS00
512 512 KK
Single-Partition AllocationSingle-Partition Allocation• Skema register realokasi (base register) :
digunakan untuk proteksi proses-proses user terhadap yang lainnya, dan dari pengubahan code dan data OS– Relokasi register berisi nilai dari address fisik terkecil– Register limit berisi range dari address logic– Setiap address logic harus < register limit
Contoh :Contoh :
• Misal :– Register relokasi (base register) = 100040
register limit (limit register) = 74600– Address logic = 10200
address fisik = 110240– Address logic = 81000
address fisik = error
Support Perangkat Keras untuk Support Perangkat Keras untuk Relokasi dan Limit RegisterRelokasi dan Limit Register
Penggunaan Base and Limit Penggunaan Base and Limit RegisterRegister
Multiple-Partition Allocation Multiple-Partition Allocation (1)(1)
• Partisi Fixed-Sized (MFT = Multiprogramming with a Fixed number of Task)– Memori dibagi menjadi beberapa blok dengan ukuran
tertentu yang seragam• Jumlah user process yang bisa running max hanya sejumlah
blok yang disediakan (misal IBM OS/360)
• Partisi Variable-Sized (MVT = Multiprogramming with a Variable number of Task)– Pembagian memori sesuai dengan request dari
proses-proses yang ada
Multiple-Partition Allocation Multiple-Partition Allocation (2)(2)
• Dalam skema Partisi Variable-Sized dapat terbentuk sejumlah Hole– Hole : blok dari memori yang available yang dapat
tersebar di berbagai tempat di memori– Saat suatu proses datang maka dialokasikan suatu
hole yang berukuran sesuai dengan yang diperlukan proses dan datanya
Contoh Dalam Suatu ScheduleContoh Dalam Suatu Schedule
• Ukuran memori 2560K, dan OS menempati sebanyak 400K (untuk user = 2160K)
• Dalam queue :– P1 berukuran 600K– P2 berukuran 1000K– P3 berukuran 300K– P4 berukuran 700K– P5 berukuran 500K
Contoh Alokasi MemoriContoh Alokasi Memori
OS
P1
P2
P3
OS
P1
P3
OS
P1
P3
Free
Free
P4
Free Free Free
OS
P3
Free
P4
Free
Free
OS
P3
Free
P4
Free
FreeP5
P2 selesai P4 masuk P1 selesai P5 masuk
Peranan OS Dalam PartisiPeranan OS Dalam Partisi
• Memelihara informasi mengenai– Partisi yang teralokasi– Partisi yang bebas (hole)
Masalah Dynamic Storage-AllocationMasalah Dynamic Storage-Allocation
• Untuk memenuhi permintaan berukuran n dari suatu list hole-hole bebas– First-fit : hole pertama yang memenuhi– Best-fit : hole terkecil yang memenuhi– Worst-fit : hole terbesar yang memenuhi
Best-fit & Worst-fit perlu melakukan searching Best-fit & Worst-fit perlu melakukan searching ke seluruh list (atau jika list terurut sampai ke seluruh list (atau jika list terurut sampai ketemu)ketemu)
First-fit & Best-fit lebih baik dari Worst-fit baik First-fit & Best-fit lebih baik dari Worst-fit baik dalam kecepatan maupun utilisasi storagedalam kecepatan maupun utilisasi storage
Fragmentasi EksternalFragmentasi Eksternal
• Ruang memori keseluruhan yang ada untuk memenuhi permintaan, namun tidak contiguous
• Hole-hole ada diantara proses-proses berurutan
Fragmentasi InternalFragmentasi Internal
• Memori yang teralokasi mungkin sedikit lebih besar dari memori yang diminta dengan perbedaan
• Untuk meminimisasi hole-hole yang tersebar• Overhead untuk menyimpan informasi hole lebih
besar daripada hole itu sendiri
CompactionCompaction
• Untuk mananggulangi fragmentasi eksternal digunakan metode compaction (pemadatan).– Menempatkan ulang proses-proses yang ada pada
memori yang bebas, dan diatur sedemikian sehingga posisi hole dapat berdekatan
– Compaction hanya dimungkinkan jika relokasi dilakukan secara dynamic, dan dilakukan saat eksekusi (execution time)
Paging Paging (1)(1)
• Address space logic dari proses bisa noncontiguous
• Membagi memori fisik ke dalam frame-frame (blok-blok berukuran tertentu)– Ukurannya bilangan pangkat dari 2, antara 512 byte
dan 8192 byte – tergantung arsitektur hardware CPU• Membagi memori logic ke dalam page-page
(blok-blok berukuran sama dengan frame)
Paging Paging (2)(2)
• Memelihara setiap frame bebas (free frame)• Untuk menjalankan proses berukuran n page,
diperlukan n frame bebas untuk ditempati proses lalu menjalankannya
• Men-setup page table untuk translasi antara alamat logic ke alamat fisik
• Fragmentasi internal pada page terakhir
Skema PagingSkema Paging• Tidak ada fragmentasi eksternal• Fragmentasi internal bisa terjadi• Worst-case
– Setiap proses memerlukan n page + 1 byte– Bila ukuran page = 4096 byte maka akan terbuang
4095 byte / proses• Table frame digunakan untuk mengontrol mana
yang available, yang teralokasi, jumlah semua frame, dll
Peng-address-an Peng-address-an (1)(1)
• Address yang dihitung CPU terdiri atas :– Page number (p) : merupakan indeks dalam tabel
yang berisi base address dari tiap page dalam memori fisik
– Page offset (d) : bersama base address menyatakan address memori fisik yang dikirim ke unit memori
– Jika ukuran address logic adalah 2m, dan ukuran page adalah 2n unit address (byte atau word), maka high-order m-n bit address logic digunakan untuk page number, dan low-order n bit digunakan untuk page offset.
