SISTEM OPERASI

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1              Latar Belakang

                                Selama bertahun-tahun, pelaksanaan manajemen memori pada intinya adalah dengan menempatkan semua bagian proses yang akan dijalankan ke dalam memori sebelum proses dapat mulai dieksekusi. Dengan demikian semua bagian proses tersebut harus memiliki alokasi sendiri di dalam memori fisik.

Operating system (OS) atau yang sering di sebut sistem operasi adalah sekumpulan perintah dasar yang berperan untuk menjalankan dan mengoperasikan komputer .Sekarang ini banyak sekali macam-macam sistem operasi di pasaran baik yang asli ataupun yang bajakan.Ada beberapa sistem operasi yang biasa kita jumpai di pasaran diantranya Windows,Unix,Linux Dan masih banyak lagi yang lainya.Dari sekian banyak sistem operasi Yang beredar,sistem operasi milik perusahaan microsoft lah yang paling populer untuk para pengguna pc notebook,bahkan ponsel dan PDA sekalipun Dengan sistem operasi berbasis mobilenya .

Sebagian besar algoritma manajemen memori memerlukan satu kebutuhan dasar yaitu instruksi yang akan dieksekusi harus berada di memori fisik. Pada beberapakasus, keseluruhan program tidak diperlukan. Misalnya :

      Program mempunyai kode untuk menangani kondisi error yang tidak biasa. Karenaerror-error ini jarang terjadi, kode ini hampir tidak pernah dieksekusi.

      Array, list dan tabel dialokasikan lebih dari kapasitas memori yang diperlukan.

      Pilihan dan gambaran program jarang digunakan.

Pada kasus dimana keseluruhan program dibutuhkan, mungkin tidak semuadiperlukan pada saat yang sama. Kemampuan mengeksekusi program hanya padabeberapa bagian dari memori mempunyai beberapa keuntungan yaitu :

Ø  Program tidak terbatas jumlah memori fisik yang tersedia sehingga user dapatmenulis program untuk ruang alamat virtual yang sangat besar yang berartimenyederhanakan programming task.

Ø  Karena setiap program user dapat menggunakan memori fisik yang lebih kecil, padawaktu yang sama dapat menjalankan lebih banyak program.\

Ø  I/O yang lebih sedikit diperlukan untuk load atau swap program user ke memori,sehingga setiap program user dapat berjalan lebih cepat.

Perkembangan Sistem Operasi

Perkembangan sistem operasi Berawal dari altair,yaitu perangkat komputer pertama pada tahun 1975 yang menggunakan sistem operasi CP/M dan kemudian oleh perusahaan microsoft dirilis menjadi MS-DOS Dan berkembang dari MS-DOS versi 1.0 Pada tahun 1981 sampai MS-DOS versi 5.0 pada tahun 1991 dan sampai sekarang ini microsoft telah mengeluarkan beberapa sistem operasi mulai dari Mswindows,windows97,windows98,windows98Me,Windows2000.Windows ME,Windows XP dan yang paling terbaru adalah windows vista yang terkenal dengan tatatp mukanya .

1.2              Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang maka kita dapat merumuskan  penting nya kita dalam mempelajarin dari setiap perkembangan sistem operasi, apa lagi di zaman era seperti ini, karena kita juga di tuntun untuk lebih jelih terhadap perkembangan teknologi serta berpacu untuk mengetahui tentang perkembangan sistem operasi.

1.3              Batasan Masalah

Dalam perkembangan teknologi informasi ini, maka kami membuat suatu pembahasan  sistem operasi yang meliputin tentang sebagai berikut :

1.      Overlays

2.      Memory Virtual

-          Paging

-          Segmentasi

-          Segmentasi dan kombinasi

Yang kesemuanya itu akan di bahas secara garis besar nya saja, mana nanti akan di berikan sedikit pengertian dan penjelasan  pada setiap pembahasan dan aka nada contoh gambar.

1.4              Tujuan

v  Untuk menjelaskan keuntungan dari sistem memori virtual.

v  Untuk menjelaskan konsep dari demand paging, algoritma penggantian halaman, dan juga alokasi page frame.

v  Untuk mendiskusikan prinsip dari model working set.

v  Agar kita juga memahami apa – apa yang di maksud dengan   everlays, memory virtual, serta apa yang di maksud dengan paging, segmentasi, dan segmentasi dan  kombinasi.

v  Kita juga di tuntun untuk mampu memperaktekan ilmu-ilmu yang telah kita dapat ini yaitu tentang bagaiman sistem kerja dari sistem operasi.

