TUGAS MATA KULIAH SISTEM OPERASI

MAKALAH MENAGEMEN MEMORY

OLEH

NAMA : Moh Husni Mubaraq

NIM :14111068

PRODI TEKNIK INFORMATIKA

FAKULTAS TEKNOLOGI INFORMASI

UNIVERSITAS MERCU BUANA

YOGYAKARTA

2016

Daftar Isi

1. Hirearki Memori ............................................................................................................................. 3

Inboard Memori .......................................................................................................................... 3

Memori utama ............................................................................................................................. 5

o ROM ( Read Only memory). .................................................................................................. 5

o RAM (Random Acces Memory) ............................................................................................. 5

Outboard Storage ........................................................................................................................ 6

2. Pengalamatan Memory ................................................................................................................... 6

Direct Addressing (Pengalamatan Langsung) ........................................................................ 6

Indirect Addressing (Pengalamatan tak langsung) ................................................................ 7

Immediate Addresing ............................................................................................................... 8

3. Overlay ............................................................................................................................................ 8

4. Dynamic Loading ............................................................................................................................ 9

5. Dynamic Linking .......................................................................................................................... 10

6. Virtual Memory ............................................................................................................................ 11

7. Mekanisme Demand Paging ......................................................................................................... 12

Daftar Pustaka ....................................................................................................................................... 13

1. Hirearki Memori

Waktu akses (semakin ke bawah semakin lambat,semakin ke atas semakin cepat)

Kapasitas (semakin ke bawah semaik besar,semakin ke atas semakin kecil)

Jarak dengan prosessor (semakin ke bawah semakin jauh semakin ke atas semakin

cepat)

Harga memori tiap bitnya (semakin ke bawah semakin murah semakin keatas semakin

mahal)

Memori adalah bagian dari komputer yang digunakan untuk menyimpan program – program

dan data – data disimpan, sehingga data akan diolah menjadi suatu data hasil olahan atau

sistem informasi yang akan di outputkan, sedangkan program atau intruksi digunakan

untukmengolah datatersebut.Hirarki dari memori dapat digambarkan sebagai berikut:

Inboard Memori

adalah memori yang dapat diakses langsung oleh prosesor Inboard memori dibagi

menjadi 3:

o Register Memori

Merupakan jenis memori dengan kecepatan akses yangpaling cepat , memori

ini terdapat pada CPU/ prosesor. Contoh : Register Data, Register Alamat,

Stack Pointer Register, Memori Addres Register, Instruction Register, dll.

o Cache Memori

Meupakan memori berkapasitas kecil yang lebih mahal dari memori utama.

Cache memori terletak antara memori utama dan register pemroses, berfungsi

agar pemroses tidak langsung mengacu pada memori utama agar kinerja dapat

ditingakan. Cache Memory ini ada dua macam yaitu :

Cache Memory yang terdapat pada internal Processor , chace memory

jenis ini kecepatan aksesnya sangat tinggi, dan harganya sangat mahal.

Hal ini bisa terlihat pada Processor yang berharga mahal seperti

P4,P3,AMD-Athlon dll, semakin tinggi kapasitas L1,L2 Chace memori

maka semakin mahal dan semakin cepat Processor.

Cache Memory yang terdapat diluar Processor, yaitu berada pada

MotherBoard, memori jenis ini kecepatan aksesnya sangat tinggi,

meskipun tidak secepat chache memori jenis pertama ( yang ada pada

internal Processor ). Semakin besar kapasitasnya maka semakin mahal

dan cepat. Hal ini bisa kita lihat pada Motherboard dengan beraneka

ragam kapasitas chace memory yaitu 256kb, 512kb, 1Mb, 2Mb dll.