Page numberPage number Page offsetPage offset
pp dd
m- m- nn
nn
Peng-address-an Peng-address-an (2)(2)
• Pembedaan antara user address space (memori menurut pandangan user) dengan memori fisik dinyatakan dengan perangkat keras translasi address; address logic ditranslasi ke dalam address fisik
Arsitektur Translasi AddressArsitektur Translasi Address
Model PagingModel Paging
Model PagingModel Paging
Address (p, d) dipetakan ke table(p) * pagesize + d
Contoh PagingContoh Paging
Contoh PagingContoh Paging• Dengan page size = 4 byte maka
– Address logic 0 (page 0, offset 0) dipetakan ke address fisik : (5 * 4) + 0 = 20
– Address logic 3 (page 0, offset 3) dipetakan ke address fisik : (5 * 4) + 3 = 23
– Address logic 4 (page 1, offset 0) dipetakan ke address fisik : (6 * 4) + 0 = 24
Free FrameFree Frame
Before allocation After allocation
Implementasi Page TableImplementasi Page Table• Page-table berada dalam memori utama• Page-table base register (PTBR)
– Merupakan pointer ke page-table• Page-table length register (PTLR)
– Menyatakan ukuran page table• Associative register – parallel search :
menggunakan register cache memori.– Jika page number ditemukan dalam associative
register, maka frame number tersedia dan digunakan untuk mengakses memori
Translation Look-aside Buffer (TLB)Translation Look-aside Buffer (TLB)• Dalam skema ini setiap akses ke data/instruksi
membutuhkan dua kali akses memori : untuk page-table dan untuk data/instruksi
• Kedua kasus ini dipecahkan dengan menggunakan cache HW fast-lookup yang disebut associative register atau translation look-aside buffer (TLB)
Struktur TLBStruktur TLB
Page Number Frame NumberPage Number
Frame Number
Perangkat Keras Paging dengan Perangkat Keras Paging dengan TLBTLB
Mekanisme TLBMekanisme TLB• Translasi address (p,d)
– Bila p berada dalam TLB, dapatkan nomor frame– Jika tidak, dapatkan nomor frame dari page table
dalam memori• Hit ratio : persentasi berapa kali nomor page
ditemukan dalam TLB (jumlah associative register)
Effective Access Time (EAT)Effective Access Time (EAT)• Menyatakan estimasi waktu akses ke suatu Menyatakan estimasi waktu akses ke suatu
lokasi di memorilokasi di memori– Associative Lookup (TLB) = Associative Lookup (TLB) = time unit time unit– Asumsi siklus memori = 1 time unitAsumsi siklus memori = 1 time unit– Hit ratio = Hit ratio = – Effective Access Time (EAT)Effective Access Time (EAT)
EAT = (1 + EAT = (1 + ) ) + (2 + + (2 + )(1 – )(1 – ))= 2 + = 2 + – –
Effective Access Time (EAT)Effective Access Time (EAT)• Misal : Misal :
– 80% hit ratio, artinya page number yang dicari dalam 80% hit ratio, artinya page number yang dicari dalam associative register adalah 80% dari waktu. associative register adalah 80% dari waktu.
– Jika terpakai waktu 20ns (nanosecond) untuk melakukan Jika terpakai waktu 20ns (nanosecond) untuk melakukan search pada associative register, dan 100ns untuk akses ke search pada associative register, dan 100ns untuk akses ke memori, maka pemetaan akses memori membutuhkan 120ns memori, maka pemetaan akses memori membutuhkan 120ns ketika page number ada dalam associative register.ketika page number ada dalam associative register.
– Jika page number gagal ditemukan pada associative register Jika page number gagal ditemukan pada associative register (20ns), maka harus mengakses memori untuk mencari page (20ns), maka harus mengakses memori untuk mencari page table dan frame number (100ns), dan kemudian mengakses table dan frame number (100ns), dan kemudian mengakses byte dalam memori (100ns), sehingga total 220ns.byte dalam memori (100ns), sehingga total 220ns.
