MANAJEMEN MEMORI

Bagian sistem operasi yang mengatur memori disebut dengan memory 
manager. Pemakaian memori (manajemen memori dan organisasi) perlu 
dilakukan karena hal tersebut sangat mempengaruhi kinerja komputer, 
sehingga memiliki fungsi dan tugas penting dan kompleks yaitu 
berkaitan dengan :
a. Memori utama sebagai sumber daya yang harus dialokasikasikan 
dan dipakai bersama di antara sejumlah proses yang aktif, sehingga 
dapat memanfaatkan pemroses dan fasilitas masukan/keluaran secara 
efisien, sehingga memori dapat menampung sebanyak mungkin proses.
b. Upaya agar pemogram atau proses tidak dibatasi kapasitas memori 
fisik di sistem komputer.

1. Manajemen Memori
Sistem manajemen memori dapat dibagi kedalam dua kelas, yaitu : 
pemindahan proses (back and forth) diantara memori utama dengan 
disk selama eksekusi (swapping and paging) dan tidak ada pemindahan 
proses. Mempunyai beberapa fungsi, antara lain :
a. Mengelola informasi memori yang dipakai dan tidak dipakai.
b. Mengalokasikan memori ke proses yang memerlukan.
c. Mendealokasikan memori dari proses yang telah selesai.
d. Mengelola swapping antara memori utama dan disk.

2. Manajemen Memori Pada Sistem Multi Programming
Untuk sistem komputer yang berukuran besar, membutuhkan pengaturan 
memori, karena dalam multiprogramming akan melibatkan banyak 
pemakai secara simultan sehingga di memori akan terdapat lebih 
dari satu proses bersamaan.Maka dibutuhkan sistem operasi yang 
mampu mendukung dua kebutuhan tersebut, meskipun hal tersebut 
saling bertentangan yaitu :
a. Pemisahan ruang-ruang alamat.
b. Pemakaian bersama memori.

Manajer memori harus memaksakan isolasi ruang-ruang alamat tiap 
proses agar mencegah proses aktif atau proses yang ingin mengakses 
dan merusak ruang alamat proses lain. Manajer memori di lingkungan 
multiprogramming sekalipun melakukan dua hal yaitu :
a. Proteksi memori dengan isolasi ruang-ruang alamat secara 
disjoint.
b. Pemakaian bersama memori.

Memungkinkan proses-proses bekerja sama mengakses daerah memori 
bersama. Ketika konsep multiprogramming digunakan, pemakaian CPU 
dapat ditingkatkan. Sebuah model untuk mengamati pemakaian CPU 
secara probabilistic : 
CPU utilization = 1 - p n
Dengan :
* N menunjukkan banyaknya proses pada suatu saat, sehingga 
kemungkinanbahwa semua n proses akan menunggu menggunakan I/O 
(masalah CPU menganggur)  adalah sebesar p n. Fungsi n sebagai 
degree of multiprogramming.
* P menunjukkan  besarnya waktu yang digunakan sebuah proses 

3. 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 
dibanding 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 (kontinyu). 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.
 
4. Manajemen Memori Tanpa Swapping
Manajemen memori tanoa swapping terdiri dari :
a. Manajemen memori untuk monoprogramming
b. Manajemen memori untuk multiprogramming dengan pemartisisan 
statis
 
5. Monoprogramming
Manajemen memori yang paling sederhana. Sistem computer hanya 
mengijinkan satu proses berjalan pada satu waktu. Semua sumber 
daya sistem komputer 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 memuat program ke seluruh memori dari disk atau tape
 d. Program mengambil kendali seluruh mesin
 
6. 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. 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 ukurannyajauh 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.
 
7. 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.

8. 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.
 
9. Fragmentasi
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.