Manajemen Memori.docx

Manajemen Memori

Oleh : Nur Ikhwan Putra Pratama

H13116005

Muh. Reza Darmadi

H13116506

Nur Fadillah S

H13116007

Nurmayulina

H13116517

Hajrah

H13116012

Fatur Rahman

H13116518

Tasnia Akil

H13116301

Karla Yusmita Salipadang

H13116521

Muh. Fikri Satria A.

H13116501

Baharudin Kasim

H13116527

PROGRAM STUDI ILMU KOMPUTER JURUSAN MATEMATIKA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS HASANUDDIN MAKASSAR 2019

1

KATA PENGANTAR Dengan menyebut nama Allah SWT yang Maha Pengasih lagi Maha Panyayang, Kami panjatkan puja dan puji syukur atas kehadirat -Nya, yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, dan inayah-Nya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan Makalah manajemen memori. Makalah ini telah kami susun dengan maksimal dan mendapatkan bantuan dari berbagai pihak sehingga dapat memperlancar pembuatan makalah ini. Untuk itu kami menyampaikan banyak terima kasih kepada semua pihak yang telah berkontribusi dalam pembuatan makalah ini. Terlepas dari semua itu, Kami menyadari sepenuhnya bahwa masih ada kekurangan baik dari segi susunan kalimat maupun tata bahasanya. Oleh karena itu dengan tangan terbuka kami menerim a segala saran dan kritik dari pembaca agar kami dapat memperbaiki makalah ilmiah ini. Akhir kata kami berharap semoga makalah manajemen memori ini dapat memberikan manfaat maupun inpirasi terhadap pembaca.

Makassar, 20 Februari 2019

Tim Penulis

2

DAFTAR ISI KATA PENGANTAR .................................................................................................................... 2 DAFTAR ISI................................................................................................................................... 3 BAB I PENDAHULUAN ............................................................................................................... 5 A.

LATAR BELAKANG...................................................................................................... 5

B.

TUJUAN PENULISAN MAKALAH .............................................................................. 7

BAB II PEMBAHASAN ................................................................................................................ 8 A.

DESKRIPSI MANAJEMEN MEMORI .......................................................................... 8 1)

Pengertian Manajemen Memori ................................................................................... 8

2)

Fungsi Manajemen Memori.......................................................................................... 9

3)

Jenis-jenis Memori ....................................................................................................... 9

4)

Istilah-istilah dalam Manajemen Memori................................................................... 10

C.

MANAJEMEN MEMORI PADA SISTEM MULTIPROGRAMMING ...................... 12 1)

Memori Tanpa Swapping atau Paging........................................................................ 12

2)

Strategi Penempatan Program Ke Partisi.................................................................... 13

D.

KLASIFIKASI MANAJEMEN MEMORI.................................................................... 14

E.

HIRARKI ORGANISASI MEMORI............................................................................. 16 1)

Register mikroprosesor. .............................................................................................. 17

2)

Cache mikroprosesor .................................................................................................. 17

3)

Memori utama............................................................................................................. 18

4)

Penyimpan cadangan local ......................................................................................... 18

5)

Penyimpan cadangan jarak jauh ................................................................................. 19

F. ALOKASI MEMORI......................................................................................................... 19 1)

Partisi Memori ............................................................................................................ 19

2)

Antrian ........................................................................................................................ 20

3)

Strategi Alokasi Memori ............................................................................................ 20

4)

Permasalahan alokasi penyimpanan dinamis ............................................................. 20

5)

Fragmentasi ................................................................................................................ 21

6) Alokasi Ruang Swap pada Disk (Penempatan proses pada disk setelah di-swap-out dari memori).......................................................................................................................... 21 G.

EMBEDDED SYSTEM ................................................................................................. 21 1)

Sejarah Embedded System ......................................................................................... 21

2)

Pengertian Embedded System .................................................................................... 22 3

3)

Ciri-ciri Embedded System ........................................................................................ 22

4)

Kategori Sistem Embedded ........................................................................................ 23

H.

MANAJEMEN MEMORI DENGAN METODE SWAPPING .................................... 23 1)

Pengertian ................................................................................................................... 23

2)

Tujuan Swapping ........................................................................................................ 23

3)

Masalah yang harus diatasi multiprograming dengan swapping: ............................... 24

4)

Multiprograming dengan pemartisian dinamis .......................................................... 24

5)

Pengelolaan pemakaian memori ................................................................................. 24

6)

Algoritma penepatan proses ke memori ..................................................................... 26

7)

Alokasi ruang swap pada disk .................................................................................... 27

BAB III PENUTUP ...................................................................................................................... 29 A.

KESIMPULAN .............................................................................................................. 29

B.