– Effective Access Time (EAT) = 0.80 x 120 + 0.20 x 220 = 140nsEffective Access Time (EAT) = 0.80 x 120 + 0.20 x 220 = 140ns– Dengan demikian, ada 40% perlambatan (Dengan demikian, ada 40% perlambatan (slowdownslowdown) dalam ) dalam
waktu akses memori (waktu akses memori (memory access timememory access time) yaitu dari 100 ke ) yaitu dari 100 ke 140ns140ns
ProteksiProteksi• Proteksi memori diimplementasikan dengan bit Proteksi memori diimplementasikan dengan bit
proteksi peng-asosiasi-an pada setiap frameproteksi peng-asosiasi-an pada setiap frame• Setiap entry dalam page table memiliki bit Valid-
invalid :– “valid” menunjukkan page yang terkait dalam address
logic suatu proses dan merupakan page yang legal– “invalid” menunjukkan page yang tidak berada dalam
address space logic suatu proses
Valid (v) or Invalid (i) Bit dalam Valid (v) or Invalid (i) Bit dalam Page TablePage Table
Struktur Page TableStruktur Page Table• Hierarchical PagingHierarchical Paging• Inverted Page TableInverted Page Table
Hierarchical Page TableHierarchical Page Table• Membagi ruang address logic ke dalam banyak Membagi ruang address logic ke dalam banyak
page tablepage table• Teknik yang sederhana menggunakan dua level Teknik yang sederhana menggunakan dua level
page tablepage table• Partisi page table memungkinkan partisi-partisi Partisi page table memungkinkan partisi-partisi
dalam status tak terpakai tidak berada dalam dalam status tak terpakai tidak berada dalam memori hingga suatu proses memerlukannyamemori hingga suatu proses memerlukannya
Struktur PengaddressanStruktur Pengaddressan• Address logic terdiri atas : section number Address logic terdiri atas : section number ss, ,
page number page number pp, dan offset , dan offset dd• ss indeks ke dalam outer page table dan indeks ke dalam outer page table dan pp
displacement dalam page tabledisplacement dalam page table• Misalnya : pada mesin 32 bit dengan pagesize Misalnya : pada mesin 32 bit dengan pagesize
4K : 10 bit section, 10 bit page number dan 12 4K : 10 bit section, 10 bit page number dan 12 bit offsetbit offset
Page numberPage number Page offsetPage offset
pp dd
Section Section numbernumber
ss
Skema Page-Table Dua-LevelSkema Page-Table Dua-Level
Skema Translasi Address Skema Translasi Address Paging Dua-LevelPaging Dua-Level
PerformancePerformance• Karena setiap level disimpan sebagai tabel Karena setiap level disimpan sebagai tabel
terpisah dalam memori, konversi address logic terpisah dalam memori, konversi address logic ke address fisik bisa memerlukan empat ke address fisik bisa memerlukan empat (quantuple) akses memori(quantuple) akses memori
• Namun, dengan adanya caching maka Namun, dengan adanya caching maka performance masih reasonableperformance masih reasonable– Misal rata-rata cache hit 98%, EAT = 0.98 x 120ns + Misal rata-rata cache hit 98%, EAT = 0.98 x 120ns +
0.02 x 520ns = 128ns, slowdown sebesar 28%0.02 x 520ns = 128ns, slowdown sebesar 28%
Inverted Page TableInverted Page Table• Page Table hanya menyimpan page memori Page Table hanya menyimpan page memori
yang “real” serta id dari proses yang memiliki yang “real” serta id dari proses yang memiliki page tersebutpage tersebut– Mengurangi kebutuhan untuk menyimpan seluruh Mengurangi kebutuhan untuk menyimpan seluruh
page dalam memori, namun meningkatkan waktu page dalam memori, namun meningkatkan waktu untuk pencarian dalam tabel ketika referensi terjadiuntuk pencarian dalam tabel ketika referensi terjadi
• Menggunakan tabel hash untuk membatasi pencarian ke Menggunakan tabel hash untuk membatasi pencarian ke suatu (beberapa) entri tabelsuatu (beberapa) entri tabel
Skema Inverted Page-TableSkema Inverted Page-Table
Shared PageShared Page• Keuntungan paging adalah sharing common Keuntungan paging adalah sharing common
code : satu copy untuk code yang read-only code : satu copy untuk code yang read-only (reentrant) dan di-share oleh sejumlah proses(reentrant) dan di-share oleh sejumlah proses– i.e text editor, compilers, windows systemi.e text editor, compilers, windows system
Contoh Shared PageContoh Shared Page
SegmentasiSegmentasi• Skema manajemen memori yang mendukung Skema manajemen memori yang mendukung
pandangan user (pandangan user (user viewuser view) dari memori) dari memori– Program merupakan kumpulan segmenProgram merupakan kumpulan segmen– Segmen merupakan satuan logic untuk :Segmen merupakan satuan logic untuk :
• Main program, procedure, functionMain program, procedure, function• Local variables, global variablesLocal variables, global variables• Common block, stackCommon block, stack• Symbol table, arraySymbol table, array
User’s View of a ProgramUser’s View of a Program
Logical View of SegmentationLogical View of Segmentation
1
3
2
4
1
4
2
3
user space physical memory space
Segmentation HardwareSegmentation Hardware
END OF MODUL - 9END OF MODUL - 9