Pengelolaan Memori dalam Sistem Operasi
30 Questions
0 Views

Choose a study mode

Play Quiz
Study Flashcards
Spaced Repetition
Chat to lesson

Podcast

Play an AI-generated podcast conversation about this lesson

Questions and Answers

Jelaskan apa itu Memory Management

Memory Management adalah proses pengelolaan memori komputer untuk memastikan bahwa proses dan aplikasi memiliki akses ke sumber daya yang mereka butuhkan.

Manakah dari opsi berikut yang bukan merupakan fungsi dari modul Memory Management dalam sistem operasi?

  • Menentukan strategi alokasi memori.
  • Menetapkan kebijakan alokasi untuk memori.
  • Memberikan perlindungan memori.
  • Melacak status setiap lokasi memori, apakah dialokasikan atau bebas.
  • Mengelola periferal input/output. (correct)

    • Mengikat alamat ke data atau instruksi proses disebut Address Binding.

    True

    Kapan Address Binding dapat terjadi?

    <p>Semua opsi di atas benar.</p> Signup and view all the answers

    Apa yang dimaksud dengan Logical Address dan Physical Address?

    <p>Logical Address adalah alamat yang digunakan oleh CPU. Physical Address adalah alamat yang digunakan oleh unit memori, yaitu alamat yang tersimpan di dalam register alamat memori (MAR).</p> Signup and view all the answers

    Pada saat kompilasi dan pemuatan, Logical Address dan Physical Address identik.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Apa tujuan dari Linking?

    <p>Linking adalah proses untuk menggabungkan file objek dan library fungsi menjadi file yang dapat dieksekusi (executable).</p> Signup and view all the answers

    Jenis Linking apa yang dapat meningkatkan waktu pemuatan dan memerlukan re-kompilasi jika ada bug di library?

    <p>Static Linking</p> Signup and view all the answers

    Jelaskan langkah-langkah dasar dalam Page Replacement?

    <ol> <li>Temukan lokasi halaman yang diinginkan pada disk.</li> <li>Temukan frame yang bebas: Jika ada frame yang bebas, gunakan. Jika tidak, gunakan algoritma <em>Page Replacement</em> untuk memilih frame yang akan diganti.</li> <li>Pindahkan halaman yang diinginkan ke frame yang bebas (baru) dan perbarui tabel halaman dan frame.</li> <li>Mulai kembali proses.</li> </ol> Signup and view all the answers

    Algoritma FIFO (First In First Out) adalah algoritma Page Replacement yang paling efisien dalam semua kasus.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Apa yang dimaksud dengan Belady's Anomaly?

    <p>Belady's Anomaly adalah fenomena yang terjadi pada algoritma <em>FIFO</em> (<em>First In First Out</em>), di mana dengan meningkatkan jumlah frame, jumlah page fault justru meningkat. Ini adalah hal yang tidak diharapkan karena seharusnya dengan semakin banyak frame, jumlah page fault seharusnya berkurang.</p> Signup and view all the answers

    Jelaskan bagaimana LRU bekerja.

    <p>LRU adalah <em>Least Recently Used</em>, sebuah algoritma <em>Page Replacement</em> yang memilih halaman yang paling lama tidak digunakan untuk diganti. Hal ini dilakukan dengan melacak kapan halaman terakhir kali diakses dan memilih halaman yang paling lama tidak diakses untuk diganti.</p> Signup and view all the answers

    Apa itu Segmentation dan bagaimana cara kerjanya?

    <p>Segmentation adalah teknik manajemen memori di mana memori dibagi menjadi blok-blok yang berukuran variabel yang dapat dialokasikan ke proses. Proses dibagi ke dalam segmen, yang dapat memiliki ukuran yang berbeda, dan sebuah tabel segmen disimpan yang berisi alamat dasar dan ukuran setiap segmen.</p> Signup and view all the answers

    Apa keuntungan dan kerugian dari Paging?

