Sistem Komputer - Pencatatan pemakain memori
Memori yang tersedia harus dikelola, dilakukan dengan pencatatan pemakaian
memori. Terdapat dua cara utama pencatatan pemakaian memori, yaitu :
- Pencatatan memakai peta bit.
Memori dibagi menjadi unit-unit alokasi,berkorespondensi dengan tiap unit
alokasi adalah satu bit pada bit map.
- Nilai 0 pada peta bit berarti unit itu masih bebas.
- Nilai 1 berarti unit digunakan.
Gambar dibawah menunjukkan skema peta bit untuk pencatatan pemakaian memori.
Elemen peta bit bernilai 1 menunjukkan blok tersebut telah digunakan oleh
proses dan bernilai 0 yang berarti belum digunakan oleh proses.
 |
| Peta bit untuk pengelolaan pemakaian memori |
Masalah
Masalah pada peta bit adalah penetapan mengenai ukuran unit alokasi memori,
yaitu :
- Unit lokasi memori berukuran kecil berarti membesarkan ukuran peta bit.
- Unit alokasi memori n berukuran besar berarti peta bit kecil tapi memori
banyak disiakan pada unit terakhir jika ukuran proses bukan kelipatan unit
alokasi.
Keunggulan :
- Dealokasi dapat dilakukan secara mudah, hanya tinggal menset bit yang
berkorespondensi dengan unit yang telah tidak digunakan dengan 0.
Kelemahan :
- Harus dilakukan penghitungan blok lubang memori saat unit memori bebas.
- Memerlukan ukutan bit map besar untuk memori yang besar.
2. Pencatatan memakai senarai berkait.
Sistem operasi mengelola senarai berkait (linked list) untuk segmen-segmen
memori yang telah dialokasikan dan bebas. Segmen memori menyatakan memori untuk proses atau memori yang bebas (lubang). Senarai segmen diurutkan
sesuai alamat blok.
 |
| Pengelolaan pemakaian memori dengan senarai berkait |
Keunggulan :
- Tidak harus dilakukan perhitungan blok lubang memori karena sudah tercatat di
node.
- Memori yang diperlukan relatif lebih kecil.
Kelemahan :
- Dealokasi sulit dilakukan karena terjadi berbagai operasi penggabungan
node-nude di senarai.
Strategi alokasi memori
Terdapat berbagai strategi alokasi proses ke memori. Alokasi harus mencari
sekumpulan blok memori yang ukurannya mencukupi memuat proses yaitu lubang
kosong yang sama atau lebih besar dibanding ukuran memori yang diperlukan
proses.
Beragam algoritma itu antara lain :
Strategi ini dapat dilakukan pada pencatatan memori dengan bit map maupun
senarai berkait. Manajer memori menscan sampai menemukan lubang besar yang
mencukupi penempatan proses. Lubang dibagi dua, untuk proses dan lubang tak
digunakan, kecuali ketika lubang tersebut tepat sama dengan ukuran yang
diperlukan proses.
Keunggulan :
- Algoritma ini akan menemukan lubang memori paling cepat dibanding
algoritma-algoritma lain.
Strategi ini dapat dilakukan pada pencatatan memori dengan bit-map maupun
senarai berkait. Mekanisme algoritma ini sama dengan algoritma first fit algorithm,
hanya tidak dimulai di awal tapi dari posisi terakhir kali menemukan segmen paling
cocok.
Simulasi oleh Bays (1977) menunjukkan next-fit algorithm berkinerja lebih buruk
dibanding first-fit algorithm.
Strategi ini dapat dilakukan pada pencatatan memori dengan bit-map maupun
senarai berkait. Algoritma mencari sampai akhir dan mengambil lubang terkecil
yang dapat memuat proses. Algoritma ini mencoba menemukan lubang yang
mendekati ukuran yang diperlukan.
Strategi ini dapat dilakukan pada pencatatan memori dengan bit-map maupun
senarai berkait. Selalu mencari lubang besar yang tersedia sehingga lubang dapat
dipecah menjadi cukup besar, agar berguna untuk proses-proses berikutnya.
Simulasi menunjukkan worst-fit algorithm bukan gagasan yang bagus.
Strategi ini hanya untuk pencatatan memori dengan senarai berkait.
Keempat algoritma dapat dipercepat dengan mengelola dua senarai, yaitu :
- Senarai untuk proses.
- Senarai untuk lubang memori.
Dengan cara ini, saat alokasi hanya perlu menginspeksi senarai lubang, tidak perlu
senarai proses.
Keunggulan :
- Teknik ini mempercepat pencarian lubang atau penempatan proses.
Kelemahan :
- Kompleksitas dealokasi memori bertambah dan melambatkan dealokasi memori
karena memori yang dibebaskan harus dipindahkan dari senarai proses ke
senarai lubang.
Cara diatas dapat diperluas, algoritma mengelola sejumlah senarai lubang
memori dengan beragam ukuran yang paling sering diminta.
Contoh :
Algoritma mengelola senarai lubang sebagai berikut:
- Senarai 8 Kb.
- Senarai 12 Kb.
- Senarai 20 Kb.
- Senarai 40 Kb.
- Senarai 60 Kb.
