Sistem Paging


SISTEM PAGING

1. Masalah utama pada system paging:

    –          Working set model

    –          Kebijaksanaan penggantian local vs global

    –          Frekuensi page fault

    –          Ukuran page

    –          Working set model

    Prinsip Lokalitas

    Terdapat 2 jenis jenis lokalitas:

    1. Lokalitas berdasarkan waktu (temporal locality), proses cenderung terkonsentrasi acuannya ke satu intercal waktu eksekusi yang dekat.  Observasi berikut mendukung prinsip, antara lain : Looping, Subrutin, stack dan variable-variabel yang digunakan untuk iterasi dan penjumlahan total.
    2. Lokalitas berdasarkan ruang (spatial locality), proses cenderung terkonsentrasi acuannya ke satu kelompok data yang berdekatan. Observasi berikut mendukung prinsip ini, antara lain: traversal pada array, eksekusi kode yang sekuen, kecenderungan pemrogram menempatan variable yang terkait saling berdekatan.

    Prinsip lokalitas diperoleh dari observasi bukan dari kajian teoritis. Menunjukkan kecenderungan prilaku lingkungan system bukan tepat eksak.

    Konsekuensi prinsip lokalitas adalah program dapat berjalan secara efisien saat satu subset page berkecenderungan tinggi saling mengacu terdapat di memory.

    Thrashing: peristiwa page fault yang sangat berlebihan.

    Salah satu cara menghindari thrashing adalah dengan menyediakan sebanyak mungkin bingkai sesuai dengan kebutuhan proses. Untuk mengetahui berapa bingkai yang dibutuhkan adalah dengan strategi working set. Strategi ini dimulai dengan melihat berapa banyak bingkai yang digunakan oleh suatu proses. Working set model mengatakan bahwa sistem hanya akan berjalan secara efisien jika proses diberikan bingkai yang cukup, jika bingkai tidak cukup untuk menampung semua proses maka suatu proses akan ditunda, dan memberikan halamannya untuk proses yang lain.

    Working set model merupakan model lokalitas dari eksekusi proses. Model ini menggunakan parameter (delta) untuk definisi working set window. Kumpulan dari halaman dengan halaman yang dituju yang paling sering muncul disebut working set.

    Berdasarkan hal ini terdapat dua teknik untuk memuatkan page, yaitu:

    • Prepaging, teknik memuatkan page-page lebih dulu sbelum proses berjalan.
    • Demand paging, teknik yang segera memuatkan page begitu page dibutuhkan.

    Keakuratan Working set tergantung pada pemilihan :

    1. jika terlalu kecil tidak akan mewakilkan seluruh lokalitas.
    2. jika terlalu besar menyebabkan overlap.
    3. jika tidak terbatas working set adalah kumpulan halaman sepanjang eksekusi program.

    Jika total permintaan > total bingkai, maka akan terjadi thrashing. Jika ini terjadi maka proses yang sedang berjalan akan diblok.

    –          Kebijaksanaan penggantian local vs global

    Terdapat dua pendekatan untuk mengganti page, yaitu:

    • Penggantian local adalah page yang dipilih untuk diganti hanya pada partisi dimana proses diletakkan.
    • Penggantian global adalah page yang dipilih untuk diganti adalah tempat kosong dengan tidak mempedulikan partisi proses. Dengan penggantian global, page fault suatu proses dapat dilayani dengan memindahkan page yang dimiliki proses lain.

    –          Frekuensi page fault

    Frekuensi terjadinya page fault dapat dikendalikan dengan algoritma PFF (page fault frequency algorithm). Dengan PFF harus didefinisikan ambang batas dan ambang bawah frekuensi page fault. Bila proses melampaui ambang batas frekuensi page fault maka dialokasikan lebih banyak page memory fisik untuk prose situ. Apabila proses telah mancapai amabang bawah frekuensi page fault maka alokasi page dihentikan.

    –          Ukuran page

    Ukuran page ditentukan oleh perancang system operasi.. ukuran page harus ditentukan agar system berperilaku optimal.  Beberapa pertimbangan, antara lain:

    • Ukuran page lebih kecil berarti jumlah page dan page frame lebih banyak sehingga memerlukan table page lebih besar.
    • Ukuran page besar, berarti sejumlah informasi yang tidak diacu juga dimasukkan ke memory utama sehingga terjadi fragmentasi internal yang tinggi.
    • Transfer masukan/ keluaran relative sangat mengkonsumsi waktu sehingga perlu meminimumkan  Transfer masukan/ keluaran saat program berjalan.
    • Program cenderung mengikuti prinsip lokalitas yang cenderun berukuran kecil.