    <p>Keuntungan <em>Paging</em> meliputi: membantu mengurangi external fragmentation dan memungkinkan penggunaan alamat virtual, tetapi kekurangannya adalah <em>Paging</em> dapat menderita internal fragmentation, dan tidak dapat menjaga percakapan alokasi memori pengguna.</p> Signup and view all the answers

    Apa yang membedakan Paging dan Segmentation?

    <p>Paging membagi memori secara fisik ke dalam unit-unit dengan ukuran tetap yang disebut frame, sementara Segmentation membagi ruang alamat logis ke dalam segmen-segmen yang berukuran variabel, dan setiap segmen dapat memiliki ukuran yang berbeda, bergantung pada kebutuhannya. <em>Paging</em> biasanya digunakan untuk mengelola memori secara efisien, sementara <em>Segmentation</em> lebih fokus pada mendukung percakapan memori pengguna.</p> Signup and view all the answers

    Virtual Memory memberikan ilusi kepada programmer bahwa jumlah memori besar tersedia untuk proses yang sedang berjalan

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Manakah dari opsi berikut yang bukan merupakan keuntungan dari Virtual Memory?

    <p>Membuat proses berjalan lebih efisien, mengkonsumsi lebih sedikit CPU.</p> Signup and view all the answers

    Bagaimana Demand Paging bekerja?

    <p>Demand Paging adalah teknik <em>Virtual Memory</em> yang me-load halaman ke memori hanya saat halaman tersebut diakses oleh proses. Ini membantu mengurangi jumlah halaman yang di-load ke memori dan menghemat memori.</p> Signup and view all the answers

    Demand_Paging_ hanya memungkinkan halaman yang sedang digunakan secara aktif untuk disimpan di dalam memori.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Manakah dari opsi berikut yang bukan merupakan keuntungan dari Demand Paging?

    <p>Membuat <em>system</em> lebih cepat.</p> Signup and view all the answers

    Manakah dari opsi berikut yang bukan termasuk dalam jenis Demand Paging?

    <p>Lazy Swapper</p> Signup and view all the answers

    Apabila Valid Bit dalam tabel halaman bernilai invalid maka terjadi page fault.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Jelaskan langkah-langkah dasar dalam Page Fault?

    <ol> <li>Sistem operasi mendeteksi <em>page fault</em>.</li> <li>Terjadi <em>trap</em> untuk menangani <em>page fault</em>.</li> <li>Halaman yang ingin diakses di <em>backing store</em>.</li> <li> <em>Page</em> yang hilang dibawa ke <em>frame</em> yang bebas.</li> <li>Tabel <em>page</em> di-reset.</li> <li>Instruksi di-restart.</li> </ol> Signup and view all the answers

    Page Replacement adalah solusi umum untuk menangani Page Fault.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Apa tujuan dari Modify Bit?

    <p>Meminimalkan <em>overhead</em> transfer halaman dengan hanya menulis halaman yang dimodifikasi ke disk.</p> Signup and view all the answers

    Jelaskan cara kerja algoritma FIFO (First In First Out) dan bagaimana cara kerjanya dalam konteks Belady's Anomaly?

    <p>FIFO adalah algoritma <em>Page Replacement</em> yang memilih halaman tertua yang ada di memori untuk diganti. Halaman yang di-load terlebih dahulu dan menghabiskan waktu paling lama di memori akan dihilangkan. Dalam konteks <em>Belady's Anomaly</em> , <em>FIFO</em> dapat mengeluarkan halaman yang mungkin masih dibutuhkan di masa mendatang, karena keputusan penggantian didasarkan pada umur halaman, bukan pada penggunaan aktifnya, sehingga menyebabkan <em>page fault</em> yang tidak perlu dan menurunkan kinerja sistem.</p> Signup and view all the answers

    Algoritma Optimal adalah algoritma Page Replacement yang paling efisien.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Bagaimana algoritma Optimal bekerja?

    <p>Algoritma <em>Optimal</em> memilih halaman untuk diganti yang tidak akan diakses paling lama di masa mendatang. Algoritma ini memilih halaman yang akan dirujuk paling terlambat dalam urutan acuan mendatang.</p> Signup and view all the answers

    Algoritma LRU (Least Recently Used) adalah algoritma Page Replacement yang paling efektif dalam mengelola kinerja dan throughput sistem.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Jelaskan bagaimana algoritma LRU bekerja.

