Defiana Arnaldy, M.Si Virtual Memori Defiana Arnaldy, M.Si ppt download
Diterbitkan olehHerul Rifai Telah diubah "3 tahun yang lalu
Presentasi berjudul: "Defiana Arnaldy, M.Si 0818 0296 4763 deff_arnaldy@yahoo.com Virtual Memori Defiana Arnaldy, M.Si 0818 0296 4763 deff_arnaldy@yahoo.com."— Transcript presentasi:
Virtual Memori Defiana Arnaldy, M.Si
2 Manajemen Virtual Memory
Konsep memori virtual yang dikemukakan Fotheringham pada tahun 1961 pada sistem komputer Atlas di Universitas Manchester, Inggris: " Kecepatan maksimum eksekusi proses di memori virtual dapat sama, tetapi tidak pernah melampaui kecepatan eksekusi proses yang sama di sistem tanpa menggunakan memori virtual."
3 Definisi Adalah teknik pemetaan memori yang melibatkan memori sekunder, umumnya disk. Secara sistem logika, ukuran memori lebih besar daripada ukuran memori utama secara fisik. Teknik yang memisahkan memori logika user dari memori fisik. Melibatkan mekanisme swapping
5 Keuntungan Virtual Memory
6 Implementasi Virtual Memory
Virtual Memory digunakan pada: multiprograming Memori virtual dapat dilakukan dengan cara: Demand paging Demand Segmentation
7 Konsep Dasar Image proses akan diinisialisasi di area swap space, yaitu suatu lokasi di media penyimpan sebagai ekstensi memori utama. Swap space dapat berupa suatu berkas atau partisi khusus, dan unit terkecilnya disebut page. Pengalihan page dari swap space ke memori utama menggunakan teknik lazy swapper, yaitu hanya page proses yang dibutuhkan yang akan dialihkan ke memori utama.
8 3 Fungsi Utama Virtual Memori
Sebagai Perangkat cache Memanfaatkan DRAM dengan memperlakukan cache yang tersimpan di disk Memori utama hanya menyimpan data aktif VM melakukan transfer data antara disk dan memori seperlunya Sebagai Perangkat Manajemen Memori VM menyederhanakan manajemen memori Pengalamatan disk, memori, cache dilakukan seragam
9 3 Fungsi Utama Virtual Memori
Sebagai Perangkat untuk Memproteksi memori VM Melindungi alokasi alamat setiap proses Suatu proses tidak dapat diganggu proses lain Proses tidak dapat mengakses informasi yang bukan haknya Setiap alokasi alamat memiliki hak yang berbeda-beda
10 Bagaimana mengetahui page mana yang masih di swap space dan yang ada di memori utama ?
Demand Paging  sistem paging dengan swapping, page diletakkan di memori hanya jika diperlukan
11 Demand Paging Tidak semua program harus diload semua ke memory fisik
13 Demand Paging Pager hanya akan men-swap in dan out page yg dibutuhkan saja, tidak semuanya! Jadi, jika page dibutuhkan  reference to it, tapi blm tentu semua diload ke memory fisik Butuh dukungan perangkat keras, yaitu: Page-table: "valid-invalid bit" Valid ("1") -> pages berada di memori fisik semuanya, atau pages ada, tapi tidak semuanya, sebagian masih berada di disk. Invalid ("0") -> pages tidak ada di memory fisik. Memori sekunder, untuk menyimpan proses yang belum berada di dalam memori fisik. Jika proses mengakses lokasi page yg valid, maka proses akan berjalan normal. Jika mengakses yg invalid, maka perangkat keras akan menjebaknya ke Sistem Operasi (page fault).
14 Mekanisme demand paging
15 Mekanisme demand paging
16 Page Table When Some Pages Are Not in Main Memory, but in HDD
17 Mekanisme demand paging
18 Page Fault Jika ada referensi ke sebuah page, ternyata pagenya tidak ada (invalid), maka akan ditrap oleh OS, dan menghasilkan: page fault Untuk menangani page fault menggunakan prosedur berikut: Memeriksa tabel internal (biasanya ada dlm PCB) untuk menentukan valid atau invalid Jika invalid, proses di suspend, jika valid tapi proses belum dibawa ke page, maka kita bawa page ke memory. Cari sebuah frame bebas (free frame). Jadwalkan operasi sebuah disk untuk membaca page tersebut ke frame yang baru dialokasikan. Saat pembacaan selesai, ubah validation bit menjadi "1" yang berarti page telah ada di memory. Ulangi lagi instruksi program yg ditrap td dari awal sehingga bisa berjalan dgn baik.