SARAN .......................................................................................................................... 29

4

BAB I PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG Sistem operasi adalah perangkat lunak sisitem yang bertugas untuk melakukan kontrol dan manajemen perangkat keras serta operasi-operasi dasar sistem, termasuk menjalankan perangkat lunak aplikasi seperti program-program pengolah kata danperamban web. Secara umum, Sistem Operasi adalah perangkat lunak pada lapisan pertama yang ditempatkan pada memori komputer pada saat komputer dinyalakan booting. Sedangkan software-software lainnya dijalankan setelah Sistem Operasi berjalan, dan Sistem Operasi akan melakukan layanan inti untuk software-software itu. Layanan inti tersebut seperti akses ke disk, manajemen memori, penjadwalan tugas schedule task, dan antar-muka user GUI/CLI. Sehingga masing-masing software tidak perlu lagi melakukan tugas-tugas inti umum tersebut, karena dapat dilayani dan dilakukan oleh Sistem Operasi. Bagian kode yang melakukan tugas-tugas inti dan umum tersebut dinamakan dengan "kernel" suatu Sistem Operasi. Jika sistem komputer terbagi dalam lapisan-lapisan, maka Sistem Operasi adalah penghubung antara lapisan hardware dengan lapisan software. Sistem Operasi melakukan semua tugas-tugas penting dalam komputer, dan menjamin aplikasi-aplikasi yang berbeda dapat berjalan secara bersamaan dengan lancar. Sistem Operasi menjamin aplikasi lainnya dapat menggunakan memori, melakukan input dan output terhadap peralatan lain, dan memiliki akses kepada sistem berkas. Apabila beberapa aplikasi berjalan secara bersamaan, maka Sistem Operasi mengatur schedule yang tepat, sehingga sedapat mungkin semua proses yang berjalan mendapatkan waktu yang cukup untuk menggunakan prosesor (CPU) serta tidak saling mengganggu. Dalam banyak kasus, Sistem Operasi menyediakan suatu pustaka dari fungsi-fungsi standar, dimana aplikasi lain dapat memanggil fungsi-fungsi itu, sehingga dalam setiap pembuatan program baru, tidak perlu membuat fungsi-fungsi tersebut dari awal. Sistem Operasi secara umum terdiri dari beberapa bagian, yaitu: 

Mekanisme Boot, yaitu meletakkan kernel ke dalam memory

5



Kernel, yaitu inti dari sebuah Sistem Operasi



Command Interpreter atau shell, yang bertugas membaca input dari pengguna



Pustaka-pustaka, yaitu yang menyediakan kumpulan fungsi dasar dan standar yang dapat dipanggil oleh aplikasi lain



Driver untuk berinteraksi dengan hardware eksternal, sekaligus untuk mengontrolnya. Sebagian Sistem Operasi hanya mengizinkan satu aplikasi saja yang berjalan pada satu

waktu (misalnya DOS), tetapi sebagian besar Sistem Operasi baru mengizinkan beberapa aplikasi berjalan secara simultan pada waktu yang bersamaan. Sistem Operasi seperti ini disebut sebagai Multi-tasking Operating System (misalnya keluarga sistem operasi UNIX). Beberapa Sistem Operasi berukuran sangat besar dan kompleks, serta inputnya tergantung kepada input pengguna, sedangkan Sistem Operasi lainnya sangat kecil dan dibuat dengan asumsi bekerja tanpa intervensi manusia sama sekali. Tipe yang pertama sering disebut sebagai Desktop OS, sedangkan tipe kedua adalah Real-Time OS, contohnya adalah Windows, Linux, Free BSD, Solaris, palm, symbian, dan sebagainya. Layanan Inti Umum Seiring dengan berkembangnya Sistem Operasi, semakin banyak lagi layanan yang menjadi layanan inti umum. Kini, sebuah OS mungkin perlu menyediakan layanan jaringan dan koneksi internet, yang dulunya tidak menjadi layanan inti umum. Sistem Operasi juga perlu untuk menjaga kerusakan sistem komputer dari gangguan program perusak yang berasal dari komputer lainnya, seperti virus. Daftar layanan inti umum akan terus bertambah. Program saling berkomunikasi antara satu dengan lainnya dengan Antarmuka Pemrograman Aplikasi, Application Programming Interface atau disingkat dengan API. Dengan API inilah program aplikasi dapat berkomunikasi dengan Sistem Operasi. Sebagaimana manusia berkomunikasi dengan komputer melalui Antarmuka User, program juga berkomunikasi dengan program lainnya melalui API. Walaupun demikian API sebuah komputer tidaklah berpengaruh sepenuhnya pada program-program yang dijalankan diatas platform operasi tersebut. Contohnya bila program yang dibuat untuk windows 3.1 bila dijalankan pada windows 95 dan generasi setelahnya akan terlihat perbedaan yang mencolok antara program tersebut dengan program yang lain. Sistem Operasi Saat Ini

6

Sistem operasi-sistem operasi utama yang digunakan komputer umum (termasuk PC, komputer personal) terbagi menjadi 3 kelompok besar: Keluarga Microsoft Windows - yang antara lain terdiri dari Windows Desktop Environment (versi 1.x hingga versi 3.x), Windows 9x (Windows 95, 98, dan Windows ME), dan Windows NT (Windows NT 3.x, Windows NT 4.0, Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003, Windows Vista, Windows Server 2008, Windows 7 (Seven) yang dirilis pada tahun 2009, dan Windows 8 yang akan dirilis pada tahun 2012 atau lebih lambat)). Keluarga Unix yang menggunakan antarmuka sistem operasi POSIX, seperti SCO UNIX, keluarga BSD (Berkeley Software Distribution), GNU/Linux, MacOS/X (berbasis kernel BSD yang dimodifikasi, dan dikenal dengan nama Darwin) dan GNU/Hurd. Mac OS, adalah sistem operasi untuk komputer keluaran Apple yang biasa disebut Mac atau Macintosh. Sistem operasi yang terbaru adalah Mac OS X versi 10.6 (Snow Leopard). Musim panas 2011 direncanakan peluncuran versi 10.7 (Lion). Sedangkan komputer Mainframe, dan Super komputer menggunakan banyak sekali sistem operasi yang berbeda-beda, umumnya merupakan turunan dari sistem operasi UNIX yang dikembangkan oleh vendor seperti IBM AIX, HP/UX, dll.