    <p>LRU adalah <em>Least Recently Used</em>, sebuah algoritma <em>Page Replacement</em> yang memilih halaman yang paling lama tidak digunakan untuk diganti. Hal ini dilakukan dengan melacak kapan halaman terakhir kali diakses dan memilih halaman yang paling lama tidak diakses untuk diganti.</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Pengelolaan Memori

    • Konsep pengelolaan memori, kebutuhan pengelolaan memori dijelaskan.
    • Pengelompokan memori: pengelompokan memori tetap, pengelompokan memori dinamis, sistem buddy, fragmentasi.
    • Halaman, segmentasi, strategi penempatan: cocok pertama, cocok terbaik, cocok berikutnya, dan cocok terburuk.
    • Memori virtual (VM): konsep, pertukaran, VM dengan halaman, struktur tabel halaman, VM dengan halaman dan segmentasi terkombinasi.
    • Kebijakan penggantian halaman: FIFO (First-In, First-Out), LRU (Least Recently Used), optimal, thrashing.

    Pengantar Pengelolaan Memori

    • Ukuran: ukuran memori yang lebih besar.
    • Waktu akses: Waktu akses sedekat mungkin.
    • Biaya per unit: Biaya per unit seminimal mungkin.

    Latar Belakang Pengelolaan Memori

    • Memori register, memori cache, memori utama, memori bantu, pita magnetik.
    • Memori meningkat dalam urutan rasio waktu akses.

    Tugas Sistem Operasi

    • Data mana dari memori sekunder yang harus masuk ke memori utama dan di mana lokasinya.
    • CPU menghasilkan alamat untuk data di memori sekunder, tetapi memiliki akses ke memori utama, sehingga sistem operasi melakukan terjemahan alamat.

    Fungsi Pengelolaan Memori

    • Melacak status setiap lokasi memori, apakah memori dialokasikan atau bebas.
    • Menentukan kebijakan alokasi untuk memori.
    • Teknik alokasi memori, pembaruan informasi alokasi memori.
    • Memberikan skema perlindungan memori yang penting untuk dipenuhi.

    Pengikatan Alamat, Penggabungan, Pemuatan

    • Mengikat alamat ke data atau instruksi suatu proses disebut pengikatan alamat.
    • Dapat dilakukan pada tiga titik waktu: waktu kompilasi, waktu muat, waktu eksekusi.
    • Pengikatan alamat logis sama dengan alamat fisik selama waktu kompilasi dan waktu muat.
    • Alamat logis dan alamat fisik berbeda selama waktu eksekusi.
    • Unit perangkat keras yang dirancang untuk mengubah alamat logis ke alamat fisik disebut Unit Manajemen Memori (MMU).
    • Ketika menulis kode program, kode dikompilasi menjadi kode perantara yang dapat dibaca mesin (disebut file objek).
    • Ada beberapa kode yang digunakan kembali hampir setiap saat, seperti perpustakaan (file header dalam C) (disebut perpustakaan fungsi).
    • Penggabungan adalah proses menggabungkan file objek dan perpustakaan fungsi menjadi file yang dapat dieksekusi.

    Pertukaran & Overlay

    • Program berada di memori sekunder (disk).
    • Harus dipindahkan ke memori utama karena CPU memiliki akses langsung ke memori utama.
    • Memori utama berukuran terbatas.
    • Untuk mempertahankan derajat multi-pemrograman, proses dapat ditukar sementara ke penyimpanan cadangan (penyimpanan sekunder) dan kemudian dikembalikan ke memori untuk melanjutkan eksekusi.
    • Proses keluar dan masuk dari memori utama disebut pertukaran.
    • Overlay digunakan ketika ukuran proses lebih besar dari jumlah memori yang dialokasikan untuknya.
    • Tujuan overlay adalah untuk menyimpan hanya instruksi dan data yang diperlukan pada waktu tertentu di memori utama.
    • Saat instruksi lain dibutuhkan, mereka dimuat ke ruang yang sebelumnya ditempati oleh instruksi yang tidak lagi diperlukan.

