segmentasi dan kombinasi paging-segmentasi
Kelompok
Rujianto : 1057201000854
Arif Setiawan : 1057201000791
Muslikan : 1057201000859
Sistem Paging Adalah sistem manajemen pada sistem operasi dalammengatur program yang sedang berjalan. Program yang berjalan harusdimuat di memori utama. Kendala yang terjadi apabila suatu programlebih besar dibandingkan dengan memori utama yang tersedia.Untuk mengatasi hal tersebut Sistem Paging mempunyai 2 solusi, yaitu:- Konsep OverlayDimana program yang dijalankan dipecah menjadi beberapa bagianyang dapat dimuat memori (overlay). Overlay yang belum diperlukanpada saat program berjalan (tidak sedang di eksekusi) disimpan di disk,dimana nantinya overlay tersebut akan dimuat ke memori begitudiperlukan dalam eksekusinya.- Konsep Memori Maya (virtual Memory)Adalah kemampuan mengalamati ruang memori melebihi memoriutama yang tersedia. Konsep ini pertama kali dikemukakanFotheringham pada tahun 1961 untuk sistem komputer Atlas diUniversitas Manchester, Inggris.
A. Pengertian Memori MayaGagasan Memori Maya adalah ukuran gabungan program, data dan stackmelampaui jumlah memori fisik yang tersedia. Sistem operasi menyimpanbagian-bagian proses yang sedang digunakan di memori utama dan sisanyadi disk. Begitu bagian di disk diperlukan maka bagian memori yang tidakdiperlukan disingkirkan dan diganti bagian disk yang diperlukan.Didalam menejemen memori dengan system partisi statis dan systemdinamis sudah dapat menyelesaikan masalah menejemen memori didalambanyak hal, tetapi masih memiliki kekurangan atau keterbatasan di dalampengakses. Dimana keterbatasan akses hanya sebatas addres memori yangada secara fisik ( memori nyata ).Misalnya memori 64 MB maka addres maksimum yang dapat diakseshanya sebesar 64 MB saja. Pada hal banyak program yang akan diaksesyang melebihi 64 MB. Untuk mengatasi hal tersebut agar kemampuan akseslebih besar lagi maka dibentuklah memori maya ( yang pertama sekali dikemukakan oleh Fotheringham pada tahun 1961 untuk system komputerAtlas di Universitas Manchester, Inggris).
Dengan memori maya program yang besar tadi akan dapat diterapkanpada memori kecil saja, misalnya program 500 MB dapat ditempatkansecara maya di memori 64 MB. Untuk mengimplementasikan memorimaya tersebut dapat dilakukan dengan tiga cara :1. Sistem Paging2. Sistem Segmentasi3. Sistem kombinasi Paging dan Segmentasi
B. Memori system PagingUntuk menginplementasikan addres maya yang besar ke dalammemori yang kecil diperlukan index register, base register, segment registerdan MMU ( Memory Menegement Unit ).-Pemetaan Memori Sistem PagingSistem kinerja komputer akan menerjemahkan alamat maya menjadialamat fisik. Dengan kata lain dalam system memori maya alamat memoritidak langsung di tuliskan ke BUS tetapi terlebih dahulu dimasukkan keMMU untuk diterjemahkan. Ada dua kemungkinan keluaran MMU yaitu :1. Alamat yang dicari ada dimemori nyata, maka proses dapat langsungdikerjakan.2. Alamat yang dicari tidak ada didalam memori nyata, maka MMUmengeluarkan page fault, yaitu permintaan alokasi memori untuk proses itu.
MMU mempunyai fungsi untuk memetakan memori maya ke memorifisik. Apabila alamat memori yang dipetakan tidak tersedia di memori fisik,MMU menertibkan exception page fault yang melewatkan ke systemoperasi untuk menengani.Apabila exception page fault meminta alokasi memori akan ditangani olehsystem operasi yaitu memilih partisi yang telah selesai diakses dankemungkinan proses ini akan digunakan lagi, dalam waktu yang lama lagi.Jika sudah dipilih maka program akan dikosongkan dari memori danselanjutnya program yang alamatnya yang diminta akan dimasukkan kememori.
-Proses Pemetaan Pada MMUDibawah ini adalah suatu proses pemetaaan memori yang terjadipada MMU. Alamat maya terdiri dari bagian nomor page dan offset.Alamat ini dicarikan didalam tabel page, bila ketemu maka MMUmengeluarkan page frame ( register alamat fisik ).Register alamat fisikterdiri dari nomor page dan offset, dimana nomor page frame lebihsedikit dari nomor page.Apabila alamat tersebut tidak ada pada tabel page maka MMUmengeluarkan page fault.
C. Sistem SegmentasiSecara sederhana segmentasi bisa diartikan sebagai suatu ruangalamat atau segment yang berada di memori. Segment-segment itudalam keadaan independent. Setiap segment berisi alamat 0 sampaimaksimum secara linier. Panjang setiap segment berbeda-beda sampaipanjang maksimun, perobahan panjang segment terjadi selama proseseksekusi.Segment stack bertambah ketika terjadi operasi push dan turunsaat operasi pop, dimana setiap segment merupakan ruang alamatterpisah segment-segment dapat tumbuh dan mengkerut secara bebastanpa mempengaruhi yang lain.Alamat terdiri dari dua bagian pada memori bersegment yaitu :1. Nomor segment2. Alamat pada segment ( offset ).Segment dapat berisi :1. Prosedure2. Array3. Stack4. Kumpulan variable skala.
Sistem dengan memori maya dengan segmentasi murni adalahalamat maya adalah offset di segment, setiap proses mempunyai tabelsegment dan pada saat proses running alamat awal maya tabeldimuatkan ke register dasar. Nomor segment digunakan mencarideskriptor segment di tabel segment yang menyediakan alamat fisikawal dari segment, panjang dan bit-bit proteksinya. Alamat fisikdihitung dengan menambahkan alamat dasar segment ke alamatmaya.
Gambar 4. Skema Segmentasi
Keunggulan sistem ini dimana segment-segment tersebut salingberhubungan dengan unit-unit program, sehingga segment – segmentindeal untuk proteksi dan pemakaian bersama.Kelemahan sistem ini adalah dimana segment – segment berukuranbervariasi menyebabkan fragmentasi eksternal dan sulit menyelesaikanpertumbuhan dinamis. Segment-segment tidak memetakan blok-blok diskuntuk memori maya secara alami.
Teknik Kombinasi Paging Dan Segmentasi Teknik kombinasi paging dan segmentasi adalah ruang alamatpemakai dibagi menjadi sejumlah segment sesuai dengan kehendakpemrogram. Segment tersebut dibagi menjadi sejumlah page berukurantetap dan berukuran sama dengan page frame memori utama. Jika segmentkurang dari ukuran page, maka segnent hanya memerlukan satu page. Dari segi pandangan pemrogram, alamat maya masih berisinomor segment dan offset di segment itu. Dari segi pandangan sistem,offset segment dipandang sebagai nomor page dan offset page untuk pagedi segment yang dispesifiksikan. Penggabungan dengan proses adalahtabel segment dan sejumlah tabel page, merupakan satu tabel persegmentproses.
Saat proses running, register menyimpan alamat awal tabel segment untukproses, pemroses menggunakan bagian nomor segment untuk mengindekstabel segment proses guna menemukan tabel page untuk segment. Bagianangka page alamat maya digunakan untuk indeks tabel page dan mencarinomor page korespondensi. Angka tersebut kemudian dikombinasikandengan bagian offset alamat maya untuk menghasilkan alamat nyata yangdiinginkan.