1.5              Manfaat

Manfaat yang ingin dicapai dari pembuatan makalah ini adalah :

a.      Menambah pengetahuan dalam sistem operasi serta kita mampu  menganalisa dan mengimplementasikan sistem operasi

b.      .Dapat mengaplikasikan teori yang didapat di perkuliahan dengan menganalisa masalah dan menyelesaikannya.

c.       Di harapkan dengan adanya makalah ini dapat membantu kita serta menambah ilmu pengetahuan kita di sistem operasi khusus nya yang meliputin overlays,memory virtual, paging, segmentasi dan kombinasi. 

Dan di harapakan dari isi makalah ini dapat menjadi suatu panduan untuk kita mempelajarin tentang ilmu sistem operasi khususnya  di bidang, overlays dan memory virtual.

BAB II

PENGERTIAN

2.1              OVERLAY

Overlay adalah suatu teknik pemrograman yang berfungsi membagi program yang besar, menjadi bagian yang kecil sehingga dapat dimuat secara parsial kedalam suatu page memori yang berukuran lebih kecil.

2.2              VIRTUAL MEMORY

Memori virtual adalah suatu teknik yang memisahkan antara memori logis dan memori fisiknya.Memori logis merupakan kumpulan keseluruhan halaman dari suatu program. Tanpa memori virtual, memori logis akan langsung dibawa ke memori fisik (memori utama). Disinilah memori virtual melakukan pemisahan dengan menaruh memori logis ke secondary storage (disk sekunder) dan hanya membawa halaman yang diperlukan ke memori utama (memori fisik). Teknik ini menempatkan keseluruhan program di disk sekunder dan membawa halaman-halaman yang diperlukan ke memori fisik sehingga memori utama hanya akan menyimpan sebagian alamat proses yang sering digunakan dan sebagian lainnya akan disimpan dalam disk sekunder dan dapat diambil sesuai dengan kebutuhan. Jadi jika proses yang sedang berjalan membutuhkan instruksi atau data yang terdapat pada suatu halaman tertentu maka halaman tersebut akan dicari di memori utama. Jika halaman yang diinginkan tidak ada maka akan dicari ke disk sekunder.

2.3              PAGING

Paging adalah suatu metode yang mengizinkan alamat logika proses untuk dipetakan ke alamat fisik memori yang tidak berurutan, yaitu sebagai solusi dari masalah fragmentasi ekstern. Metode dasar dari paging adalah dengan memecah memori fisik menjadi blok-blok yang berukuran tertentu (frame) dan memecah memori logika menjadi blok-blok yang berukuran sama (page).

Paging merupakan teknik menampilkan data dengan cara membaginya ke beberapa halaman. Teknik ini diberikan untuk mengurangi scrolling window apabila data yang disajikan terlalu banyak, sehingga akan menimbulkan kejemuan orang yang melihat dan juga akan menghasilkan page load time yang besar karena ukuran filenya besar (apabila data disajikan dalam satu halaman saja).

2.4              SEGMENTASI

Segmentasi adalah proses membagi pasar ke dalam grup-grup konsumen potensial dimana masing-masing grup memiliki karakter yang sama dan cenderung memiliki perilaku pembelian yang sama. Tujuan dari melakukan segmentasi adalah untuk menganalisa pasar, menemukan ceruk-ceruk (niche) pasar dan agar dapat mengembangkan kompetisi perusahaan.

2.5       Teknik Kombinasi Dan Segmentasi

Teknik kombinasi pacing dan segmentasi adalah ruang alamat pemakai dibagi menjadi sejumlah segment sesuai dengan kehendak pemrogram. Segment tersebut dibagi menjadi sejumlah page berukuran tetap dan berukuran sama dengan page frame memori utama. Jika segment kurang dari ukuran page, maka segnent hanya memerlukan satu page.

BAB III

ISI  DAN PEMBAHASAN

3.1 OVERLAY

Overlay adalah suatu teknik pemrograman yang berfungsi membagi program yang besar, menjadi bagian yang kecil sehingga dapat dimuat secara parsial kedalam suatu page memori yang berukuran lebih kecil.

Overlay ProgRam dipecah menjadi bagian-bagian yang dapat dimuat memori, jika memori terlalu kecil untuk menampung seluruhnya sekaligus. Overlay disimpan pada disk dan di-keluar-masukkan dari dan ke memori oleh sistem operasi. Pembagian dilakukan oleh programmer.

