• Virtual Memory
    -Virtual Memory
    merupakan teknik manajemen memori yang dikembangkan untuk kernel multitugas. Teknik ini divirtualisasikan dalam berbagai bentuk arsitektur komputer dari komputer penyimpanan data, yang memungkinkan sebuah program harus dirancang seolah-olah hanya ada satu jenis memori, memori virtual, yang bertindak secara langsung beralamat memori baca/tulis

    -Virtual Address
    Alamat yang dimasukkan ke lokasi pada virtual memory agar lokasi tersebut dapat diakses seolah-olah itu merupakan baggian dari main memory

    -Virtual Address Space
    Virtual storage yang ditugaskan untuk sebuah proses

    -Address Space
    Barisan dari memory addresses yang ada untuk sebuah proses

    -Real Address
    Alamat dari sebuah storage location pada main memory

    Perbedaan Antara Real Memory dengan Virtual Memory
    -Real Memory
    Real Memory merupakan main memory yang berupa RAM

    -Virtual Memory
    Virtual Memory merupakan memory pada disk dan membuat multiprogramming menjadi lebih efektif

    Requirement untuk Virtual Memory
    -Hardware harus dapat melakukan paging dan segmentation
    -Di dalam OS harus terdapat software untuk mengatur pergerakan pages atau segmentasi diantara secondary memory dan main memory

    Paging
    -Paging merupakan sistem manajemen pada sistem operasi dalam mengatur program yang sedang berjalan. Program yang berjalan harus dimuat di main memory. Kendala yang terjadi apabila suatu program lebih besar dibandingkan dengan main memory yang tersedia.

    Page Table
    -Stuktur hirarki Page Table

    Picture1

    -Simple Page Table = satu Page Table setiap proses

    Inverted Page Table
    -Struktur Inverted Page Table

    Picture2

    -Disebut inverted karena struktur tersebut memberi index pada page table entries dengan frame number daripada virtual page number
    -Page Number yang merupakan bagian dari virtual address dipetakan menjadi sebuah hash value
    -Hash value menujuk ke inverted page table
    -Bagian yang tetap(fixed) dari real memory dibutuhkan untuk tables tanpa melihat jumlah proses atau virtual pages supported

    Transaction Lookaside Buffer
    -Untuk mengatasi efek yang muncul dari membuat memory access time menjadi dua kali lipat, special high-speed cache atau lebih dikenal dengan Transaction Lookaside Buffer wajib digunakan
    -Setiap virtual memory reference dapat menyebabkan dua akses ke alamat physical memory.Yang satu untuk melakukan fetching page table entry dan yang satu lagi untuk melakukan fetching data atau instruksi selanjutnya

    Page Size
    -Semakin banyak pages yang dibutuhkan dalam tiap proses, maka ukuran page tables juga semakin besar
    -Untuk program yang besar pada lingkungan multiprogramming, beberapa bagian page tables dari proses yang aktif harus berada di dalam virtual memory daripada main memory

    Segmentation
    -Segmentation memperbolehkan programmer untuk melihat memory sebagai multiple address spaces atau segments
    -Simple dalam menangani struktur data yang sedang berkembang
    -Dapat merubah program serta dapat dikompile ulang secara independent
    -Setiap segment table entry mengandung starting address yang sesuai dengan segment pada main memory dan panjang dari segment itu
    -Sebuah bit dibutuhkan untuk menentukan jika segment telah berada di main memory
    -Bit-bit yang lain dibutuhkan untuk menentukan jika segment telah diubah sejak berada di main memory

    Penggabungan Paging dengan Segmentation
    -User address space dipecah menjadi kumpulan segments.Setiap segments dipecah menjadi kumpulan sized pages yang tetap yang sesuai dengan panjang main memory frame
    -Segmentation dapat dilihat oleh programmer, sedangkan Paging tidak dapat dilihat oleh programmer

    Address Translation

    Picture3

    Picture4

    Basic Algorithm untuk replace halaman yang telah diseleksi

    Picture1

    www.binus.ac.id
    www.skyconnectiva.com

  • Session 15 – 16
    File Management

    File Management System
    -Merupakan bagian dari Operating System
    -Menggunakan file untuk melakukan input ke aplikasi
    -Output disimpan pada file yang mempunyai jangka waktu penyimpanan yang lama

    Tujuan File Management System
    -Mencari kebutuhan yang diperlukan dalam data management
    -Data di dalam file dijamin valid
    -Optimisasi performa
    -Menyediakan I/O support untuk bermacam – macam jenis storage device
    -Menyediakan I/O support untuk banyak user
    -Menyediakan I/O support interface routines yang telah distandarisasi
    -Meminimalisasi resiko(kehilangan atau kerusakan data)