    2. Jelaskan Latar belakang minculnya Sistem Paging dalam pengelolaan memori !

    Masalah muncul ketika adanya proses yang membutuhkan resource yang lebih besar dari resource memori utama yang tersedia.

    Nah masalah ini salah satunya dapat diatasi dengan memori maya (virtual memory). Konsepnya adalah proses dipecah-pecah menjadi bagian-bagian yang dapat dimuat ke memori yang disebut overlay. Overlay yang belum diperlukan akan disimpan di disk, overlay hanya dimasukkan ke memori begitu diperlukan. Nah, konsep ini salah satunya dapat dilakukan dengan sistem paging.

    3. Jelaskan perbedaan konsep memori maya dengan overlay!

      – Konsep Overlay

      Dimana program yang dijalankan dipecah menjadi beberapa bagian yang dapat dimuat memori (overlay). Overlay yang belum diperlukan pada saat program berjalan (tidak sedang di eksekusi) disimpan di disk, dimana nantinya overlay tersebut akan dimuat ke memori begitu diperlukan dalam eksekusinya.
      – Konsep Memori Maya (virtual Memory)

      Adalah kemampuan mengalamati ruang memori melebihi memori utama yang tersedia. Konsep ini pertama kali dikemukakan Fotheringham pada tahun 1961 untuk sistem komputer Atlas di Universitas Manchester, Inggris. Gagasan Memori Maya adalah ukuran gabungan program, data dan stack melampaui jumlah memori fisik yang tersedia. Sistem operasi menyimpan bagian-bagian proses yang sedang digunakan di memori utama dan sisanya di disk. Begitu bagian di disk diperlukan maka bagian memori yang tidak diperlukan disingkirkan dan diganti bagian disk yang diperlukan.

      4. Jelaskan perbedaan virtual address dengan real address

        Alamat Maya (Virtual Address):

        Alamat yang dihasilkan dengan perhitungan menggunakan
        index register, base register, segment register dan sebagainya.
        Alamat Nyata (Real Address):

        Alamat yang tersedia di memori utama fisik.

         

        5. Jelaskan fungsi dari Memory Management Unit (MMU)

          memory management unit adalah sebuah perangkat keras yang memetakan alamat virtual ke alamat fisik. Pada skema MMU, nilai register relokasi ditambahkan ke setiap alamat yang dibangkitkan oleh proses user pada waktu dikirim ke memori.

          Chip atau kumpulan chip yang memetakan alamat maya ke alamat fisik.

          –          Pada komputer tanpa memory maya, alamat langsung diletakkan ke bus dan menyebabkan word memori fisik alamat itu dibaca atau ditulis.

          –          Pada komputer dengan memori maya, alamat tidak diletakkan ke bus secara langsung, tapi lewat MMU yang kemudian memetakan alamat maya ke alamat memori fisik.

          Pada pemrosesan modern, MMU sudah menyatu di pemroses (on-chip).

          6. Jelaskan keterkaitan antara ruang alamat maya dengan alamat fisik !

            Nomor page maya (alamat maya) digunakan sebagai indek ke tabel page untuk menemukan isian page maya. Dari isian tabel page dapat diketahui apakah page telah dipetakan ke memori fisik (dengan memeriksa present/absent bit). Bila alamat terdapat di memori fisik, maka isian tabel page memuat nomor page frame. Nomor page frame di tabel page dikopi sebagai bit bit berorder tinggi di register alamat fisik dan ditambah offset alamat maya Bila alamat tidak terdapat di memori fisik, maka MMU akan menerbitkan page fault. MMU mengkopikan nomor page frame di isian tabel page dengan index nomor page ke register alamat fisik dan menambah dengan offset alamat maya

            2 thoughts on “Sistem Paging

            Tinggalkan Balasan

            Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

            Logo WordPress.com

            You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

            Gambar Twitter

            You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

            Foto Facebook

            You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

            Foto Google+

            You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

            Connecting to %s