    Dua Assembler Pass

    • Assembler pass dua adalah program yang melakukan dua tugas. Satu membangun tabel simbol dan yang lainnya menghasilkan kode bahasa mesin.
    • Dinamakan seperti itu karena dibagi menjadi dua Pass, Pass 1 dan Pass 2.
    • Ukuran komponen sebagai berikut: Pass 1: 70k, Pass 2: 80k, Tabel Simbol: 20k, Subrutin Umum: 30k. Total Assembler= 200k. Jika ukuran memori yang tersedia = 150k, maka terdapat masalah. Tabel simbol dan subrutin umum akan digunakan oleh kedua pass.

    Overlay

    • Perlu dicatat bahwa Pass 1 dan Pass 2 tidak perlu ada di memori pada waktu yang sama. Oleh karena itu kita perlu mendefinisikan dua overlay.
    • Overlay A: tabel simbol, subrutin umum, Pass 1.
    • Overlay B: tabel simbol, subrutin umum, Pass 2.
    • Kami juga menambahkan driver overlay (10k) dan memulai dengan overlay A di memori.
    • Overlay A: tabel simbol (20k), subrutin umum (30k), Pass 1 (70k), Driver (10k). Total = 130k.
    • Overlay B: tabel simbol (20k), subrutin umum (30k), Pass 2 (80k), Driver (10k). Total = 140k.

    Teknik Alokasi Memori

    • Bagaimana kita menyimpan program dalam memori (Memori Utama).
    • Ada 2 jenis alokasi memori: alokasi memori berurutan (ingat array) dan alokasi memori non-berurutan (ingat daftar tertaut).

    Alokasi Memori Berurutan

    • Ketika seluruh program disimpan di satu lokasi memori berurutan.
    • Hal ini dikenal sebagai pendekatan terpusat.

    Alokasi Memori Tetap/Statis

    • Semua sektor memori memiliki ukuran yang sama. Misalnya, 1 KB.
    • Derajat multi-pemrograman bergantung pada jumlah partisi.
    • Saat partisi bebas, suatu proses dibawa dari antrian input dan dimuat ke memori.
    • Saat proses berakhir, partisi menjadi tersedia untuk proses lain.

    Alokasi Partisi Variabel

    • Semua sektor memori memiliki ukuran yang berbeda. Misalnya, 1 KB, 2 KB, beberapa 10 KB, dan seterusnya.
    • Sistem operasi menyimpan tabel yang melacak sektor memori mana yang bebas.
    • Proses datang, mencari lubang yang sesuai dan ditempatkan di dalamnya.
    • Proses pencarian dan alokasi memori ini disebut masalah alokasi penyimpanan dinamis.

    Solusi Masalah Alokasi Penyimpanan Dinamis

    • Cocok Pertama.
    • Cocok Terbaik.
    • Cocok Terburuk.
    • Cocok Berikutnya.

    Cocok Pertama

    • Alokasikan lubang pertama yang cukup besar.
    • Pencarian dapat dimulai dari awal himpunan lubang atau dari lokasi tempat pencarian cocok pertama sebelumnya berakhir.
    • Kita dapat berhenti mencari segera setelah menemukan lubang bebas yang cukup besar.

    Cocok Terburuk

    • Alokasikan lubang terbesar.
    • Cari di seluruh daftar.
    • Strategi ini menghasilkan lubang tersisa terbesar yang mungkin lebih bermanfaat daripada lubang tersisa yang lebih kecil dari pendekatan cocok terbaik.

    Cocok Terbaik

    • Alokasikan lubang terkecil yang cukup besar.
    • Kita harus mencari seluruh daftar, kecuali jika daftar diurutkan berdasarkan ukuran.
    • Strategi ini menghasilkan lubang tersisa terkecil.

    Cocok Berikutnya

    • Di first fit, semua pencarian dimulai dari awal memori, sehingga lubang di awal memori sering dipertimbangkan untuk alokasi.
    • Untuk meningkatkan kinerja, data harus didistribusikan lebih sering.
    • Di next fit, ia melacak lubang mana yang dialokasikan.
    • Pencarian berikutnya dimulai dari lubang terakhir yang dialokasikan, bukan dari awal memori.