B. TUJUAN PENULISAN MAKALAH Dalam penulisan makalah ini penyusun mempunyai dua tujuan utama yaitu secara umum dan khusus. Tujuan Secara Umum yakni Untuk memudahkan para pembaca dalam mencari refernsi terkait dengan materi Sistem Operasi khususnya manajemen memori, dan secara khusus untuk memenuhi nilai tugas pada mata kuliah Analisis Sistem Operasi.

7

BAB II PEMBAHASAN A. DESKRIPSI MANAJEMEN MEMORI 1) Pengertian 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. 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.

8

2) Fungsi Manajemen Memori Manajemen memori mempunyai peranan sangat penting dalam sistem komputer. Fungsi menejemen memori tersebut adalah : 1. Meningkatkan kinerja atau Utilitas CPU. 2. meningkatkan kecepatan akses CPU terhadap data dan instruksi Data dan instruksi dapat diakses dengan cepat oleh CPU. 3. meningkatkan efisensi pemakaian memori yang terbatas. 4. Meningkatkan efisiensi transfer atau perpindahan data dari atau ke memori utama dan dari atau ke CPU. 5. Mengelola informasi yang dipakai dan tidak dipakai. 6. Mengalokasikan memori ke proses yang memerlukan. 7. Mendealokasikan memori dari proses telah selesai. 8. Mengelola swapping atau paging antara memori utama dan disk.

3) Jenis-jenis Memori Pada prinsipnya memori dalam sistem komputer dibedakan menjadi dua yaitu memori kerja dan memori dukung atau backing store. a. Memori Kerja mempunyai tugas utaman untuk menampung pekerjaan pada saat sebelum dan sesudah pekerjaan itu dilaksanakan oleh prosesor dan menampung berbagai hal yang diperlukan prosesor, contohnya system operasi, system bahasa, catatan.

Beberapa Contoh memori kerja untuk memori tetap adalah: 1) ROM (Read Only Memory), adalah memori yang hanya dapat baca saja. 2) PROM (Programmable ROM), adalah memori yang dapat diprogram tetapi tidak dapat dihapus lagi 3) EPROM (Electrically PROM), adalah memori yang dapat diisi melalui listrik, dan dapat dihapus. 4) EEPROM (Erasable EPROM), adalah memori yang dapat diisi dan dihapus dengan listrik, maka ciri utamanya adalah isi tetap ada / tidak mudah dihapus meskipun daya listrik computer terputus.

9

5) Registe mikroproseso. Memori yang memiliki ukurannya paling kecil tapi memiliki waktu akses paling cepat, umumnya hanya 1 siklus CPU saja. Contoh memori kerja untuk memori bebas adalah : 1) RAM (Random Access Memory): memori yang dapat diisi dan dapat dibaca. Ciri utamanya adalah mengenal asas pemuktahiran yaitu dapat diisi dengan informasi terbaru dan isi akan hilang jika catu daya padam. 2) Cache memory. Memori berkapasitas kecil tetapi berkecepatan tinggi, yang dipasang diantara prosesor dan memori utama. Instruksi dan data yang sering diakses oleh prosesor ditempatkan dalam chace sehingga dapat lebih cepat diakses oleh prosesor. Jika data atau instruksi yang diperlukantidak tersedia dalam chacce, prosesor akan mencari dalam memori utama. Cach memory disusun berdasarkan kedekatannya dengan prosesor (level1, level-2, level-3, dan seterusnya). Level cache memori tersebut dibedakan berdasarkan kapasitasnya. Memori kerja terdiri dari sel memori yang berisi 1 kata sandi, misalnya sistem 8 bit menggunakan 8 bit kata sandi, sistem 1 kbyte menggunakan 1024 byte kata sandi. b. Memori Dukung Memori Dukung / backing store adalah : Floppy, Harddisk, CD, tape magnetik, flash disk dll.