    Requirements dalam File Management System
    -Setiap user harus dapat melakukan create, delete, read and change files
    -Setiap user dapat memiliki akses kontrol terhadap file user yang lain
    -Setiap user dapat melakukan kontrol terhadap suatu file yang memiliki access type(allowed/not allowed)
    -Setiap user harus dapat melakukan modifikasi files untuk menyesuaikannya dengan masalah yang ada
    -Setiap user harus dapat memindahkan data diantara file – file
    -Setiap user harus dapat melakukan back up dan recovery files
    -Setiap user harus dapat mengakses files dengan symbolic names

    Basic File System
    -Physical I/O
    -Exchanging blocks of data
    -Placement of blocks
    -buffering blocks in main memory

    Requirements for Long-Term Storage
    -Harus dapat menyimpan informasi yang sangat banyak
    -Informasi harus melewati termination process
    -Multiple processes harus dapat mengakses informasi secara concurrent

    Session 17 – 18
    Input/Output Management

    Perbedaan Antar I/O Devices
    -Data Rate
    -Application
    -Complexity of control
    -Device

    I/O Techniques
    -Programmed I/O
    -Interrupt Driven I/O
    -Direct Memory Access

    Cara Kerja DMA(Direct Memory Access)
    1.Ketika prosesor ingin melakukan read atau write sebuah blok data, proesor mengeluarkan perintah kepada modul DMA dengan mengirimkan beberapa informasi sebagai berikut :
    -Ketika diminta untuk read/write, gunakanlah read/write control line diantara processor dan DMA module
    -Setiap address dari I/O devices yang digunakan melakukan komunikasi pada data lines
    -Mulai dari read from/write to dan disimpan oleh DMA module pada Address Register
    -Banyaknya kata untuk diread/write disimpan pada data count register
    2.Processor dapat melanjutkan task yang lain

    Hardware Issues
    -Efficiency
    -Generality

    O/S Issues
    -Efficiency = I/O tidak dapat menyesuaikan dengan kecepatan prosesor, banyak I/O yang sangat lambat dibandingkan dengan main memory, multiprogramming, swapping
    -Generality = menhandle semua I/O devices secara serentak, menyembunyikan sebagian besar details dari service I/O pada lower level routines sehingga suatu proses dan upper levels dapat melihat device secara umum

    I/O Organization
    -Logical I/O
    -Device I/O

    I/O Buffering
    -Proses harus menunggu I/O selesai sebelum melanjutkan ke proses berikutnya
    -Halaman tertentu harus tetap ada pada main memory selama proses I/O
    -Block Oriented
    -Stream Oriented

    Single Buffer
    -OS menempatkan buffer di main memory untuk permintaan I/O
    -Block Oriented
    -Read ahead

    Double Buffer
    -Menggunakan dua system buffers
    -Proses dapat mengirim data ke atau dari satu buffer selama OS mengosongkan atau mengisi buffer yang lain

    Circular Buffer
    -Menggunakan lebih dari dua buffers
    -Setiap individual buffer merupakan satu unit yang berada pada circular buffer
    -Circular Buffer digunakan ketika I/O operation harus tetap mengikuti proses

    Disk Scheduling
    -FIFO
    -Priority
    -Shortest Service Time First
    -Scan
    -C-Scan

    Disk Arm Scheduling
    -Read/Write time factors
    1.Seek time
    2.Rotational delay
    3.Actual data transfer time

    Session 19 – 20
    Memory Management

    Memory Management
    -Memory Management memperlakukan main memory sebagai resource untuk dialokasikan ke dan dibagikan diantara sejumlah processor yang sedang aktif
    -Basic tools dalam Memory Management adalah Paging dang Segmentation.Dalam paging, tiap proses dibagi ke ukuran yang kecil, fixed-size pages.Sedangkan segmentation disediakan untuk penggunaan potongan dengan ukuran yang berbeda.Hal ini juga memungkinkan untuk menggabungkan segmentation dan paging dalam single memory management scheme
    -Memory Management meningkatkan efisiensi pemakaian memory sehingga memungkinkan banyak proses-proses lain yang dapat dijalankan

    Memory Management Requirement
    -Relocation
    -Protection
    -Sharing
    -Logical organization
    -Physical organization

    Memory Management Techniques
    -Fixed Partitioning
    -Dynamic Partitioning
    -Simple Paging
    -Simple Segmentation
    -Virtual Memory Paging
    -Virtual Memory Segmentation

    Memory Partitioning
    -Placement Algorithm
    -Replacement Algorithm
    -Buddy System
    -Relocation

    www.binus.ac.id

    www.skyconnectiva.com