    Fragmentasi

    • Fragmentasi memori adalah ketika sebagian besar memori Anda dialokasikan dalam sejumlah besar blok non-berurutan, atau potongan, yang meninggalkan persentase yang baik dari memori total Anda yang tidak dialokasikan, tetapi tidak terpakai.
    • Terdapat 3 bentuk fragmentasi: fragmentasi internal, fragmentasi eksternal.
    • Oleh karena itu, fragmentasi adalah ketidakmampuan untuk menggunakan memori meskipun tersedia.

    Fragmentasi Internal

    • Karena aturan yang mengatur alokasi memori, lebih banyak memori komputer terkadang dialokasikan daripada yang dibutuhkan.
    • Masalah: blok memori yang dialokasikan untuk proses lebih besar. Beberapa bagian memori tidak terpakai karena tidak dapat digunakan oleh proses lain.

    Fragmentasi Eksternal

    • Fragmentasi eksternal muncul ketika memori bebas dipisahkan menjadi blok kecil dan tersebar di antara memori yang dialokasikan.
    • Masalah: Total ruang memori cukup untuk memenuhi permintaan atau untuk menempatkan proses di dalamnya, tetapi tidak berurutan. Jadi itu tidak bisa digunakan.

    Solusi untuk Fragmentasi Eksternal

    • Pemadatan.
    • Alokasi non-berurutan.

    Pemadatan

    • Pemadatan adalah proses di mana ruang kosong dikumpulkan dalam blok memori besar untuk menyediakan beberapa ruang untuk proses.
    • Dalam manajemen memori, pertukaran membuat beberapa fragmen dalam memori karena pergerakan proses keluar masuk.
    • Pemadatan menggabungkan semua ruang kosong bersama-sama.
    • Proses ada di satu sisi, ruang kosong di sisi lain memori.
    • Saat pemadatan memori: blok proses untuk pemadatan, memindahkannya ke ruang alamat yang lebih rendah, mengalokasikan memori untuk permintaan yang tertunda, melanjutkan proses yang diblokir sehubungan dengan pemadatan.
    • Ini memakan waktu CPU (overhead).

    Alokasi Non-Berurutan: Halaman

    • Ukuran ruang alamat logis (LAS) yang dihasilkan oleh CPU sama dengan atau lebih besar dari ukuran ruang alamat fisik (PAS) yang dihasilkan oleh memori utama.
    • Ini akan meningkatkan penggunaan multi-pemrograman dan memungkinkan menjalankan program yang lebih besar di area memori yang lebih kecil.
    • Memori fisik dibagi menjadi blok ukuran tetap disebut bingkai.
    • Memori logis dibagi menjadi blok ukuran sama disebut halaman.
    • Bingkai memiliki ukuran yang sama dengan halaman.
    • Bingkai adalah tempat halaman logis ditempatkan secara fisik.

    Model Halaman: Terjemahan Alamat

    • Memori utama, halaman, kerangka, memori fisik.
    • Alamat logis = nomor halaman + offset.
    • Alamat fisik = nomor bingkai + offset.

    Perangkat Keras Halaman

    • Alamat logis, alamat fisik, CPU, p, d, f, d, p, tabel halaman, memori fisik.
    • Alamat logis = nomor halaman + offset.
    • Alamat fisik = nomor bingkai + offset.

    Tabel Halaman

    • Setiap proses memiliki tabel halaman sendiri yang disimpan di memori.
    • Tabel halaman diorganisir sebagai serangkaian entri.
    • Jumlah entri dalam tabel halaman = jumlah halaman dalam ruang alamat logis.
    • Tabel halaman berisi nomor bingkai.
    • Untuk membuat penggunaan lebih efisien, tabel halaman disimpan di memori utama dan register dasar (PTBR) menunjuk ke tabel halaman.