4) Istilah-istilah dalam Manajemen Memori a. Memori manajer adalah bagian dari sistem operasi yang mempunyai pengaruh dalam menentukan proses mana yang diletakkan pada antrian dan mengatur hirarki memori. Memory manager digunakan untuk mencegah satu proses dari penulisan dan pembacaan oleh proses lain yang dilokasikan di primary memory, mengatur swapping antara memori utama dan disk ketika memori utama terlalu kecil untuk memegang semua proses Swapping merupakan pemindahan proses dari memori utama ke disk dan kembali lagi. b. Sebuah proses harus berada di memori untuk dieksekusi. Proses juga dapat ditukar (swap) sementara keluar memori ke backing store dan kemudian dibawa kembali ke memori untuk melanjutkan eksekusi. Backing store berupa disk besar dengan kecepatan tinggi yang cukup untuk meletakkan copy dari semua memory image untuk semua user, sistem juga harus menyediakan akses langsung ke memory image tersebut. 10

c. Fragmentasi Eksternal terjadi pada situasi dimana terdapat cukup ruang memori total untuk memenuhi permintaan, tetapi tidak dapat langsung dialokasikan karena tidak berurutan. Fragmentasi eksternal dilakukan pada algoritma alokasi dinamis, terutama strategi first-fit dan best-fit. Fragmentasi Internal terjadi pada situasi dimana memori yang dialokasikan lebih besar dari pada memori yang diminta tetapi untuk satu partisi tertentu hanya berukuran kecil sehingga tidak digunakan. d. Paging merupakan kemungkinan solusi untuk permasalahan fragmentasi eksternal dimana ruang alamat logika tidak berurutan; mengijinkan sebuah proses dialokasikan pada memori fisik yang terakhir tersedia. Memori fisik dibagi ke dalam blok-blok ukuran tetap yang disebut frame. paging diimplementasikan dalam suatu tabel page. Setiap sistem operasi mempunyai metode sendiri untuk untuk menyimpan tabel page. Tiga prinsip dasar dalam implementasi pageing yaitu: 1) Tabel page diimplementasikan sebagai kumpulan dari “dedicated” register. 2) Tabel page disimpan pada main memori dan menggunakan page table base registe” (PTBR) untuk menunjuk ke tabel page yang disimpan di main memori. 3) Menggunakan perangkat keras cache yang khusus, kecil dan cepat yang disebut associative register atau translation look-aside buffers (TLBs). e. Multilevel paging digunakan pada sistem yang mempunyai ruang alamat logika yang sangat besar yaitu antara 232 s/d 264. Pada sistem ini, tabel page akan menjadi sangat besar. Misalnya untuk sistem dengan ruang alamat logika 32 bit dan ukuran page 4K byte, maka tabel page berisi 1 juta entry (232 / 212). Solusinya yaitu dengan melakukan partisi tabel ke beberapa beberapa bagian yang lebih kecil. f. Segmentasi adalah skema manajemen memori yang memungkinkan user untuk melihat memori tersebut. Ruang alamat logika adalah kumpulan segmen. Setiap segmen mempunyai nama dan panjang. Spesifikasi alamat berupa nama segmen dan offset. Segment diberi nomor dan disebut dengan nomor segmen (bukan nama segmen) atau segment number. Segmen dibentuk secara otomatis oleh compiler.

11

C. MANAJEMEN MEMORI PADA SISTEM MULTIPROGRAMMING Manajemen Memori Berdasarkan Keberadaan Swapping atau Paging terbagi dua yaitu : 1. Manajemen tanpa swapping atau paging 2. Manajemen dengan swapping atau paging

1) Memori Tanpa Swapping atau Paging Yaitu manajemen memori tanpa pemindahan citra proses antara memori utama dan disk selama eksekusi. Terdiri dari : 

Monoprogramming Ciri-ciri : • 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

Contoh : IBM PC menggunakan cara ketiga di mana device driver ROM ditempatkan pada blok 8K tertinggi dari address space 1M. Program pada ROM disebut BIOS (Basic Input Output System).

12



Multiprogramming Dengan Pemartisian Statis Terbagi dua : 1. Pemartisian menjadi partisi-partisi berukuran sama, yaitu ukuran semua partisi memori adalah sama 2. Pemartisian menjadi partisi-partisi berukuran berbeda, yaitu ukuran semua partisi memori adalah berbeda.

2) 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. 13

 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

D. KLASIFIKASI MANAJEMEN MEMORI Klasifikasi manajemen memori diberikan Deitel [DEI-90].

14

(1), (2), (3), dan (4) merupakan pengelolaan untuk kapasitas memori sebatas memori fisik yang tersedia. Teknik-teknik ini tidak dapat digunakan untuk memuat program-program yang berukuran lebih besar disbanding kapasitas fisik memori yang tersedia. (5), (6), dan (7) dapat digunakan untuk mengakali kapasitas memori yang terbatas sehingga dapat dijalankan program yang ukurannya lebih besar disbanding kapasitas memori fisik yang tersedia. Manajemen memori berdasarkan keberadaan swapping : a. Manajemen tanpa swaping. Manajemen memori tanpa kemamuan memindahkan citra proses Antara memori utama dan hardisk selama eksekusi. b. Manajemen memori dengan swaping. Manajemen memori dengan kemampuan memindahkan citra proses Antara memori utama dan hardisk selama eksekusi.

Manejemen memori berdasarkan alokasi memori : a. Alokasi memori berurutan (kontigu). Masing-masing proses menempati satu blok tunggal lokasi memori yang berurutan. b. Alokasi memori tidak berurutan. Program dibagi menjadi beberapa blok. Blok-blok program ditempatkan di memori dalam potongan-potongan tanpa perlu saling berdekatan. Teknik ini 15

biasa digunakan pada sistem memori maya sebagai alokasi page-page dilakukan secara global.