 

Struktur Umum Overlay

Gambar 3.1

Bila bagian kode intruksi pada program yang ingin diakses tidak terdapat dalam memori atau tidak ada dalam memori maka bagian tersebut akan disalin ke bagian overlay. Teknik overlay ini hanya akan menyalin intruksi dan data yang sedang dijalankan ke memori utama, sedangkan pada bagian lain dari program tetap disimpan di media penyimpanan.
Teknik overlay ini digunakan terutama pada sistem informasi dengan manajemen memori partisi statis. Dimana pada model partisi statis, ukuran programnya tidak boleh lebih besar dari ukuran partisinya, sehingga program yang berukuran besar tidak dapat disalin ke memori utama. Dengan menggunakan teknik overlay maka hanya sebagian kode intruksi  program saja yang akan disalinkan ke partisi tersebut dan jika bagian lain dari program dibutuhkan maka akan dilakukan replacement pada area overlay program tersebut. Sehingga dengan menggunakan teknik overlay ini program yang berukuran besar tetap bisa dijalankan pada OS (Operating System), atau Sistem Operasi dengan model manajemen memori partisi statis.

Sebuah proses dapat lebih besar daripada jumlah memori yang dialokasikan untuk proses, teknik overlay biasanya digunakan untuk kasus ini. Teknik Overlay biasanya digunakan untuk memungkinkan sebuah proses mempunyai jumlah yang lebih besar dari memori fisik daripada alokasi memori yang diperuntukkan. Ide dari overlay adalah menyimpan di memori hanya instruksi dan data yang diperlukan pada satu waktu. Jika intruksi lain diperlukan, maka instruksi tersebut diletakkan di ruang memori menggantikan instruksi yang tidak digunakan lagi.

Overlay tidak membutuhkan dukungan khusus dari sistem operasi. User dapat mengimplementasikannya secara lengkap menggunakan struktur file sederhana,  membaca dari file ke memori dan meloncat ke memori dan mengeksekusi instruksi read yang lebih baru. Sistem operasi memberitahu hanya jika terdapat I/O yang melebihi biasanya. Penggunaan overlay terbatas untuk beberapa sistem yang mempunyai jumlah memori fisik terbatas dan kekurangan dukungan H/W untuk teknik yang lebih lanjut

Sebagai contoh misalnya terdapat two-pass assembler. Selama pass 1, dibangun table symbol, dan selama pass 2 dibangkitkan kode bahasa mesin. Kita dapat membagi assembler ke dalam kode pass 1, kode pass 2, tabel symbol dan rutin umum yang digunakan baik pada pass 1 maupun pass 2. Diasumsikan ukuran komponen sebagai berikut :

Pass 1 70K

Pass 2 80K

Tabel symbol 20K

Rutin umum 30K

Apabila semua diletakkan di memori memerlukan 200K. Jika hanya tersedia tempat 150K, proses tidak dapat dijalankan. Pass 1 dan pass 2 tidak perlu berada di memori pada waktu yang sama. Dengan menggunakan overlay, rutin dibagi dalam 2 overlay. Overlay A adalah tabel symbol, rutin umum dan pass1 (membutuhkan total 120K) dan overlay B terdiri dari tabel symbol, rutin umum dan pass 2 (membutuhkan 130K). Ditambahkan 10K untuk driver overlay dan dimulai dari overlay A. Setelah selesai dijalankan overlay B dengan mengganti tempat dari overlay A.

3.2 MEMORY  VIRTUAL

Memori virtual adalah teknik yang memisahkan memori logika user darimemori fisik.Menyediakan memori virtual yang sangat besar diperuntukkan untuk programmer bila tersedia memori fisik yang lebih kecil.Programmer tidak perlukhawatir jumlah memori fisik yang tersedia, sehingga dapat berkonsentrasi pada permasalahan pemrograman.Gambaran memori virtual dapat dilihat pada Gambar 3.2

Gambar 3.2

Memori virtual biasanya diimplementasikan menggunakan demand paging ataudemand segmentation juga digunakan. Tetapi algoritma segment-replacement lebihkompleks daripada algoritma page-replacement karena segmen mempunyai ukuranyang bervariasi.

Jadi memory virtual adalah kemampuan mengalamati ruang memori melebihi memori utama yang tersedia.Konsep memori maya pertama kali dikemukakan Fotheringham pada 1961 untuk sistem komputer Atlas di Universitas Manchester, Inggris.