    Segmentasi

    • Teknik manajemen memori di mana memori dibagi menjadi potongan-potongan ukuran variabel yang dapat dialokasikan ke proses.
    • Setiap potongan disebut segmen.
    • Tabel menyimpan informasi tentang semua segmen yang disebut tabel segmen.
    • Skema manajemen memori yang mendukung pandangan pengguna tentang memori.

    Memori Virtual

    • Memori virtual memberikan ilusi kepada pemrogram bahwa tersedia banyak memori untuk menunggu dan menjalankan program yang lebih besar daripada ukuran ruang alamat fisik yang tersedia.

    Implementasi Memori Virtual

    • Teknik: Halaman permintaan.
    • Metode: Halaman permintaan, segmentasi permintaan.

    Permintaan Halaman

    • Memungkinkan halaman yang direferensikan aktif disimpan di memori.
    • Itu memungkinkan ruang alamat virtual yang lebih besar dan memberikan ilusi ruang memori fisik yang tak terbatas.
    • Halaman- Halaman ini dapat dimuat ke memori hanya jika dibutuhkan dan hanya jika ada ruang bebas yang tersedia di memori fisik.

    Jenis-Jenis Permintaan Halaman

    • Halaman permintaan tulen (semua bingkai kosong (standar)).
    • Pra-diambil (sebelum eksekusi dimulai, halaman sudah dimuat).

    Tukar Malas

    • Tukar yang tidak pernah menukar halaman ke memori kecuali jika halaman itu akan diperlukan.
    • Penukar yang berurusan dengan halaman disebut pager.

    Bit Valid Tidak Valid

    • Dengan setiap entri tabel halaman, bit valid-tidak valid ditentukan (dalam memori, tidak dalam memori).
    • Awalnya, bit valid-tidak valid diatur ke tidak valid untuk semua entri. Ketika alamat diterjemahkan, jika bit valid-tidak valid dalam entri tabel halaman adalah tidak valid, itu adalah kesalahan halaman.

    Kesalahan Halaman dan Penggantian Halaman

    • Bila kita mengakses halaman yang ditandai tidak valid, itu menyebabkan kesalahan halaman.
    • Referensi ke halaman yang tidak valid akan menyebabkan perangkat keras terjebak, dan sistem operasi melakukan serangkaian langkah untuk menangani kesalahan halaman.

    Langkah dalam Menangani Kesalahan Halaman

    • Sistem operasi referensi muat M
    • Halaman kesalahan tangkap
    • Tabel halaman reset ulang
    • Bingkai bebas bawa halaman kesalahan
    • Memulai kembali proses

    Algoritma Penggantian Halaman

    • Ingin tingkat kesalahan halaman terendah.
    • Evaluasi algoritme dengan menjalankannya pada string referensi tertentu dan menghitung jumlah kesalahan halaman pada string tersebut.
    • Dalam semua contoh, kita akan menggunakan string referensi.

    Algoritma Pergantian FIFO

    • Pertama Masuk, Pertama Keluar.

    Anomali Belady

    • Keuntungan dari algoritma penggantian halaman FIFO adalah mudah diimplementasikan, dan kerugiannya adalah anomali Belady.
    • Ini adalah hasil yang tidak terduga dari algoritma FIFO.

    Algoritma Penggantian Optimal

    • Algoritme pengganti yang ideal untuk meminimalkan kesalahan halaman.

    Algoritma Penggantian LRU

    • Algoritma Penggantian LRU (Least Recently Used) adalah cara untuk mengganti halaman yang paling tidak digunakan.

    Studying That Suits You

    Use AI to generate personalized quizzes and flashcards to suit your learning preferences.

    Quiz Team

    Related Documents

    UNIT 5 MEMORY MANAGEMENT-1 PDF

    Description

    Quiz ini membahas berbagai konsep penting dalam pengelolaan memori, termasuk pengelompokan memori, strategi penempatan, dan kebijakan penggantian halaman. Anda akan mengeksplorasi bagaimana sistem operasi mengelola memori dan efisiensi dalam akses data. Uji pengetahuan Anda tentang memori virtual, fragmentasi, dan lebih banyak lagi.

    More Like This

    Use Quizgecko on...
    Browser
    Open
    Browser
    Browser