E. HIRARKI ORGANISASI MEMORI

Hierarki Memori atau Memory Hierarchy dalam arsitektur komputer adalah sebuah pedoman yang dilakukan oleh para perancang demi menyetarakan kapasitas, waktu akses, dan harga memori untuk tiap bitnya. Secara umum, hierarki memori terdapat dua macam yakni 1. Tempat penyimpanan sementara (Temporary Storage) digunakan saat komputer melakukan pemrosesan data. 2. Tempat penyimpanan tetap (Permanent Storage) digunakan saat menyimpan data secara permanent. Ciri dari hirarki memori 

Peningkatan waktu akses (access time) memori (semakin ke bawah semakin lambat, semakin ke atas semakin cepat) 16



Peningkatan kapasitas (semakin ke bawah semakin besar, semakin ke atas semakin kecil)



Peningkatan jarak dengan prosesor (semakin ke bawah semakin jauh, semakin ke atas semakin dekat)



Penurunan harga memori tiap bitnya (semakin ke bawah semakin semakin murah, semakin ke atas semakin mahal) Memori yang lebih kecil, lebih mahal dan lebih cepat diletakkan pada urutan teratas.

Sehingga, jika diurutkan dari yang tercepat, maka urutannya adalah sebagai berikut:

1) Register mikroprosesor. Register adalah memory internal yang didesain untuk dapat menyimpan data lebih cepat dibandingkan memory utama (umumnya hanya 1 siklus CPU saja). Register berada dalam hirarki memory tertinggi dalam struktur hirarki memori sehingga paling dekat dengan memory utama dan paling kecil kapstitas memorynya. Register memiliki 2 fungsi, yaitu: - User Visibel Register Register CPU yang dapat digunakan oleh pemrogram, dengan menggunakan set intsruksi memungkinkan satu buah register atau lebih untuk dispesifikasian sebagai operand atau alamat operand. - Control dan Status Register Register yang digunakan oleh unit kontrol untuk mengintrol operasi CPU dan oleh program sistem operasi untuk mengontrol eksekusi program.

2) Cache mikroprosesor Memori cache mikroprosesor dikelaskan ke dalam tingkatan-tingkatannya sendiri:  Level 1 Memiliki ukuran paling kecil di antara semua cache, sekitar puluhan kilobyte saja. Kecepatannya paling cepat di antara semua cache.  Level 2 Memiliki ukuran yang lebih besar dibandingkan dengan cache level-1, yakni sekitar 64 kilobyte, 256 kilobyte, 512 kilobyte, 1024 kilobyte, atau lebih besar. Meski demikian, kecepatannya lebih lambat dibandingkan dengan level-1, dengan nilai latency kira-kira 2 kali 17

hingga 10 kali. Cache level-2 ini bersifat opsional. Beberapa prosesor murah dan prosesor sebelum Intel Pentium tidak memiliki cache level-2.  Level 3 Memiliki ukuran yang lebih besar dibandingkan dengan cache level-2, yakni sekitar beberapa megabyte tapi agak lambat. Cache ini bersifat opsional. Umumnya digunakan pada prosesor-prosesor server dan workstation seperti Intel Xeon atau Intel Itanium. Beberapa prosesor desktop juga menawarkan cache level-3 (seperti halnya Intel Pentium Extreme Edition), meski ditebus dengan harga yang sangat tinggi.

3) Memori utama Memiliki akses yang jauh lebih lambat dibandingkan dengan memori cache, dengan waktu akses hingga beberapa ratus siklus CPU, tapi ukurannya mencapai satuan gigabyte. Waktu akses pun kadang-kadang tidak seragam, khususnya dalam kasus mesin-mesin Non-uniform memory access (NUMA). - ROM ROM ( Read Only memory) yaitu memory yang hanya bisa dibaca saja datanya atau programnya. Pada PC, ROM terdapat pada BIOS ( Basic Input Output System ) yang terdapat pada Mother Board yang berfungsi untuk men-setting peripheral yang ada pada system. Contoh: AMIBIOS, AWARD BIOS, dll. ROM untuk BIOS terdapat beragam jenis diantaranya jenis Flash EEPROM BIOS yang memiliki kemampuan untuk dapat diganti programnya dengan software yang disediakan oleh perusahhan pembuat Mother Board, yang umumnya penggantian tersebut untuk peningkatan unjuk kerja dari peripheral yang ada di Mother Board. - RAM RAM (Random Acces Memory) yang memiliki kemampuan untuk dirubah data atau program yang tersimpan didalamnya.

4) Penyimpan cadangan local - Magnetic Disk Magnetik penyimpanan data, digunakan untuk penyimpanan tersier dan off-line Pada komputer awal, penyimpanan magnetik juga digunakan untuk penyimpanan primer dalam bentuk memory magnetik drum, atau inti, memory inti tali, memory film tipis, memory twistor atau 18

memory gelembung. Juga tidak seperti hari ini, pita magnetik sering digunakan untuk penyimpanan sekunder. - Optical Tape Optical tape adalah media untuk penyimpanan optik pada umumnya terdiri dari strip panjang dan sempit dari plastik ke mana pola dapat ditulis dan dari mana pola bisa dibaca kembali. Ini beberapa saham teknologi dengan stok film bioskop dan cakram optik, tetapi kompatibel dengan tidak. Motivasi di balik pengembangan teknologi ini adalah kemungkinan kapasitas penyimpanan yang jauh lebih besar daripada baik pita magnetik atau cakram optic.