- Dan seterusnya.
Senarai mencatat lubang-lubang memori sesuai ukuran lubang. Lubang-lubang
memori dimuat di senarai sesuai ukuran terdekat, misalnya lubang memori 42
dimuat pada senarai 40 Kb. Dengan beragam senarai maka alokasi memori dapat
dilakukan dengan cepat yaitu tinggal mencarai senarai terkecil yang dapat
menampung proses tersebut.
Keunggulan :
- Algoritma ini sangat cepat dalam alokasi proses.
Kelemahan :
- Dealokasi sulit dilakukan.
Ketika proses berakhir atau dipindah keluar (swap-out) maka menemukan
tetangga-tetangga memori yang dipakai proses untuk penggabungan adalah sangat mahal/lama. Jika penggabungan tidak dilakukan, memori akan segera
menjadi banyak lubang kecil yang tak berguna.
Sistem Buddy
Sistem buddy adalah algoritma pengelolaan memori yang memanfaatkan kelebihan
penggunaan bilangan biner dalam pegalamatan memori. Karakteristik bilangan
biner digunakan untuk mempercepat penggabungan lubang-lubang berdekatan
ketika proses terakhir atau dikeluarkan.
Manajer memori mengelola senarai blok-blok bebas berukuran 1, 2, 4, 8, 16 byte
dan seterusnya sampai kapasita memori. Pada komputer dengan 1 Mbyte memori
maka dapat terdapat 21 senarai yaitu dari 1 byte sampai 1 Mbyte.
 |
| Pengelolaan memori dengan sistem Buddy |
Mekanisme pengelolaan :
- Awalnya semua memori adalah bebas dan hanya satu senarai 1 Mbyte yang
terisi berisi satu isian tunggal satu lubang 1 Mbyte. Senarai-senarai lain adalah
kosong.
Misalnya proses baru berukuran 85 Kbyte mekanisme yang dijalankan adalah sbb :
- Karena hanya terdapat senarai berisi 2k, maka permintaan 85 kb dialokasikan
ke yang terdekat yaitu berarti 128 kb, 2k terkecil yang mampu memuat.
- Karena tidak tersedia blok berukuran 128 kb, atau 256 kb atau 512 kb, maka
blok 1 Mb dipecah menjadi dua blok 512 kb. Blok-blok pecahan ini disebut
buddies.Satu beralamat mulai dari 0 dan lainnya mulai alamat 512 k.
- Salah satu blok 512 kb yang beralamat 0 dipecah lagi menjadi dua blok buddies
256 kb. Satu beralamat mulai dari 0 dan lainnya mulai alamat 256 kb.
- Blok 256 pada alamat 0, kemudian dipecah menjadi 2 blok buddies 128 kb.
- Blok yang pertama dialokasikan ke proses yang baru.
Keunggulan :
- Sistem buddy mempunyai keunggulan dibanding algoritma-algoritma yang
mengurutkan blok-blok berdasarkan ukuran. Ketika blok berukuran 2k
dibebaskan, maka manajer memori hanya mencari pada senarai lubang 2k
untuk memeriksa apakah dapat dilakukan penggabungan. Pada algoritma-
algoritma lain yang memungkinkan blok-blok memori dipecah dalam sembarang
ukuran, seluruh senarai harus dicari.
- Dealokasi pada sistem buddy dapat dilakukan dengan cepat.
Kelemahan :
- Utilisasi memori pada sistem buddy sangat tidak efisien.
Masalah ini muncul dari dari kenyataan bahwa semua permintaan dibulatkan ke 2k
terdekat yang dapat memuat. Proses berukuran 35 kb harus dialokasikan di 64 kb,
terdapat 29 kb yang disiakan. Overhead ini disebut fragmentasi internal karena
memori yang disiakan adalah internal terhadap segmen-segmen yang
dialokasikan.
Alokasi ruang swap pada disk
Strategi dan algoritma yang dibahas adalah untuk mencatat memori utama.
Ketika proses akan dimasukkan ke memori utama (swap-in), sistem dapat
menemukan ruang untuk proses-proses itu.
Terdapat dua strategi utama penempatan proses yang dikeluarkan dari memori
utama (swap-out) ke disk, yaitu :
- Ruang disk tempat swap dialokasikan begitu diperlukan.
Ketika proses harus dikeluarkan dari memori utama, ruang disk segera
dialokasikan sesuai ukuran proses. Untuk itu diperlukan algoritma untuk mengelola
ruang disk seperti untuk mengelola memori utama. Ketika proses dimasukkan
kembali ke memori utama segera ruang disk untuk swap didealokasikan.
- Ruang disk tempat swap dialokasikan lebih dulu.
Saat proses diciptakan, ruang swap pada disk dialokasikan. Ketika proses harus
dikeluarkan dari memori utama, proses selalu ditempatkan ke ruang yang telah
dialokasikan, bukan ke tempat-tempat berbeda setiap kali terjadi swap-out. Ketika
proses berakhir, ruang swap pada disk didealokasikan.
Sistem Komputer - Pencatatan pemakain memori, masih berlanjut sob materinya, langsung aja klik sistem komputer untuk melanjutkan pembahasan ini.
