Manajemen Memory

Manajemen Memori Manajemen memori adalah suatu kegiatan untuk mengelola memori komputer. Proses ini menyediakan cara mengalokasikan memori untuk proses atas permintaan mereka, membebaskan untuk digunakan kembali ketika tidak lagi diperlukan serta menjaga alokasi ruang memori bagi proses. Pengelolaan memori utama sangat penting untuk sistem komputer, penting untuk memproses dan fasilitas masukan/keluaran secara efisien, sehingga memori dapat menampung sebanyak mungkin proses dan sebagai upaya agar pemogram atau proses tidak dibatasi kapasitas memori fisik di sistem komputer. Manajemen memori berdasarkan alokasi memori terdiri dari 2 cara menempatkan informasi ke dalam memori kerja, yaitu : a. Alokasi Memori Berurutan (Contiguous Allocation) Pada alokasi memori berurutan, setiap proses menempati satu blok tunggal lokasi memori yang berurutan. Kelebihan : sederhana, tidak ada rongga memori bersebaran, proses berurutan dapat dieksekusi secara cepat. Kekurangan : memori boros, tidak dapat disisip apabila tidak ada satu blok memori yang mencukupi. b. Alokasi Memori Tak Berurutan (Non Contiguous Allocation) Pada alokasi memori tak berurutan, program/proses ditempatkan pada beberapa sagmen berserakan, tidak perlu saling berdekatan atau berurutan. Biasanya digunakan untuk lokasi memori maya sebagai lokasi page-page. Kelebihan : sistem dapat memanfaatkan memori utama secara lebih efisien, dan sistem operasi masih dapat menyisip protes bila jumlah lubang-lubang memori cukup untuk memuat proses yang akan dieksekusi. Kekurangan : memerlukan pengendalian yang lebih rumit dan memori jadi banyak berserakan tidak terpakai. Strategi Alokasi Memori First fit alogarithm : memory manager men-scan list untuk menemukan hole yang cukup untuk menampung proses yang baru. Proses akan menempati hole pertama yang ditemuinya yang cukup untuk dirinya. Next fit alogarithm : sama dengan first fit, tetapi pencarian hole dimulai dari hole ditemuinya dari scan sebelumnya. Best fit alogarithm : dicari hole yang akan menghasilkan sisa paling sedikit setelah dimasuki proses. Worst fit alogarithm : kebalikan dari best fit. Quick fit alogarithm : mengelompokkan hole-hole dan membuat listnya sendiri. Misalnya, ada list untuk hole 4K, satu list untuk 8K, dst. Dari berbagai cara alokasi tersebut di atas, sebuah hole yang ditempati proses akan terbagi menjadi bagian yang dipakai proses dan memori yang tidak terpakai (fragmen). Timbulnya memori yang tidak terpakai disebut fragmentasi. Terdapat 2 manajemen memori, yaitu : a. Manajemen memori statis Dengan pemartisian statis, jumlah, lokasi, dan ukuran proses di memori tidak beragam sepanjang waktu secara tetap. b. Manajemen memori dinamis Dengan pemartisian dinamis, jumlah, lokasi, dan ukuran proses di memori dapat berseragam sepanjang waktu secara dinamis. Manajemen memori berdasarkan keberadaan swapping terbagi menjadi 2, yaitu : 1. Manajemen tanpa swapping Manajemen memori tanpa pemindahan citra proses antara memori utama dan disk selama eksekusi. Manajemen ini terdiri dari : a. Monoprogramming Hanya satu proses pada satu saat Hanya satu proses menggunakan semua memori Pemakai memuatkan program ke seluruh memori dari disk atau tape Program mengambil kendali seluruh mesin b. Multiprogramming Mempermudah pemrogram Dapat memberi layanan interaktif ke beberapa user secara simultan Efisiensi penggunaan sumber daya Eksekusi lebih murah jika proses besar dipecah menjadi beberapa proses Dapat mengerjakan sejumlah proses secara simultan 2. Manajemen dengan swapping Manajemen memori dengan pemindahan citra proses antara memori utama dan disk selama eksekusi. Entitas Memori ada 4 macam : Used-RAM : RAM yang terpakai. Cached-RAM : RAM yang dipakai sebagai tempat simpan sementara untuk aplikasi jika di eksekusi kembali. Free-RAM : RAM yang tidak terpakai. Swap : Memori tambahan menggunakan harddisk. Sistem Paging Dalam sistem operasi komputer, paging adalah salah satu