5) Penyimpan cadangan jarak jauh - File Sistem Terdistribusi File Sistem Terdistribusi ( Distributed File System ) adalah file sistem yang mendukung sharing files dan resources dalam bentuk penyimpanan persistent di sebuah network. - Cloud server Teknologi cloud memungkinkan beberapa server dijadikan “satu” berfungsi sebagai storage (disk virtual), beberapa server lain (Host) di”satu”kan berfungsi sebagai computing node (CPU virtual). Diatas platform cloud tersebut bisa berjalan beberapa server virtual (Guest). Teknologi cloud juga memungkinkan sekumpulan server virtual (Guest) membentuk suatu network VLAN seperti layaknya server-server fisik yang terhubung dengan LAN. Dimana tiap pelanggan memiliki secure VLAN masing-masing yang tidak bisa saling memasuki. Sehingga aplikasi business online anda terutama di Indonesia, yang membutuhkan konfigurasi beberapa server dapat di akomodir oleh layanan cloud server.

F. ALOKASI MEMORI 1) Partisi Memori -

-

Single partition 

Sistem operasi menempati alamat memori paling bawah.



Satu proses user menempati area memori diatas sistem operasi.

Multiple Partition 

Terdapat banyak proses dalam memori.



SO menyimpan informasi ketersediaan kapasitas memori 19

-

Tipe partisi: a. Fixed → besar partisi tetap. b. Variable/dynamic → besar partisi tergantung besar proses

2) Antrian -

Single input queue 

Proses dimasukkan kedalam besaran partisi paling kecil. Misalnya proses A=13 M, hanya bisa memasuki partisi yang mempunyai besaran maks 16 M.

 -

Fragmentasi internal lebih kecil dibanding multiple input queue.

Multiple input queue 

Proses mencari ke seluruh partisi, besaran partisi paling kecil untuk dapat dimasuki



Derajat multiprogramming lebih tinggi dibanding single input queue

3) Strategi Alokasi Memori 

First fit algorithm : memory manager men-scan list untuk menemukan hole yg cukup untuk menampung proses yg baru. Proses akan menempati hole pertama yg ditemuinya yg cukup untuk dirinya.



Next fit algorithm : sama dengan first fit, tetapi pencarian hole dimulai dari hole ditemuinya dari scan sebelumnya.



Best fit algorithm : dicari hole yang akan menghasilkan sisa paling sedikit setelah dimasuki proses.



Worst fit algorithm : kebalikan dari best fit.



Quick fit algorithm : mengelompokkan hole-hole dan membuat listnya sendiri. Misalnya, ada list untuk hole 4K, satu list untuk 8K, dst.



Sistem Buddy : Memori di susun dalm senari blok-blok bebas berukuran 1,2,4,8,16 byte dst, sampai kapasitas memori. Dari berbagai cara alokasi tsb. Di atas, sebuah hole yg ditempati proses akan terbagi

menjadi bagian yang dipakai proses dan memori yang tidak terpakai (fragmen). Timbulnya memori yang tidak terpakai disebut fragmentasi. Ada dua macam fragmen : -

Internal : sisa hole yang tidak terpakai setelah terisi proses.

-

Eksternal : hole yang secara utuh terlalu kecil untuk dipakai oleh proses manapun.

4) Permasalahan alokasi penyimpanan dinamis Metode pemilihan partisi kosong 20



First-fit: scan memori dari awal hingga ditemukan partisi pertama yang kosong dan cukup untuk menampung proses.



Best-fit: Tempatkan proses pada partisi kosong yang paling kecil namun cukup dari semua partisi yang ada.



Next-Fit: scan memori mulai dari lokasi partisi yang terakhir ditempatkan ( last placement) , hingga ditemukan partisi pertama yang kosong dan cukup untuk menampung proses.



Worst-fit: Tempatkan proses pada partisi kosong yang paling besar dari semua partisi kosong yang tersedia.

5) Fragmentasi 

Fragmentasi Eksternal ⇒ terdapat kumpulan partisi kosong berukuran kecil yang tersebar tidak terurut dan tidak dapat digunakan.



Fragmentasi Internal ⇒ proses terlalu kecil untuk ditempatkan di blok memori yang mengakibatkan pemborosan ruang.

6) Alokasi Ruang Swap pada Disk (Penempatan proses pada disk setelah di-swap-out dari memori) 

Ruang disk tempat swap dialokasikan begitu diperlukan



Ruang disk tempat swap dialokasikan lebih dahulu. Algoritma untuk pengaturan ruang swap pada disk sama dengan untuk memori utama. Perbedaannya adalah ruang pada disk harus dialokasikan sebagai kelipatan bilangan bulat dari disk b.