Gagasan memori virtual adalah ukuran gabungan program, data, dan stack melampaui jumlah memori fisik yang tersedia. Sistem operasi dapat menyimpan bagian-bagian proses yang sedang digunakan di memori utama dan sisanya di disk. Begitu bagian di disk diperlukan maka bagian di memori yang tidak diperlukan disingkirkan diganti bagian di disk yang diperlukan itu.

Memori virtual tidak mengubah kode program. Kecepatan eksekusi melambat dipengaruhi waktu tunda pengambilan bagian-bagian proses di memori sekunder saat proses berjalan. Prinsip yang berlaku kecepatan maksimum eksekusi proses di memori virtual dapat sama tapi tidak pernah melampaui kecepatan eksekusi proses yang sama di sistem tanpa memori virtual.

Dalam sistem operasi berbasis Windows NT, terdapat sebuah komponen yang mengatur ngingatan maya, yakni Pengelola Ngingatan Maya (VMM). VMM dapat memetakan alamat-alamat maya yang dimiliki oleh sebuah proses yang berjalan ke dalam halamanmemori fisik di dalam komputer. Dengan cara begini, setiap proses pun dapat memperoleh ngingatan maya yang cukup agar dapat berjalan, dan yang terpenting adalah setiap proses tidak mengganggu ngingatan yang sedang digunakan oleh proses lainnya. VMM menangani penghalaman antara RAM dan berkas halaman, dengan memindahkan halaman dengan menggunakan sebuah cara yang disebut sebagai penghalaman atas permintaan. Hasilnya, setiap aplikasi 32-bit pun dapat mengakses ngingatan hingga 4 Gigabita (meskipun Windows hanya membatasi proses yang berjalan dalam modus pengguna hanya sebatas 2 GB saja).

Mungkin sebagian dari pengguna Microsoft Windows sudah tidak asing lagi dengan istilah itu.Karena sering sekali windows memberi peringatan kepada user tentang “Memory is low”, ini terjadi karena komputer kekurangan memori untuk menjalankan sebuah program.Hal ini sering terjadi pada saat komputer ingin menjalankan program yang memerlukan sumber memori yang besar seperti Game, mungkin banyak gamer sering sekali terganggu dengan masalah seperti ini.

Sesuai dengan namanya “Virtual Memori” berarti :

Memori            : Ruang penyimpanan

Virtual              : Tiruan / tidak nyata

Keuntungan yang diperoleh dari penyimpanan hanya sebagian program saja pada memori fisik adalah:

v  Berkurangnya proses M/K yang dibutuhkan (lalu lintas M/K menjadi rendah)

v  Ruang menjadi lebih leluasa karena berkurangnya memori fisik yang digunakan

v  Meningkatnya respon karena menurunnya beban M/K dan memori

v  Bertambahnya jumlah pengguna yang dapat dilayani. Ruang memori yang masih tersedia luas memungkinkan komputer untuk menerima lebih banyak permintaan dari pengguna.

Teknik memori virtual akan memudahkan pekerjaan seorang programmer ketika besar data dan programnya melampaui kapasitas memori utama. Sebuah multiprogramming dapat mengimplementasikan teknik memori virtual sehingga sistem multiprogramming menjadi lebih efisien. Contohnya: 10 program dengan ukuran 2 MB dapat berjalan di memori berkapasitas 4 MB. Tiap program dialokasikan 256 Kbyte dan bagian - bagian proses (swap in) masuk ke dalam memori fisik begitu diperlukan dan akan keluar (swap out) jika sedang tidak diperlukan.

Prinsip dari memori virtual adalah bahwa "Kecepatan maksimum ekseskusi proses di memori virtual dapat sama, tetapi tidak akan pernah melampaui kecepatan eksekusi proses yang sama di sistem yang tidak menggunakan memori virtual".

Memori virtual dapat diimplementasikan dengan dua cara:

3. Demand Paging yaitu dengan menerapkan konsep pemberian halaman pada proses
4. Demand segmentation, lebih kompleks diterapkan ukuran segmen yang bervariasi.

3.2.1 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.

3.2.2  Pengertian Memori Maya

Didalam menejemen memori dengan system partisi statis dan system dinamis sudah dapat menyelesaikan masalah menejemen memori didalam banyak hal, tetapi masih memiliki kekurangan atau keterbatasan di dalam pengakses. Dimana keterbatasan akses hanya sebatas addres memori yang ada secara fisik ( memori nyata ).

