MANAJEMEN MEMORI PEMARTISIAN STATIS

1. Pendahuluan

Manajemen memori melakukan tugas penting dan kompleks berkaitan dengan hal-hal berikut :
a. Memori utama sebagai sumber daya yang harus dialokasikan dan dipakai bersama di antara sejumlah proses yang aktif. Agar dapat memanfaatkan pemroses dan fasilitas masukan/keluaran secara efisien maka diinginkan memori dapat menampung proses sebanyak mungkin.
b. Mengupayakan agar pemogram atau proses tidak dibatasi kapasitas memori fisik di sistem komputer.

Manajemen memori mempunyai fungsi sebagai berikut :
a. Mengelola informasi mengenai memori yang dipakai dan tidak dipakai sistem.
b. Mengalokasikan memori ke proses yang memerlukan
c. Mendealokasikan memori dari proses yang telah selesai menggunakannya
d. Mengelola swapping Antara memori utama dan hardisk.


2. Klasifikasi Manajemen Memori

Klasifikasi manajemen memori diberikan Deitel [DEI-90].

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


3. Manajemen Memori Tanpa Swapping

Manajemen memori tanoa swapping terdiri dari :
a. Manajemen memori untuk monoprogramming
b. Manajemen memori untuk multiprogramming dengan pemartisisan statis


4. Monoprogramming

Manajemen memori yang paling sederhana. Sistem computer hanya mengijinkan satu proses berjalan pada satu waktu. Semua sumber daya sistem computer sepenuhnya dikuasai oleh proses yang sedang berjalan karena merupakan satu-satunya proses yang berjalan.
Ciri-ciri :
a. Hanya satu proses pada satu saat
b. Hanya satu proses menggunakan semua memori
c. Pemakai memuatkan program ke seluruh memori dari disk atau tape
d. Program mengambil kendali seluruh mesin


5. Multiprogramming dengan Pemartisian Statis

Alasan mengapa multiprogramming digunakan :
a. Mempermudah pemorgram
b. Agar dapat memberi layanan interaktif ke beberapa orang secara simultan
c. Efisiensi Penggunaan Sumber daya
d. Eksekusi lebih murah jika proses besar dipecah menjadi beberapa proses kecil
e. Dapat mengerjakan sejumlah proses secara simultan

Multiprogramming dapat dilakukan dengan pemartisian statis, yaitu memori dibagi menjadi sejumlah partisi tetap.

Pemartisian statis berdasarkan ukuran partisinya, yaitu :
a. Pemartisian menjadi partisi-partisi berukuran sama, yaitu ukuran semua partisinya sama. Beberapa proses yang ukurannya kurang atau sama dengan ukuran partisi dimasukkan ke sembarang partisi yang tersedia.
Kelemahan : Bila program berukuran lebih besar dari partisi yang tersedia maka program tidak akan pernah dijalankan dan untuk program yang ukurannya jauh lebih kecil disbanding ukuran partisi maka banyak ruang yang tidak dipakai yang diboroskan, disebut fragmentasi internal.
b. Pemartisian menjadi partisi-partisi berukuran berbeda, yaitu ukuran semua partisi memori berbeda. Kelemahan pada (a) dapat diatasi oleh pemartisian ini.


6. Strategi Penempatan Program ke Partisi

a. Pemartisian berukuran sama.
Penempatan partisi dapat dilakukan secara mudah karena dapat dipilih sembarang partisi yang kosong.
b. Pemartisian berukuran berbeda.

1)   Satu antrian untuk tiap partisi (banyak antrian untuk seluruh partisi). Proses ditempatkan ke partisi paling kecil yang dapat memuatnya.

Keunggulan : meminimalkan pemborosan.

Kelemahan : dapat terjadi antrian panjang pada satu partisi sedangkan partisi yang lain kosong.

2)   Satu antrian tunggal untuk seluruh partisi. Proses segera ditempatkan di partisi paling kecil dan sedang bebas yang dapat memuatnya.

Keunggulan : Lebih fleksibel serta impelemtasi dan operasi lebih minimal karena hanya mengelola satu antrian.

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

7. Masalah Pemartisian Memori menjadi Partisi-partisi Statis

a. Relokasi adalah masalah penempatan proses sesuai alamat fisik sehubungan alamat partisi memori saat peroses ditempatkan. Proses dapat ditempatkan pada partisi-partisi berbeda menurut keadaan sistem saat itu. Pengalamatan fisik secara absolut untuk proses tidak dapat dilakukan.
Solusi : Sistem operasi menambahkan alamat awal partisi.
Masalah yang ditimbulkan : menimbulkan masalah proteksi terhadap memori. Program tidak terkendali selalu mampu membangun instruksi baru dan meloncati. Tidak ada cara untuk menghentikan jika program membaca atau menulis word di memori partisi lain. Masalah relokasi dan proteksi tidak dapat dipisahkan, diperlukan satu solusi tunggal mengatasi kedua masalah.
b. Proteksi pada Multiprogramming. Masalahnya adalah bekerja dengan banyak proses di saat sistem secara bersamaan dikhawatirkan proses akan menggunakan atau memodifikasi daerah yang dikuasai proses lain (yang bukan menjadi haknya). Bila kejadian ini terjadi, maka proses lain dapat terganggu dan hasil yang diperolehnya dapat menjadi kacau.
Solusi : Menggunakan dua register, yaitu base register dan limit register. Base register diisi alamat awal partisi dan limit register diisi panjang partisi. Setiap alamat yang dihasilkan secara otomatis ditambah nilai base register. Intruksi yang mengacu pada alamat yang melebihi limit register akan menimbulkan trap yang memberitahu sistem operasi telah terjadi pelanggaran pengaksesan memori.
Keunggulan : alamat tidak perlu dimodifikasi dan setiap intruksi dapat diperiksa agar tidak mengakses melewati batas limit register.


8. Fragmentasi pada Pemartisian Tetap

Fragmentasi yaitu pemborosan memori akan terjadi pada setiap organisasi penyimpanan.
Fragmentasi pada pemartisian tetap :
a. Fragmentasi internal
Proses tidak mengisi penuh partisi yang telah ditetapkan untuk proses.
b. Fragmentasi eksternal
Partisi tidak digunakan karena ukuran partisi lebih kecil disbanding ukuran proses yang menunggu di antrian sehingga tidak digunakan.