G. EMBEDDED SYSTEM 1) Sejarah Embedded System Sistem embedded modern yang pertama dikenali adalah Apollo Guidance Computer, dikembangkan oleh Charles Stark Draper di MIT Instrumentasi Laboratorium, awal 1960-an. Apollo Guidance Computer (AGC) adalah on-board digital computer (papan komputer digital), diinstall di setiap acecraft program Apollo, baik Command Module (CM) dan Lunar Module (LM). Disediakan onboard computation untuk mendukung spacecraft guidance, navigasi dan kontrol. Apollo flight computer adalah yang pertama menggunakan Integrated Circuit (IC). Software AGC ditulis dalam bahasa assembly AGC.

21

2) Pengertian Embedded System

Embedded system atau sistem tertanam merupakan sistem komputer khusus yang dirancang untuk menjalankan tugas tertentu dan biasanya sistem tersebut tertanam dalam satu kesatuan sistem. Sistem ini menjadi bagian dari keseluruhan sistem yang terdiri atas mekanik dan perangkat keras lainnya. Bidang embedded system mencakup penguasaan perangkat keras (hardware). Sistem embedded merupakan sebuah sistem (rangkaian elektronika) digital yang merupakan bagian dari sebuah sistem yang lebih besar, yang biasanya bukan berupa sistem elektronika. Kata embedded menunjukkan bagian yang tidak dapat berdiri sendiri. Berbeda dengan sistem digital yang didesain untuk general purpose. Embedded system biasanya diimplementasikan dengan menggunakan mikrokontroler, sistem embedded dapat memberikan respon yang sifatnya real time dan banyak digunakan pada peralatan digital, seperti jam tangan.

3) Ciri-ciri Embedded System Embedded system adalah sistem dengan ciri-ciri sebagai berikut : 

Mempunyai computing power. Dengan kata lain dilengkapi dengan sebuah processor



Bekerja di lingkungan luar ruangan IT. Jadi kemungkinan besar tidak dilengkapi dengan AC dan menghadapi gangguan dari luar seperti getaran dan debu.



Memiliki tugas yang spesifik. Beda dengan PC atau Server yang relatif lebih multi purpose.

22

GAMBAR Struktur Embedded System

4) Kategori Sistem Embedded 

Mandiri (Standalone)



Real Time



Hard real time



Soft real time

H. MANAJEMEN MEMORI DENGAN METODE SWAPPING 1) Pengertian Suatu metode mengalihkan proses yang bersipat sementara dari memori utama ke suatu tempat penyimpanan sementara (disk) dan dipanggil kembali ke memori jika akan melakukan eksekusi. Adapun proses yang dipindahkan yaitu proses yag di-blocked ke disk dan hanya memasukan proses-proses ready ke memori utama.

2) Tujuan Swapping Meningkatkan kinerja saat multiprogramming pada sistem time sharing

23

3) Masalah yang harus diatasi multiprograming dengan swapping:  Pemartisian secara dinamis  Strategi pengelolaan proses ke memori  Algoritma penepatan proses ke memori  Strategi penepatan ruang swap pada disk

4) Multiprograming dengan pemartisian dinamis Memori dipartisi denganmenjadi bagian-bagian dengan jumlah dan besar tidak tentu ketika suatu proses telah masuk ke memori utama. a. Kelebihan Meningkatkan utilisasi memori b. Kelemahan 

Merumitkan alokasi dan dealokasi memori,juga dalam melacak alokasi memori.



Dapat terjadi lubang-lubang – lubang kecil memori antara partisi – partisi yang dipakai. Masalah lain yang timbul dari apartisi dinamis : yaitu adanya sengen data proses yang berkembag sebagai akibat adanya head atau

stack yang memanggil produser variabel-variabel lokal Solusi dari masalah tersebut: a. Proses dipindahkan ke lubang memori yang cukup dapat memuatnya. b. Suatu proses atau lebih di-swap ke disk agar memberi lubang lebih cukup besar untuk proses yang berkembang c. Jika proses tidak dapat tumbuh di memori dan daerah swap di disk telah penuh ,proses harus menunggu atau disingkirkan

5) Pengelolaan pemakaian memori Memori yang tersediah harus dikelola. Untuk itu, harus dilakukan pencatatan pemakaian memori yang bertujuan agar dapat di ketahui lokasi – lokasi mana saja dimemori utama yang masih kosong dan yang sudah terisi. Terdapat 2 cara utama pencatatan memori yaitu:  Pengelolaan pemakaian peta bit  Pengelolaan memakai senerai berkait 24

Pengelolaan pemakaian peta Bit Dengan metode ini,memori dapat di bagi dalam beberapa alokasi unit,di mana tiap unit bisa terdiri dari beberapa word atau beberapa kilobyte. Tiap – tiap unit berhubungan dengan 1 bit ,yaitu akan berisi 0 bit jika unit tersebut kosong dan berisi 1 jika uit tersebut telah terisi. Ukuran dari unit amatlah penting . alokasi unit yang lebih kecil akan menyebakan besarnya bit map.oleh karna itu, jika alokasi unit yang berukuran 4-byte ukuran 32nbit,memori akan hanya membutuhkan n pemetaan bit.jika pemetaan alokasiunit di buat lebih besar ,maka bit map yang dibutuhakan akan lebih kecil,namun demikian bentuk ini akan menjadi lebih buruk jika ukuran proses bukan merupakan kelipatan dari ukura alokasi unit.