Misalnya memori 64 MB maka addres maksimum yang dapat diakses hanya sebesar 64 MB saja. Pada hal banyak program yang akan diakses yang melebihi 64 MB. Untuk mengatasi hal tersebut agar kemampuan akses lebih besar lagi maka dibentuklah memori maya( yang pertama sekali di kemukakan oleh Fotheringham pada tahun 1961 untuk system komputer Atlas di Universitas Manchester, Inggris).

Dengan memori maya program yang besar tadi akan dapat diterapkan pada memori kecil saja, misalnya program 500 MB dapat ditempatkan secara maya di memori 64 MB. Untuk mengimplementasikan memori maya tersebut dapat dilakukan dengan tiga cara :

Ø  Sistem Paging

Ø  Sistem Segmentasi

Ø  Sistem kombinasi Paging dan Segmentasi

3.3  PAGING

Paging adalah suatu metode yang mengizinkan alamat logika proses untuk dipetakan ke alamat fisik memori yang tidak berurutan, yaitu sebagai solusi dari masalah fragmentasi ekstern. Metode dasar dari paging adalah dengan memecah memori fisik menjadi blok-blok yang berukuran tertentu (frame) dan memecah memori logika menjadi blok-blok yang berukuran sama (page).

Paging merupakan teknik menampilkan data dengan cara membaginya ke beberapa halaman. Teknik ini diberikan untuk mengurangi scrolling window apabila data yang disajikan terlalu banyak, sehingga akan menimbulkan kejemuan orang yang melihat dan juga akan menghasilkan page load time yang besar karena ukuran filenya besar (apabila data disajikan dalam satu halaman saja).

3.3.1 Kekurangan dan Kelebihan Sistem Paging

Sistem paging mempunyai keunggulan dan kelemahan masing-masing. Sistem paging transparan bagi pemrograman, mengeleminasi fragmentasi eksternal, penggunaan memori utama yang efisisen. Karena ptongan-potongan yang dipindahkan masuk dan keluar memori utama berukuran sama, maka dimungkinkan mengembangkan algoritma manajemen memori yang memanfaatkan kelakuan program.

Sistem Paging Adalah sistem manajemen pada sistem operasi dalam mengatur program yang sedang berjalan.Program yang berjalan harus dimuat di memori utama.Kendala yang terjadi apabila suatu program lebih besar dibandingkan dengan memori utama yang tersedia.

3.3.2 Memori system Paging

Untuk menginplementasikan addres maya yang besar ke dalam memori yang kecil diperlukan index register, base register, segment register dan MMU ( Memory Menegement Unit ).

3.3.3  Pemetaan Memori Sistem Paging

Sistem kinerja komputer akan menerjemahkan alamat maya menjadi alamat fisik. Dengan kata lain dalam system memori maya alamat memori tidak langsung di tuliskan ke BUS tetapi terlebih dahulu dimasukkan ke MMU untuk diterjemahkan. Ada dua kemungkinan keluaran MMU yaitu :

Alamat yang dicari ada dimemori nyata, maka proses dapat langsung dikerjakan.

Alamat yang dicari tidak ada didalam memori nyata, maka MMU mengeluarkan page fault, yaitu permintaan alokasi memori untuk proses itu.MMU mempunyai fungsi untuk memetakan memori maya ke memori fisik. Apabila alamat memori yang dipetakan tidak tersedia di memori fisik, MMU menertibkan exception page fault yang melewatkan ke system operasi untuk menengani.

Gambar memperlihatkan Implementasi pemetaan memori system paging.

Gambar 3 3 . Implementasi Pemetaan Memori sistem paging

Apabila exception page fault meminta alokasi memori akan ditangani oleh system operasi yaitu memilih partisi yang telah selesai diakses dan kemungkinan proses ini akan digunakan lagi, dalam waktu yang lama lagi. Jika sudah dipilih maka program akandikosongkan dari memori dan selanjutnya program yang alamatnya yang diminta akan dimasukkan ke memori.

3.3.4        Proses Pemetaan Pada MMU

Dibawah ini adalah suatu proses pemetaaan memori yang terjadi pada MMU. Alamat maya terdiri dari bagian nomor page dan offset. Alamat ini dicarikan didalam tabel page, bila ketemu maka MMU mengeluarkan page frame ( register alamat fisik ).Register alamat fisik terdiri darei nomor page dan offset, dimana nomor page frame lebih sedikit dari nomor page.Apabila alamat tersebut tidak ada pada tabel page maka MMU mengeluarkan page fault.