19 Steps in Handling a Page Fault
20 Yang dibutuhkan oleh Demand Paging
Page Tabel yg berisi valid dan invalid bit Secondary Memory yg digunakan untuk menyimpan memory yg belum tertampung di main memory Dikenal dengan nama: swap file (linux) atau pagefile.sys (win)
21 Performansi Demand Paging
𝐸𝐴𝑇= 1 −𝑝 ×𝑚𝑎+𝑝 ×𝑝𝑎𝑔 𝑒 𝑓𝑎𝑢𝑙𝑡 −𝑡𝑖𝑚𝑒 EAT = effective access time Ma = access time ke memori P = probabilitas terjadi page fault (0 ≤ p ≤ 1)
22 Contoh EAT Diasumsikan memori access 100 ns, Rata-rata waktu latency untuk hard disk adalah 8 ms, waktu pencarian 15 ms dan rata-rata transfer sebesar 1 ms. Total waktu paging ≈25 𝑚𝑠 Hitung EAT ?
23 Jawaban : Ma = 100 ns Page_fault-time = 8 ms + 15 ms + 1 ms ≈25 𝑚𝑠
Dengan menggunakan rumus EAT EAT = (1-p) x (100 ns) + p x 25 ms = (1 – p) x (100 ns) + p x ns = x p Apabila satu dari 1000 akses menyebabkan fault, maka EAT = 25 micro-sec
24 Bila menginginkan degradasi kurang dari 10% (EAT bernilai 110), berapakah nilai probabilitas terjadi page fault (p) ? EAT = p 110 > p 10 > p P <
26 Page Replacement Secara umum, algoritma dapat dibagi dua:
27 Jenis Page Replacement
30 Algoritma FIFO Page yang diganti adalah page yang paling lama berada di memori. Mudah diimplementasikan. Mudah dimengerti. Bisa mengalami Anomali Belady. Page fault rate meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah frame. Hanya terjadi pada beberapa Algoritma Page Replacement.
32 FIFO Page Replacement
33 Algoritma Optimal Page yang diganti adalah page yang tidak akan dipakai dalam jangka waktu terlama. Sulit diimplementasikan (karena prediksi sulit dilakukan) Memiliki page-fault terendah. Tidak akan mengalami Anomali Belady: Tidak : more frames  more page faults
34 Optimal Page Replacement
35 Algoritma Least Recently Used
Page yang diganti adalah page yang sudah tidak digunakan untuk periode waktu terlama. Merupakan perpaduan antara Algoritma FIFO dan Algoritma Optimal. Sulit diimplementasikan. Tidak akan mengalami Anomali Belady.
36 Least Recently Used (LRU) Algorithm
37 LRU Page Replacement
38 Algoritma LRU Dapat diimplementasikan dengan 2 cara, yaitu : Stack
Counter Menggunakan clock yang nilainya akan ditambah 1 tiap kali melakukan reference ke suatu page. Harus melakukan pencarian. Stack Tiap mereference ke suatu page, page tersebut dipindah dan diletakkan pada bagian paling atas stack. Page yang diganti adalah page yang berada di stack paling bawah. Tidak perlu melakukan pencarian. Lebih mahal.
40 Seberapa banyak jumlah frame yang butuh dialokasikan ke suatu proses yang berjalan?
41 Alokasi Frame Pengalokasian tiap-tiap proses bervariasi tergantung pada tingkat multiprogramming Jika tingkat multiprogramming nya semakin tinggi, maka proses akan kehilangan beberapa frame Sebaliknya jika tingkat multiprogramming berkurang, maka proses akan mendapat frame melebihi dari yang dibutuhkan.
42 Alokasi Frame Alokasi sama rata (equal allocation)
44 Quis Diketahui sistem memory demand paging. Page table menggunakan register. Membutuhkan 8 milidetik untuk melayani page fault jika frame kosong tersedia atau page yang di-replace tidak dimodifikasi dan 20 milidetik jika page yang di-replace dimodifikasi. Waktu akses memori adalah 100 nanosecond. Diasumsikan page yang di-replace akan dimodifikasi adalah 70% dari waktu. Berapa rata-rata page fault yang diterima untuk effective access time tidak lebih dari 200 nanosecond ?
45 Diketahui string acuan dari page :
1,2,3,4,2,1,5,6,2,1,2,3,7,6,3,2,1,2,3,6 Berapa banyak page fault yang terjadi untuk algoritma page replacement berikut dengan tiga, empat dan lima frame ? Menggunakan algoritma FIFO Optimal LRU
Download ppt "Defiana Arnaldy, M.Si 0818 0296 4763 deff_arnaldy@yahoo.com Virtual Memori Defiana Arnaldy, M.Si 0818 0296 4763 deff_arnaldy@yahoo.com."