Memori utama

Memori Utama Memori yang berfungsi untuk menyimpan data dan program. Jenis

Memori Utama :

o ROM ( Read Only memory).

yaitu memory yang hanya bisa dibaca saja datanya atau programnya. Pada PC,

ROM terdapat pada BIOS ( Basic Input Output System ) yang terdapat pada

Mother Board yang berfungsi untuk men-setting peripheral yang ada pada

system. Contoh: AMIBIOS, AWARD BIOS, dll. ROM untuk BIOS terdapat

beragam jenis diantaranya jenis Flash EEPROM BIOS yang memiliki

kemampuan untuk dapat diganti programnya dengan software yang disediakan

oleh perusahhan pembuat Mother Board, yang umumnya penggantian tersebut

untuk peningkatan unjuk kerja dari peripheral yang ada di Mother Board.

o RAM (Random Acces Memory)

yang memiliki kemampuan untuk dirubah data atau program yang tersimpan

didalamnya. Ada bebrapa jenis RAM yang ada dipasaran saat ini :

• SRAM • EDORAM • SDRAM • DDRAM • RDRAM • VGRAM

Outboard Storage

Outboard Storage adalah penyimpanan yang memiliki kapasitas lebih besar dari pada

inboard memori, dan bersifat non-voltaile, serta digunakan dalam kurun waktu

tertentu. Contoh dari outboard storage ini antara lain:

o Hardisk

o SSD

o Dll.

2. Pengalamatan Memory

Direct Addressing (Pengalamatan Langsung)

Suatu proses penyalinan data pada register dan suatu alamat efektif (Effective

Address, Alamat ini disimpan pada byte berikut setelah opcode instruksi). Dalam

mode pengalamatan direct addressing, harga yang akan dipakai diambil langsung

dalam alamat memori lain. Contohnya: MOV A,30h. Dalam instruksi ini akan

dibaca data dari RAM internal dengan alamat 30h dan kemudian disimpan dalam

akumulator. Mode pengalamatan ini cukup cepat, meskipun harga yang didapat

tidak langsung seperti immediate, namun cukup cepat karena disimpan dalam

RAM internal. Demikian pula akan lebih mudah menggunakan mode ini daripada

mode immediate karena harga yang didapat bisa dari lokasi memori yang

mungkin variabel.

Kelebihan :

o Field alamat berisi efektif address sebuah operand

Kekurangan :

o Keterbatasan field alamat karena panjang field alamat biasanya lebih kecil

dibandingkan panjang

Contoh :

Indirect Addressing (Pengalamatan tak langsung)

Merupakan mode pengalamatan tak langsung. Field alamat mengacu pada alamat

word di dalam memori, yang pada gilirannya akan berisi alamat operand yang

panjang atau untuk mentransfer DATA/byte/word antar register dan lokasi yang

alamatnya ditunjukkan oleh isi suatu register. Mode pengalamatan indirect

addressing sangat berguna karena dapat memberikan fleksibilitas tinggi dalam

mengalamati suatu harga. Mode ini pula satu-satunya cara untuk mengakses 128

byte lebih dari RAM internal pada keluarga 8052. Contoh: MOV A, @R0. Dalam

instruksi tersebut, 89C51 akan mengambil harga yang berada pada alamat memori

yang ditunjukkan oleh isi dari R0 dan kemudian mengisikannya ke akumulator.

Mode pengalamatan indirect addressing selalu merujuk pada RAM internal dan

tidak pernah merujuk pada SFR. Karena itu, menggunakan mode ini untuk

mengalamati alamat lebih dari 7Fh hanya digunakan untuk keluarga 8052 yang

memiliki 256 byte spasi RAM internal.

Kelebihan :

o Ruang bagi alamat menjadi besar sehingga semakin banyak alamat yang

dapat referensi.