skema manajemen memori yang digunakan sistem operasi untuk menyimpan dan mengambil data dari penyimpanan sekunder untuk digunakan dalam memori utama. Dalam skema paging manajemen memori, sistem operasi mengambil data dari penyimpanan sekunder dengan ukuran blok yang sama yang disebut halaman. Keuntungan utama dari paging terhadap segmentasi adalah memungkinkan menggunakan ruang alamat memori fisik yang tidak berdekatan atau tidak berurutan. Paging adalah bagian penting dari implementasi memori virtual pada sistem operasi yang kontemporer, yang memungkinkan mereka untuk menggunakan penyimpanan sekunder untuk data yang tidak dapat masuk secara fisik ke RAM. Fungsi Manajemen Memori Utilitas CPU meningkat. Data dan instruksi dapat diakses dengan cepat oleh CPU. Tercapai efisiensi dalam pemakaian memori yang terbatas. Transfer data dari/ke memori utama ke/dari CPU dapat lebih efisien. Mengelola informasi ke proses yang memerlukan. Mengalokasikan memori ke proses yang memerlukan. Mendealokasikan memori dari proses telah selesai. Mengelola swapping atau paging antara memori utama dan disk. Manajemen Memori di Windows dan Linux Manajemen Memori di Windows Windows memiliki memori fisik dan virtual yang dibutuhkan oleh proses sebuah program atau lebih (multitasking). Singkatnya, Virtual Memory selalu dimiliki oleh sebuah sistem operasi untuk mencegah terjadinya deadlock antar aplikasi maupun sistem itu sendiri. Kita dapat memanggil task manager melalui beberapa cara : 1. Melalui Ctrl + Shift +Esc 2. Melalui Ctrl + Alt + Del dan pilih Start Task Manager 3. Melalui Klik kanan pada task bar dan pilih Start Task Manager Manajemen Memori di Linux Linux memanfaatkan virtual memori untuk mendukung kinerja sistem. Sebagai sistem operasi multiprogramming, virtual memori dapat meningkatkan efisiensi sistem. Memori Virtual Dengan memori virtual, kita dapat : Ruang alamat yang besar. Sistem operasi membuat memori terlihat lebih besar daripada ukuran memori sebenarnya. Memori virtual bisa beberapa kali lebih besar daripada memori fisiknya. Pembagian memori fisik yang adil. Manajemen memori membuat pembagian yang adil dalam pengalokasian memori antara proses-proses. Perlindungan. Memori manajemen menjamin setiap proses dalam sistem terlindung dari proses-proses lainnya. Dengan demikian, program yang crash tidak akan mempengaruhi proses lain dalam sistem tersebut. Penggunaan memori virtual bersama. Memori virtual mengizinkan dua buah proses berbagi memori diantara keduanya, contohnya dalam shared library. Kode library dapat berada di satu tempat, dan tidak di copy pada dua program yang berbeda. Memori fisik dan memori virtual dibagi menjadi bagian-bagian yang 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. Demand Paging Cara untuk menghemat memori fisik adalah dengan hanya meload page virtual yang sedang digunakan oleh program yang sedang dieksekusi. Teknik dimana hanya meload page virtual ke memori hanya ketika program dijalankan disebut demand paging. Demand paging terjadi saat sistem sedang sibuk atau saat image pertama kali diload ke memori. Mekanisme ini berarti sebuah proses dapat mengeksekusi image dimana hanya sebagian dari image tersebut terdapat dalam memori fisik. Swaping Jika memori fisik tiba-tiba habis dan proses ingin memindahkan sebuah page ke memori, sistem operasi harus memutuskan apa yang harus dilakukan. Sistem operasi harus adil dalam mambagi page fisik dalam sistem diantara proses yang ada, bisa juga sistem operasi menghapus satu atau lebih page dari memori untuk membuat ruang untuk page baru yang dibawa ke memori. Cara page virtual dipilih dari memori fisik berpengaruh pada efisiensi sistem. Linux menggunakan tehnik page aging agar adil dalam memilih page yang akan dihapus dari sistem. Ini berarti setiap page memiliki usia sesuai dengan berapa sering page itu diakses. Semakin sering sebuah page diakses, semakin muda page tersebut. Page yang tua adalah kandidat untuk diswap.