Gambar 3.4 pemetaan pada MMU

3.4      SEGMENTASI

Segmentasi adalah proses membagi pasar ke dalam grup-grup konsumen potensial dimana masing-masing grup memiliki karakter yang sama dan cenderung memiliki perilaku pembelian yang sama. Tujuan dari melakukan segmentasi adalah untuk menganalisa pasar, menemukan ceruk-ceruk (niche) pasar dan agar dapat mengembangkan kompetisi perusahaan.

Kesuksesan sebuah strategi pemasaran tidak bisa lepas dari cara memahami dan mendalami pasar yang kita sasar. Ada produk yang mencoba menembak satu jenis pasar yang homogen, tetapi ada produk yang menembak beberapa jenis pasar.Kenyataannya memang tidak semua elemen dalam marketing mix dapat memenuhi setiap jenis pasar.Oleh karena itu sangatlah penting bagi perusahaan untuk memilah-milah terlebih dahulu pasar mereka sebelum menjalankan strategi pemasaran.Dengan mengidentifikasi, mengevaluasi dan akhirnya memilih target pasar tertentu, perusahaan dapat menjalankan strategi pemasaran dengan lebih efisien dan efektif.

Segmentasi didefinisikan secara sederhana sebagai proses membagi sebuah pasar menjadi kelompok-kelompok lebih kecil, dimana setiap kelompoknya memiliki sifat-sifat yang relatif seragam (homogen). Istilah segmentasi biasanya langsung dikaitkan dengan istilah targeting, yakni upaya untuk memilih segmen-segmen spesifik yang paling berpotensi untuk membeli produk kita.

Salah satu cerita legendaris yang terkait dengan segmentasi adalah bagaimana Henry Ford membuat sebuah mobil yang disebut sebagai model T. Henry Ford dengan sombongnya memproduksi semua model T dengan warna hitam. “the car is car as long it is black”, katanya. Sebaliknya Alfred Sloan dari General Motors mencoba membangun model yang spesifik untuk setiap kelompok konsumen.Hasil akhirnya, strategi yang dilakukan oleh General Motors membuat perusahaan ini menggantikan Ford sebagai pemimpin pasar otomotif di Amerika Serikat.

Cerita ini menggambarkan bagaimana upaya menyamaratakan semua orang ternyata tidak berhasil.Setiap orang pasti memiliki perbedaan dalam hal selera, kebutuhan, pilihan dan lain-lain. Oleh karena itu mengelompokkan konsumen berdasarkan perbedaan-perbedaan tersebut sangat penting dilakukan sebelum aktifitas marketing mix dijalankan.

3.4.1 Sistem Segmentasi

Sistem dengan memori maya dengan segmentasi murni adalah alamat maya adalah offset di segment, setiap proses mempunyai tabel segment dan pada saat proses running alamat awal maya tabel dimuatkan ke register dasar. Nomor segment digunakan mencari deskriptor segment di tabel segment yang menyediakan alamatfisik awal dari segment, panjang dan bit-bit proteksinya.Alamat fisik dihitung dengan menambahkan alamat dasar segment ke alamat maya.

Gambar 3.5. Skema Segmentasi

Keunggulan sistem ini dimana segment-segment tersebut saling berhubungan dengan unit-unit program, sehingga segment – segment indeal untuk proteksi dan pemakaian bersama.Kelemahan sistem ini adalah dimana segment – segment berukuran bervariasi menyebabkan fragmentasi eksternal dan sulit menyelesaikan pertumbuhan dinamis.Segment-segment tidak memetakan blok-blok disk untuk memori maya secara alami.

Compiler bisa memiliki beberapa tabel dengan alamat virtual yang terpisah, misalnya terdiri dari tabel-tabel untuk:

1.        Source text,

2.        Tabel simbol,

3.        Tabel untuk semua konstanta integer dan floating point,

4.        Parse tree, berisi analisis sintaksis program, dan

5.        Stack yang digunakan untuk pemanggilan prosedur.

Tabel 1 s/d 4 bisa bertambah pada saat kompilasi berjalan, sehingga dengan sistem paging yang berukuran tetap, batas satu page bisa terlampaui.

Dengan alasan ini dipakai bagian-bagian dengan alamat yang relatif independen, yang disebut segmen. Setiap segmen mempunyai ukuran yang berbeda dengan yang lain. Panjang segmen juga bisa berubah selama eksekusi.

Program harus menyediakan alamat yang terdiri dari dua bagian:

-            nomer segmen

-            alamat di dalam segmen

Segmentasi juga memberikan fasilitas pemakaian bersama prosedur atau data antar beberapa proses. Contoh umumnya adalah shared library.