Kekurangan :

o Diperlukan referensi memori ganda dalam satu fetch sehingga

memperlambat proses operasi

Contoh :

Immediate Addresing

Mode pengalamatan immediate addressing sangat umum dipakai karena harga

yang akan disimpan dalam memori langsung mengikuti kode operasi dalam

memori. Dengan kata lain, tidak diperlukan pengambilan harga dari alamat lain

untuk disimpan. Contohnya: MOV A,#20h. Dalam instruksi tersebut, akumulator

akan diisi dengan harga yang langsung mengikutinya, dalam hal ini 20h. Mode ini

sangatlah cepat karena harga yang dipakai langsung tersedia.

Kelebihan

Tidak adanya referensi memori selain dari instruksi yang diperlukan untuk

memperoleh operand

Menghemat siklus instruksi sehingga proses keseluruhan akan cepat

Kekurangan

Ukuran bilangan dibatasi oleh ukuran field alamat

3. Overlay

Overlay adalah suatu teknik pemrograman yang berfungsi membagi program yang

besar, menjadi bagian yang kecil sehingga dapat dimuat secara parsial kedalam suatu

page memori yang berukuran lebih kecil.

Bila bagian kode intruksi pada program yang ingin diakses tidak terdapat dalam

memori atau tidak ada dalam memori maka bagian tersebut akan disalin ke bagian

overlay. Teknik overlay ini hanya akan menyalin intruksi dan data yang sedang

dijalankan ke memori utama, sedangkan pada bagian lain dari program tetap disimpan

di media penyimpanan.

Teknik overlay ini digunakan terutama pada sistem informasi dengan manajemen

memori partisi statis. Dimana pada model partisi statis, ukuran programnya tidak

boleh lebih besar dari ukuran partisinya, sehingga program yang berukuran besar

tidak dapat disalin ke memori utama. Dengan menggunakan teknik overlay maka

hanya sebagian kode intruksi program saja yang akan disalinkan ke partisi tersebut

dan jika bagian lain dari program dibutuhkan maka akan dilakukan replacement pada

area overlay program tersebut. Sehingga dengan menggunakan teknik overlay ini

program yang berukuran besar tetap bisa dijalankan pada OS (Operating System),

atau Sistem Operasi dengan model manajemen memori partisi statis

Contoh

4. Dynamic Loading

Untuk memperoleh utilitas ruang memori, dapat menggunakan dynamic loading.

Dengan dynamic loading, sebuah rutin tidak disimpan di memori sampai dipanggil.

Semua rutin disimpan pada disk dalam format relocatable load. Mekanisme dari

dynamic loading adalah program utama di-load dahulu dan dieksekusi. Bila suatu

routine perlu memanggil routine lain, routine yang dipanggil lebih dahulu diperiksa

apakah rutin yang dipanggil sudah di-load. Jika tidak, relocatable linking loader

dipanggil untuk me-load rutin yg diminta ke memori dan meng-ubah tabel alamat.

Keuntungan dari dynamic loading adalah rutin yang tidak digunakan tidak pernah di-

load. Skema ini lebih berguna untuk kode dalam jumlah besar diperlukan untuk

menangani kasus-kasus yang jarang terjadi seperti error routine. Dinamic loading

tidak memerlukan dukungan khusus dari sistem operasi.

Penerapan Dynamic loading dalam bahasa java

5. Dynamic Linking

Sebagian besar sistem operasi hanya men-support static linking, dimana sistem library

language diperlakukan seperti obyek modul yang lain dan dikombinasikan dengan

loader ke dalam binary program image. Dinamic linking biasanya digunakan dengan

sistem library, seperti language subroutine library. Tanpa fasilitas ini, semua program

pada sistem perlu mempunyai copy dari library language di dalam executable image.

Bagaimanapun, tidak seperti dynamic loading, dynamic linking membutuhkan

beberapa dukungan dari sistem operasi

Penerapan DLL (Dynamaic Linking Libarary) pada win32 dengan bahasa C++

6. Virtual Memory

Virtual memori digunakan dengan membuat suatu file khusus yang disebut swapfile.

Virtual memory digunakan pada saat sistem operasi kehabisan memori, dimana sistem

operasi akan memindahkan data yang paling terakhir diakses kedalam swapfile di hardisk.

