MEMORI VIRTUAL. Kelompok Franky Sadar Baskoro S. Yemima Aprilia

MEMORI VIRTUAL

Kelompok 116-32 Franky Sadar Baskoro S. Yemima Aprilia

Copyright©2005 Franky, Sadar Baskoro S., Yemima Aprilia Silakan menyalin, mengedarkan dan memodifikasi slide ini tanpa mengubah nota hak cipta

Latar Belakang • Ukuran memori, masalah: -Ukuran program yang lebih besar -Multiprogramming memerlukan memori lebih besar untuk menyimpan beberapa program

• Utilisasi memori -tidak seluruh bagian program harus di memori -seluruh bagian program berada di memori tapi tidak di waktu bersamaan • Konsep pertama oleh Fotheringham, 1961 pada sistem komputer Atlas di University of Manchester


Pengertian • Memori virtual Teknik yang memisahkan memori logis dan memori fisik Memori logis--memori yang terlihat oleh proses (user) Memori fisik--memori yang terlihat oleh prosesor (CPU) Memori logis

Memori fisik

Tanpa memori virtual Dengan memori virtual

Memori logis

Memori Virtual

Memori fisik Disk Copyright©2005 Franky, Sadar Baskoro S., Yemima Aprilia Silakan menyalin, mengedarkan dan memodifikasi slide ini tanpa mengubah nota hak cipta

Implementasi • Demand Paging Permintaan suatu halaman (page) dari program yang tidak ada di memori utama oleh proses yang sedang berjalan Dilakukan dengan swapping page dari dan ke memori Ide: Demand Paging memperlakukan memori sebagai cache untuk disk

• Demand Segmentation Penerapan yang lebih kompleks dari memori virtual


Demand Paging • Skema bit valid-tidak valid Membutuhkan dukungan hardware untuk membedakan page yang ada di memori utama dan tidak v -> valid, berada di memori valid-invalid bit i -> invalid, tidak berada di memori

• Page Fault Interrupt yang terjadi ketika page yang diminta tidak berada di memori utama

0 1 2 3 4 5 6

v v i i v i v

Page Table


Penanganan Page Fault HARDWARE SOFTWARE Start process Generate data address

Compute page number Is that page in memory?

N

Y Fetch data Complete instruction Advance to next instruction

Adjust page tables Select page to remove N Is there a Y free block ?

Was page changed ?

Y

Write page back onto disk

N Get page needed

Page fault Restart interrupted instruction

Get disk address from file map Read page in Adjust page tables Operating System, Madnick 1974 Copyright©2005 Franky, Sadar Baskoro S., Yemima Aprilia Silakan menyalin, mengedarkan dan memodifikasi slide ini tanpa mengubah nota hak cipta

Kelebihan Demand Paging – Memori Virtual • Memiliki kelebihan yang sama dengan paging • Program tidak terbatas pada besar memori fisik • Lebih banyak program yang dapat dijalankan pada suatu waktu (degree of multiprogramming) • I/O yang diperlukan lebih sedikit • Penggunaan memori yang lebih efisien


Kekurangan Demand Paging – Memori Virtual • Processor overhead beban tambahan processor untuk mengurusi page fault • Extreme condition: thrashing processor lebih banyak mengurusi page fault daripada proses itu sendiri


Kinerja Demand Paging • Page fault time Tiga komponen utama yang mempengaruhi waktu yang dibutuhkan untuk melayani page fault -Melayani interrupt dari page fault -Pembacaan halaman -Pengulangan proses yang ter-interrupt


Kinerja Demand Paging • Effective Access Time = (1 - p) x ma + p x page fault time keterangan : ma = memory-access time (10 – 200 ns) p = probability of page fault (0 ≤ p ≤ 1) Jika p = 0 (tidak ada page fault), maka Effective Access Time = memory-access time Jika p = 1, maka semua halaman fault


Hal lain yang harus diperhatikan (1) • Pure demand paging penjalanan sebuah program dimulai dari me-load hanya satu page awal ke main memory • Locality references -temporal : lokasi yang sekarang ditunjuk kemungkinan akan ditunjuk lagi -spatial : kemungkinan lokasi yang dekat dengan lokasi yang sedang ditunjuk akan ditunjuk juga


Hal lain yang harus diperhatikan (2) • Multiple page fault page fault yang terjadi karena satu instruksi memerlukan pengaksesan beberapa page yang tidak ada di main memory • Hardware requirement - page table : tabel untuk paging dengan skema bit valid-invalid - secondary memory : menyimpan page yang tidak ada di main memory


Hal lain yang harus diperhatikan (3) • Restart instruction Kebutuhan setelah page-fault adalah restart instruction. Bagaimana menangani masalah restart ketika page-fault terjadi saat: - pengambilan instruksi - pengambilan operand - instruksi memodifikasi beberapa lokasi berbeda - menggunakan mode pengalamatan spesial seperti autoincrement dan autodecrement


Contoh Penggunaan Effective AccessTime

Diketahui waktu pengaksesan memory ma = 100 ns, waktu kesalahan halaman page fault time = 20 ms. Berapakah EAT-nya? EAT = (1-p) x ma + p x paget fault time = (1-p) x 100 + p x 20.000.000 = 100 – 100p + 20.000.000p = 100 + 19.999.900p ns


MEMORI VIRTUAL. Kelompok Franky Sadar Baskoro S. Yemima Aprilia

Recommend Documents