	Segmen		Segmen		Segmen		Segmen		Segmen
	0		1		2		3		4
0		0		0	Konstanta	0		0
4K		4K				4K		4K
			Source				Parse		Call
			text				tree		stack
8K		8K				8K		8K
	Tabel
	simbol
12K		12K				12K		12K
16K						16K
20K

Memori yang tersegmentasi memungkinkan setiap tabel bertambah atau berkurang.

Pertimbangan	Paging	Segmentasi
Apakah programmer harus menyadari bahwa teknik ini sedang digunakan?	Tidak	Ya
Berapa banyak ruang alamat linier yang ada?	1	Banyak
Dapatkah ruang alamat total melebihi ukuran memori fisik?	Ya	Ya
Apakah tabel yang ukurannya berubah-ubah dapat diakomodasi?	Tidak	Ya
Dapatkan prosedur dan data dibedakan dan diproteksi secara terpisah?	Tidak	Ya
Adakah fasilitas pemakaian bersama prosedur antar user?	Tidak	Ya
Mengapa teknik ini diciptakan?	Untuk mendapatkan ruang alamat linier yang besar tanpa harus membeli memori fisik tambahan	Untuk memungkinkan program dan data dibagi menjadi ruang alamat yang secara logik independen dan untuk membantu pemakaian bersama dan proteksi

Perbandingan paging dan segmentasi.

Checkerboarding: Timbulnya blok-blok memori yang kosong (hole) pada saat isi segmen dikeluarkan. Hal ini diatasi dengan pemampatan (compaction).

Segmentasi dengan Paging : Setiap segmen dapat dianggap sebagai satu virtual memori, dan masing-masing dibagi menjadi page-page.

Salah satu mesin yang memakai cara ini adalah MULTICS. Setiap program MULTICS memiliki satu tabel segmen, dengan satu descriptor per segmen.Segmen descriptor berisi keterangan apakah segmen yang bersangkutan ada di memori atau tidak.

Segmen descriptor		Tabel page untuk segmen 0
36 bit		Page 0 entry
Descriptor segmen 0		Page 1 entry		Pointer-
Descriptor segmen 1		Page 2 entry		Pointer
Descriptor segmen 2		Page 3 entry		ke page
Descriptor segmen 3
Descriptor segmen 4
Descriptor segmen 5		Tabel page untuk segmen 1
Descriptor segmen 6		Page 0 entry
Descriptor segmen 7		Page 1 entry
		Page 2 entry
		Page 3 entry
		Page 4 entry
		Page 5 entry

Virtual address MULTICS 34-bit:

                                                            Alamat di dalam segmen

Nomer segmen				Nomer page		Offset di dalam page
18				6		10
Nomer segmen			Nomer page		Offset di dalam page

	Nomer
	segmen
			Nomer
Descriptor			page
		Page frame			Offset
Segmen		Tabel page
descriptor				Word
				Page

Konversi alamat MULTICS menjadi alamat memori utama.

3. 5 Teknik Kombinasi Paging Dan Segmentasi

Teknik kombinasi pacing dan segmentasi adalah ruang alamat pemakai dibagi menjadi sejumlah segment sesuai dengan kehendak pemrogram. Segment tersebut dibagi menjadi sejumlah page berukuran tetap dan berukuran sama dengan page frame memori utama. Jika segment kurang dari ukuran page, maka segnent hanya memerlukan satu page.

Dari segi pandangan pemrogram, alamat maya masih berisi nomor segment dan offset di segment itu. Dari segi pandangan sistem, offset segment dipandang sebagai nomor page dan offset page untuk page di segment yang dispesifiksikan. Penggabungan dengan proses adalah tabel segment dan sejumlah tabel page, merupakan satu tabel persegment proses.saat proses running, register menyimpan alamat awal tabel segment untuk proses, pemroses menggunakan bagian nomor segment untuk mengindeks tabel segment proses guna menemukan tabel page untuk segment. Bagian angka page alamat maya digunakan untuk indeks tabel page dan mencari nomor page korespondensi.Angka tersebut kemudian dikombinasikan dengan bagian offset alamat maya untuk menghasilkan alamat nyata yang diinginkan.