Hal ini yang mengsongkan/membebaskan bebrapa ruang kosong pada memori untuk

aplikasi yang akan digunakan selanjutnya. Sistem operasi akan melakukan hal ini secara

terus menerus ketika data baru diisi pada RAM.

Pada saat data yang tersimpan di swapfile diperlukan, data tersebut ditukar (swap) dengan

data yang paling terakhir dipakai di dalam memory (RAM). Hal ini mengakibatkan

swapfile bersifat seperti RAM, walaupun program tidak dapat secara langsung dijalankan

dari swapfile. Satu hal yang perlu dicatat bahwa karena sistem operasi tidak dapat secara

langsung menjalankan program dari swapfile, bebrapa program mungkin tidak akan

berjalan walau dengan swapfile yang besar jika kita hanya memiliki RAM yang kecil.

Kerja dari virtual memori ini juga berhubungan dengan memori fisik. Bagian-bagian dari

gabungan kedua memori tersebut disebut page. Page ini memiliki ukuran yang sama

besar. Tiap page ini punya nomor yang unik, yaitu Page Frame Number (PFN). Untuk

setiap instruksi dalam program, CPU melakukan mapping dari alamat virtual ke memori

fisik yang sebenarnya.

Untuk menerjemahkan alamat virtual ke alamat fisik, pertama-tama CPU harus

menangani alamat virtual PFN dan offsetnya di virtual page. CPU mencari tabel page

proses dan mancari anggota yang sesuai degan virtual PFN. Ini memberikan PFN fisik

yang dicari. CPU kemudian mengambil PFN fisik dan mengalikannya dengan besar page

untuk mendapat alamat basis page tersebut di dalam memori fisik. Terakhir, CPU

menambahkan offset ke instruksi atau data yang dibutuhkan. Dengan cara ini, memori

virtual dapat dimap ke page fisik dengan urutan yang teracak.

7. Mekanisme Demand Paging

Konsep Dasar Paging

Paging merupakan kemungkinan solusi untuk permasalahan fragmentasi eksternal

dimana ruang alamat logika tidak berurutan; mengijinkan sebuah proses

dialokasikan pada memori fisik yang terakhir tersedia. Memori fisik dibagi ke

dalam blok-blok ukuran tetap yang disebut frame.

tiap sistem operasi mempunyai metode sendiri untuk menyimpan tabel page.

Beberapa sistem operasi mengalokasikan sebuah tabel page untuk setiap proses.

Pointer ke tabel page disimpan dengan nilai register lainnya dari PCB. Pada

dasarnya terdapat 3 metode yang berbeda untuk implementasi tabel page :

o Tabel page diimplementasikan sebagai kumpulan dari “dedicated”

register.

Register berupa rangkaian logika berkecepatan sangat tinggi untuk

efisiensi translasi alamat paging.

o Tabel page disimpan pada main memori dan menggunakan page table

base registe” (PTBR) untuk menunjuk ke tabel page yang disimpan di

main memori. Penggunakan memori untuk mengimplementasikan

tabel page akan memungkinkan tabel page sangat besar (sekitar 1 juta

entry).

o Menggunakan perangkat keras cache yang khusus, kecil dan cepat

yang disebut associative register atau translation look-aside buffers

(TLBs). Merupakan solusi standar untuk permasalahan penggunaan

memori untuk implementasi tabel page.

Contoh Gambar

Daftar Pustaka

https://nofear4fight.wordpress.com/2009/11/10/hirarki-memori-komputer/

http://jumhur.web.id/download/orkom/02-MemoriOK.pdf

http://systemoperasiwin.blogspot.co.id/2012/12/manajemen-memori-pada-sistem.html

http://akukenalkomputer.blogspot.co.id/2015/04/pengalamatan-memori.html

http://tugasso2.blogspot.co.id/2013/06/sistempaging-memory-maya-programyang_7332.html