Manajemen Memori

Memori adalah pusat dari operasi pada sistem komputer modern, berfungsi sebagai tempat penyimpanan informasi yang harus diatur dan dijaga sebaik-baiknya. Memori adalah array besar dari word atau byte, yang disebut alamat. CPU mengambil instruksi dari memory berdasarkan nilai dari program counter. Instruksi ini menyebabkan penambahan muatan dari dan ke alamat memori tertentu. Sedangkan 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.

Berikut  kami sajikan bahasan-bahasan yang terkait dengan memori :

MANAJEMEN MEMORI

1.      Definisi Manajemen Memori

Manjemen memori (Memory Manager) adalah salah satu bagian sistem operasi yang mempengaruhi dalam menentukan proses mana yang diletakkan pada antrian. Manajemen memori DOS merupakan mekanisme pengaturan memori pada sistem operasi DOS. Sistem operasi berjalan dalam modus real dengan arsitektur berbasis prosesor intel x86. Dalam modus real, hanya 20-bit pertama dari bus alamat yang akan digunakan oleh sistem operasi untuk mengakses memori, sehingga menjadikan jumlah memori yang dapat diakses hanya mencapai 2²⁰=1048576 bytes (1 MB) saja, dari yang seharusnya 32-bit/40-bit pada prosesor-prosesor modern. Ada beberapa macam jenis memori diantaranya :

- Memori Kerja

• ROM/PROM/EPROM/EEPROM

• RAM

• Cache memory

- Memori Dukung

· Floppy, harddisk, CD, dll.

2 .      Manajemen Memori

Terdapat 2 (dua) manajemen memori yaitu :

a. Manajeman memori statis

Dengan pemartisian statis, jumlah, lokasi dan ukuran proses dimemori tidak beragam sepanjang waktu secara tetap.

b. Manajemen memori dinamis

Dengan pemartisian dinamis , jumlah, lokasi dan ukuran proses dimemori dapat beragam sepanjang waktu secara dinamis.

Manajemen Memori Berdasarkan Alokasi memori Terdapat 2 (dua) 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 memory 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)

Program/proses ditempatkan pada beberapa segmen 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 efesien, dan sistem opersi masih dapat menyisip proses bila jumlah lubang-lubang memori cukup untuk memuat proses yang akan dieksekusi.

Kekurangan : memerlukan pengendalian yang lebih rumit dan memori jadi banyak yang berserakan tidak terpakai.

c. Penggunaan memori

Pencocokan ukuran informasi ke penggalan memori kerja disebut sebagai fit. Bagian dari memori kerja yang tidak terpakai dan letaknya tersebar di banyak wilayah memori kerja disebut sebagai fragmen. Peristiwa terjadinya fragmen disebut fragmentasi

d. Pencocokan (fit) dan fragmentasi

Beberapa jenis strategi pencocokan antara lain:

1. Cocok pertama (first fit)

Pencocokan terjadi menurut antrian informasi

2. Cocok pertama berdaur (cyclical first fit)

Pencocokan tidak harus dimulai dari urutan penggalan memori yang pertama, tetapi dapat dilakukan setelah terjadi pencocokan sebelumnya.

3. Cocok terbaik (best fit)

Pencocokan dilakukan sesuai dengan penggalan memori yang ukurannya pas.

4. Cocok terburuk (Worst fit)

Informasi akan menempati penggalan yang ukurannya terbesar.

e. Fragmentasi

Menurut prosesnya terdapat dua macam fragmentasi :

a. Fragmentasi internal

Kelebihan memori pada penggalan memori ketika penggalan memori itu menerima penggalan informasi yang berukuran kurang dari ukuran penggalan memori.

b. Fragmentasi Ekternal

Penggalan memori bebas yang ukurannya terlalu kecil untuk dapat menampung penggalan informasi yang akan dimuat ke penggalan memori itu.

Contoh : Proses

3. Fungsi manajemen memori :

Manajemen memori sangat penting untuk memproses dan fasilitas masukan/keluaran secara efisien, sehingga memori dapat menampung sebanyak mungkin proses dan sebagai upaya agar pemrogram atau proses tidak dibatasi kapasitas memori fisik di sistem komputer.  Berikut ini kami sebutkan fungsi manajemen memori diantaranya :

1.Mengelola informasi memori yang dipakai dan tidak dipakai.
2.Mengalokasikan memori ke proses yang memerlukan.
3.Mendealokasikan memori dari proses yang telah selesai.
4.Mengelola swapping antara memori utama dan disk.

4.  Manajemen memori berdasarkan keberadaan swapping atau paging

Terbagi dua yaitu :

1.      Manajemen tanpa swapping atau paging

Yaitu manajemen memori tanpa pemindahan citra proses antara memori utama dan disk selama eksekusi. Yang terdiri dari :

Ø  Monoprogramming, ciri-cirinya:

- 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

Ø  Multiprogramming Dengan Pemartisian Statis

Terbagi dua :

- Pemartisian menjadi partisi-partisi berukuran sama, yaitu ukuran semua partisi memori adalah sama

- Pemartisian menjadi partisi-partisi berukuran berbeda, yaitu ukuran semua partisi memori adalah berbeda

   Strategi Penempatan Program Ke Partisi

·      Satu Antrian Tunggal Untuk Semua Partisi

Keuntungan : Lebih fleksibel serta implementasi dan operasi lebih minimal karena hanya mengelola satu antrian.

Kelemahan : Proses dapat ditempatkan di partisi yang banyak diboroskan, yaitu proses kecil ditempatkan di partisi sangat besar.

·      Satu Antrian Untuk Tiap Partisi (banyak antrian Untuk Seluruh Partisi) . Keuntungan : Meminimalkan pemborosan memori

Kelemahan : Dapat terjadi antrian panjang di suatu partisi sementara antrian partisi - partisi lain kosong

2.      Manajemen dengan swapping atau paging

Swapping : pemindahan proses dari memori utama ke disk dan kembali lagi.

1. Multiprogramming dengan Pemartisisan Dinamis

Jumlah , lokasi dan ukuran proses di memori dapat beragam sepanjang waktu secara dinamis.

Kelemahan:

- Dapat terjadi lubang-lubang kecil memori di antara partisi-partisi yang dipakai.

- Merumitkan alokasi dan dealokasi memori

2. Pencatatan Pemakaian memori

- Pencatatan memakai peta bit (Bit Map)

- Pencatatan memakai linked list

5. Sistem Buddy

Sistem buddy adalah algoritma pengelolaan memori yang memanfaatkan kelebihan penggunaan bilangan biner dalam pengalamatan memori. Karakteristik bilangan biner digunakan untuk mempercepat Penggabungan lubang-lubang berdekatan ketika proses Terakhir atau dikeluarkan. Mekanisme pengelolaan sistem buddy tersebut memiliki keunggulan dan kelemahan.

Keunggulan Sistem Buddy

1. 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.

2. Dealokasi pada sistem buddy dapat dilakukan dengan cepat.

Kelemahan Sistem Buddy

1. Utilisasi memori pada sistem buddy sangat tidak efisien.

2. 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