DAFTAR ISI

                                                                                                            Halaman

ABSTRAK..................................................................................................... i

DAFTAR ISI.................................................................................................. ii

DAFTAR GAMBAR...................................................................................... iii

BAB I PENDAHULUAN

1.1.       Latar Belakang........................................................................ I-1

1.2.       Rumusan Masalah................................................................... I2

1.3.       Batasan Masalah...................................................................... I-2

1.4.       Tujuan .................................................................................... I-3

1.5.       Manfaat................................................................................... I-3

BAB II  PENGERTIAN                                                 

2.1.       Overlays.................................................................................. II-4

2.2.       Virtual Memory...................................................................... II-4

2.3.       Paging .................................................................................... II-4

2.4.       Segmentasi ............................................................................ II-5

2.5.       Teknik Kombinasi dan Segmentasi.......................................... II-5

2.1. 

2.2. 

2.3. 

2.4. 

BAB III ISI DAN PEMBAHASAN

3.1.       Overlays ................................................................................. III-6

3.2.       Memory Virtual....................................................................... III-8

3.2.1   konsep memory virtual (virtual memory)....................... III-11

3.2.2 pengertian memory maya............................................... III-11

3.3.       Paging...................................................................................... III-12

3.3.1 Kekurangan dan kelebihan sistem paging....................... III-12

3.3.2   memory sistem paging ................................................... III-12

3.3.3   pemetaan memory sistem paging.................................... III-13

3.3.4 proses pemetaan pada MMU.......................................... III-14

3.4.       Segmentasi.............................................................................. III-14

3.5.       Teknik  kombinasi paging dan segmentasi............................... III-22

ii

DAFTAR GAMBAR   

                                                                                                           Halaman

3.1  Gambar 3.1  .............................................................................. III-6

3.2  Gambar...................................................................................... 3.2      III-8

3.3  Implementasi pemetaan memory  paging................................... III-13

3.4 Pemetaan pada MMU.................................................................. III-14

3.5 Skema segmentasi....................................................................... III-16

iii

ABSTRAK

Konsep memori virtual dikemukakan pertama kali oleh John Fotheringham pada tahun 1961 denganmenggunakan dynamic storage allocation pada sistem komputer atlas di Universitas Manchester.Sedangkan istilah memori virtual dipopulerkan oleh Peter J. Denning yang mengambil istilah 'virtual'dari dunia optic. Sistem operasi menemukan bahwa terjadi page fault, dan mencoba menemukan page virtual mana yang diperlukan. Seringkali salah satu register hardware berisi informasi ini. Jika tidak, sistem operasi harus menarik program counter, mengambil instruksi, dan melakukan parsing pada software untuk mengetahui apa yang dilakukan sebelum terjadi fault. alamat virtual yang menyebabkan fault diketahui, sistem operasi memeriksa apakah alamat ini valid dan proteksinya konsisten dengan akses. Jika tidak, proses dikirimi sinyal atau ditutup. Jika alamat valid dan tidak ada pelanggaran proteksi, sistem berusaha untuk mendapatkan frame page dari daftar frame bebas. Jika tidak ada frame yang bebas, dijalankan algoritma penggantian page.

Kunci : pembagian memory virtual dalam sistem operasi

i

KESIMPULAN

Ø  Instruction backup

Instruksi yang menyebabkan referensi ke page yang belum ada di memori (menyebabkan page fault) harus diulang ketika page tersebut telah tersedia. Beberapa sistem operasi meng-copy setiap instruksi sebelum dilaksanakan sehingga hal ini tidakmakan waktu terlalu lama.

Ø  Locking pages in memory

Pada saat satu proses menjalani tahap I/O, proses lain bisa dijalankan. Yang mungkin terjadi ialah page proses I/O tersebut digantikan oleh proses yang kedua ini (jika dipakai alokasi global). Jalan keluarnya ialah dengan me-lock page-page proses I/O.

Ø  Shared pages

Dua atau lebih proses bisa memakai bersama page-page yang berasal dari editor yang mereka pakai. Penutupan salah satu proses ini tanpa disengaja bisa mengosongkan juga page yang dipakai bersama tersebut. Diperlukan suatu struktur data khusus untuk memantau page-page yang dipakai bersama ini.

Ø  Backing Store

Pada disk, disediakan area untuk menampung page yang dikeluarkan dari memori (paged out) yang disebut swap area. Setiap proses memiliki swap area di disk. Swap area ada yang statis ada juga yang dinamis.

Ø  Paging Daemon

Untuk meyakinkan tersedianya frame bebas yang cukup banyak, banyak sistem paging yang menggunakan proses background yang disebut paging daemon. Jika jumlah frame bebas terlalu sedikit, paging daemon akan mengosongkan beberapa page setelah menulisnya ke disk jika pernah dimodifikasi.