Pengeloaan pemakaian senarai berkait (linken list) Setiap node list terdiri atas : informasi yang menyatakan adanya proses (P) dan hole (H), lokasi awal dan panjang lokasi.

25

a. Keunggulan Memori yang dipergunakan pada metode ini lebih kecil jika dibandingkan dengan peta bit . Tidak perlu melakukan perhitungan blok lubang memori yang sudah tercatat di node b. Kelemahan Dealokasi sulit dilaksanakan , mengingat akan terjadinya penggabuangan antara beberapa mode.

6) Algoritma penepatan proses ke memori Terdapat beragam starategi pencarian tempat kosong di memori dengan ukuran yang mencukupi untuk memuat proses Yitu lubang kosong yang sama atau lebih besar dari yang diperlukan proses . beragam algoritma antara lain : a. Fisrt – fit algorithm Manajer memori men – scan senerai segemen dari awal sampai menemukan lubang yang mencukupi untuk penepatan proses.lubang kemudian di bagi menjadi dua ,yaitu untuk proses dan lubang tak digunakan ,kecuali ketika lubang tersebut tepat sama dengan yang diperlukan proses. b. Next – fit algorithm

26

Mekanisme ini hampir sama dengan mekanisme first – fit , hanya mekanisme ini dimulai dari senerai yang terakhir kali menemukan segmen yang cocok . c. Best – fit algorithm Mekanisme ini mencari seluruh senerai dan mengambil lubang terkecil yang tidak ditempati proses. Bukan memecah lubang besar yang mungkin diperlukan ditepati proses. Bukan memecah lubang besar yang mungkin diperlukan , best – fit mencoba menemukan lubang yang mendekati ukuran yang diperlukan. d. Worst – fit algorithm Pencarian di mulai dari aal dan akan berhenti jika ditemukan lokasi yang paling besar yang cukup untuk menepatkan ruang tersebut. e. Quick – fit algorithm Algoritma mengelola sejumlah senerai lubang memori dengan beragam ukuran lubang. Misalnya terdapat senerai 8 Kb,20 Kb,40 Kb,60 Kb,dan seterusnya. Senerai – senarai ini mencatat lubang – lubang memori sesuai dengan jumlah terdekatnya, misalnya lubang memori 42 dimuat pada senerai 40 Kb. Dengan beragam senerai maka alokasi dapat dilakukan dengan cepat ,yaitu tinggal mencari senenrai terkeci yang dapat menampung proses tersebut.  Keunggulan Sangat cepat dalam alikasi proses  Kelemahan Ketika proses berahir atau dipindah keluar (swap _out) maka menemukan tetangga – tetangga – tetangga memori yang dipakai proses agar dapat dilakukan penggabuangan adalah sangat mahal. Jika penabungan tidak di lakukan ,memori akan segera menjadi banyak lubang kecil yang tak berguna.

7) Alokasi ruang swap pada disk Terdapat 2 strategi utama untuk penempatan proses yang dikeluarkan dari memori utama (swap–out) ke disk yaitu : 1. Ruang disk dialokasikan begitu diperlukan Ketika proses harus diperlukan dari memori utama , ruang disk segera dialokasikan sesuai ukuran proses. 27

2. Ruang disk tempat swap dialokasikan lebih dulu Saat proses diciptakan , ruang swap pada disk dialokasikan . sehingga ketika proses harus dikeluarkan dari memori utama , proses selalu ditempatkan ke ruang yang telah dialokasikan

28

BAB III PENUTUP A. KESIMPULAN Dalam sistem operasi komputer mengenal suatu sistem manajemen file.Sistem manajemen file ini perlu diimplementasikan untuk dapat digunakandalam sistem operasi komputer. Dalam pengimplementasiannya, seringkalimenimbulkan beberapa masalah, oleh karena itu masalah tersebut harus dapatdiselesaikan oleh sistem operasi komputer. Penyelesaiannya memiliki beberapa cara yang masing-masing memiliki keunggulun dan kelemahantersendiri. Kinerja dari sistem manajemen file pun memiliki beberapa carayang dapat digunakan seperti yang telah kami paparkan dalam isi makalah ini.Kita juga harus menguasai dalam pembuatan database dan memahamisistem berkas dalam komputer, karena database dapat membantu kitamembuat suatu sistem yang praktis, tanpa redundansi dan mudah untuk digunakan, walaupun dalam penggunaannya memiliki beberapa kekurangan.Sedangkan sistem berkas, dapat membantu kita untuk mengelola berkas dalam pengelolaan komputer. File system atau manajemen file adalah metode dan struktur data yang digunakan sistem operasi untuk mengatur dan mengorganisir file pada disk atau partisi. File system juga dapat diartikan sebagai partisi atau disk yang digunakan untuk menyimpan file-file dalam cara tertentu. Cara memberi suatu file system ke dalam disk atau partisi dengan cara melakukan Format.

B. SARAN Memahami bagaimana cara kerja sistem operasi beserta atribut-atributnya dapat membuat kita mamahami dan mudah membuat program yang kita inginkan. Oleh karena itu, menambah wawasan mengenai komputer dapat menjadi satu solusi agar kita bisa lebih maju sebagai mahasiswa jurusan informatika dan sebagai manusia yang hidup dalam era globalisasi seperti sekarang ini.

29