sistem paging - UIGM | Login Student

SISTEM PAGING
DEFINISI SISTEM PAGING
Sistem Paging Adalah sistem manajemen pada sistem operasi dalam mengatur program yang sedang
berjalan. Program yang dijalankan harus dimuat di emeori utama. Masalah muncul ketika program lebih
besar dibanding di memori utama yang tersedia. Terdapat dua solusi masalah ini,yaitu :
Overlay
Overlay adalah program dipecah menjadi bagian-bagian yang dapat dimuat di memori. Overlay yang
belum diperlukan (tidak sedang dieksekusi) disimpan di disk, overlay ini dimuatkan ke memori begitu
diperlukan (kode overlay akan dieksekusi).
Memori Maya (Virtual Memory)
Memori maya adalah kemampuan mengalamati ruang memori melebihi memori utama yang tersedia.
Memori maya dapat dilakukan pada sistem multiprogramming.
HAL-HAL YANG BERKAITAN DENGAN SISTEM PAGING
Istilah-istilah pada Sistem Paging :
Alamat Maya (Virtula Address)
Adalah alamat yang dihasilkan perhitungan menggunakan index register, base register,segment regoster
dan sebagainya.
Alamat nyata (real Address)
Alamat maya adalah alamat utama di memori fisik.
Page
Page adalah unnit terkecil virtula address space.
Page frame
Page frame adalah unit terkecil memori fiisk. Memori fisik secara konseptual dibagi menjadi sejumlah
unit berukuran tetap disebut page frame. Page frame sering juga disingkat frame.
Page fault
Page fault adalah exception untuk permintaan alokasi page ke memori. Dalam konteks memori maya,
page fault sering juga disingkat fault.
MMU (Memory Management Unit)
MMU berfungsi :
Pemetaan memori maya ke memori fisik
Bila alamat memori yang diminta tidak tersedia di memori fisik, MMU menerbitkan exception adanya
page fault yang melewatkan ke sistem operasi untuk menanganinya.
Untuk menginplementasikan addres maya yang besar ke dalam memori yang kecil diperlukan index
register, base register, segment register dan MMU ( Memory Menegement Unit ).
MASALAH YANG TERJADI PADA PAGING
a. Masalah Utama Sistem Paging
1)
Working Set Model
Prinsip Lokalitas
Prinsip Lokalitas adalah proses-proses cenderung mengacu penyimpan secara tak seragam, mempunyai
pola-pola sangat setempat.
Working set of Program Behavior
Himpunan kerja secara informal didefinisikan sebagai kumpulan page proses yang secara aktif diacu.
Denning menyatakan bahwa agar suatu program berjalan secara efisien, himpunan kerja harus dijaga
berada di memori utama. Selain itu akan terjadi aktivitas page fault yang berlebihan. Peristiwa page
fault yang sangat berlebihan disebut trashing, yaitu setelah hanay beberapa intruksi terjadi page fault
Prinsip yang digunakan oleh Working Set Model ini adalah dengan melacak dan menjamin himpunan
kerja terdapat di memori sebelum proses dijalankan. Cara ini mengurangi terjadinya page fault.
2)
Kebijaksanaan penggantian lokal vs global
Teradapat dua pendekatan untuk mengganti page, yaitu :
Penggantian lokal 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
memperdulikan partisi proses.
3)
Frekuensi page fault
Frekuensi terjadinya page fault dapat dikendalikan dengan algoritma PFF (Pafe Fault Frequency
Algorithm).
4)
Ukuran page
Ukuran page ditentukan perancang sistem operasi. Ukuran page harus ditentukan agar sistem
berperilaku opimal. Penentuan ukuran page memerlukan penilaian dan pemahaman mendalam
perangkat keras, perangkat lunak dan aplikasi sistem.
b. Masalah Implementasi Sistem Paging
a)
Back-up Intruksi
Bila trejadi page fault berarti sebgaian intruksi telah dijalankan. Pengkopina program counter dan
informasi register-register pemroses harus dilakukan. Setelah pergantian page selesai maka intruksi
yang menyebabkan page fault dapat dijalankan kembali dengan konteksnya.
Masalah yang harus diatasi adalah untuk mengulangi intruksi, sistem harus menetukan byte pertama
intruksi.
b)
Buffer Pernagkat Maaukan / Keluaran (Penguncian Page)
Pergantian page akan menimbulkan masalah mengacaukan proses yang melakukan operasi masukan /
keluaran jika :
Buffer perangkat masukan / keluaran ikut tergusur
Adanya buffer satu perangkat masukan / keluaran menjaid rangkap.
c)
Pemakaian Page Bersama
Apabila beberapa pemakai menggunakan program yang sama maka terjadi perngakapan page (page
yang sam aterdapat di banyak bagian di memori). Lebih efisien menggunakan page secara bersama,
menghindari keharusan mempunyai copyan-copyan page yang sama di saat yang sama.
d)
Backing Store
Masalah lain adalah menyangkut dimana diletakkan page yang keluar dari memori utama. Terdapat dua
algoritma untuk mengatasi hal ini, yaitu :
Menggunakan ruang ganti khusus
Dialokasikan berdasarkan kebutuhan
e)
Paging Daemon
Paging bekerja bagus saat terdapat banyak page frame bebas yang dapat diklaim begitu page fault
terjadi. Jika setiap page frame penuh dan telah dimodifikasi, sebelum page baru dimasukkan, pag eharus
ditulis terlebih dahulu ke disk.
Untuk menjamin pasokan (supply) page frame yang banyak, sistem paging biasanya mempunyai proses
background, disebut Paging Daemon.
f)
Penanganan Page Fault (Page Fault Handling)
Implementasi sistem paging harus mengatasi rincian aksi yang harus dilakukan saat terjadi page fault
PENGGANTIAN PAGE
Saat terjaid page fault berarti harus diputuskan page frame di memori fisik yang harus diganti. Kinerja
sistem akan baik jika page yang diganti dipilih yang tidak akan digunakan di masa datang. Jika page yang
diganti akan kembali digunakan, maka page akan dikembalikan secepatnya yang berarti terjadi page
fault berulang kali. Banyaknya page fault menghasilkan banayk overhead.
Algoritma penggantian page antara lain :
1)
Algoritma penggantian page acak
2)
Algoritma penggantian page optimal
3)
Algoritma penggantian page NRU
4)
Algoritma penggantian page FIFO
5)
Algoritma penggantian page modifikasi dari algoritma FIFO
6)
Algoritma penggantian page LRU