Sebuah proses mengeluarkan permintaan M/K dan diletakkan di antrian untuk M/K tersebut. Sementara itu, CPU diberikan ke proses-proses lain. Proses-proses ini menimbulkan kesalahan halaman dan menggunakan algoritma penggantian global, salah satu dari mereka menggantikan halaman yang mengandung memori buffer untuk proses yang menunggu tadi. Halaman-halaman untuk proses tersebut dikeluarkan. Kemudian, saat permintaan M/K bergerak maju menuju ujung dari antrian peranti, M/K terjadi ke alamat yang telah ditetapkan. Bagaimana pun, frame ini sekarang sedang digunakan untuk halaman berbeda milik proses lain. Harus diperhatikan agar urutan dari kejadian-kejadian di atas tidak muncul.
Ada dua solusi untuk masalah ini. Salah satunya adalah jangan pernah menjalankan M/K kepada memori pengguna. Sedangkan solusi lainnya adalah dengan mengizinkan halaman untuk dikunci dalam memori agar tidak terjadi page out akibat suatu proses mengalami page fault.
8.9. Windows XP
Windows XP mengimplementasikan memori virtual dengan menggunakan permintaan halaman melalui clustering. Clustering menangani kesalahan halaman dengan menambahkan tidak hanya halaman yang terkena kesalahan, tetapi juga halaman-halaman yang berada disekitarnya ke dalam memori fisik. Saat proses pertama dibuat, diberikan working set minimum yaitu jumlah minimum halaman yang dijamin akan dimiliki oleh proses tersebut dalam memori. Jika memori yang tersedia mencukupix, proses dapat diberikan halaman sampai sebanyak working set maximum. Manager memori virtual akan menyimpan daftar dari bingkai yang bebas. Terdapat juga sebuah nilai batasan yang diasosiasikan dengan daftar ini untuk mengindikasikan apakah memori yang tersedia masih mencukupi. Jika proses tersebut sudah sampai pada working set maximum -nya dan terjadi kesalahan halaman, maka dia harus memilih bingkai pengganti dengan aturan penggantian lokal.
Saat jumlah memori bebas jatuh di bawah nilai batasan, manager memori virtual menggunakan sebuah taktik yang dikenal sebagai automatic working set trimming untuk mengembalikan nilai tersebut di atas nilai batas. Cara ini berguna untuk mengevaluasi jumlah halaman yang dialokasikan kepada proses. Jika proses telah mendapat alokasi halaman lebih besar daripada working set
minimum-nya, manager memori virtual akan mengurangi jumlah halamannya sampai working set minimum. Jika memori bebas sudah tersedia, proses yang bekerja pada working set minimum akan
mendapatkan halaman tambahan.
8.10. Rangkuman
Proses kernel menyaratkan memori yang akan dialokasikan menggunakan halaman-halaman yang saling berdekatan. Sistem buddy mengalokasikan memori untuk proses kernel sebesar 2^k (2, 4, 8,16,...), yang mengakibatkan timbulnya fragmentasi. Alternatif lainnya adalah dengan alokasi slab yang mengalokasikan memori sebesar ukuran object yang dibutuhkan, sehingga tidak ada memori yang terbuang sia-sia karena tidak adanya fragmentasi.
Mengenai sistem paging, ternyata ada beberapa hal lain yang harus kita pertimbangkan dalam pembuatan sistem paging selain mempertimbangkan algoritma penggantian halaman dan aturan pengalokasian memori. Hal lain yang harus kita pertimbangkan juga adalah dalam memutuskan ukuran halaman, penguncian M/K, prepaging, pembuatan proses, struktur program, dll.
Rujukan
[Silberschatz2005] Avi Silberschatz, Peter Galvin, dan Grag Gagne. 2005. Operating Systems
Concepts. Seventh Edition. John Wiley & Sons.
[Tanenbaum1997] Andrew S Tanenbaum dan Albert S Woodhull. 1997. Operating Systems Design
and Implementation. Second Edition. Prentice-Hall.
[WEBAmirSch2000] Yair Amir dan Theo Schlossnagle. 2000. Operating Systems 00.418: Memory
Management – http://www.cs.jhu.edu/ ~yairamir/ cs418/ os5/ . Diakses 29 Mei 2006.
[WEBFunkhouser2002] Thomas Funkhouser. 2002. Computer Science 217 Introduction to
Programming Systems: Memory Paging – http://www.cs.princeton.edu/ courses/ archive / spring02/ cs217/ lectures/ paging.pdf . Diakses 28 Juni 2006.
[WEBGottlieb2000] Allan Gottlieb. 2000. Operating Systems: Page tables – http://allan.ultra.nyu.edu/ ~gottlieb/ courses/ 1999-00-spring/ os/ lecture-11.html . Diakses
28 Juni 2006.
[WEBSolomon2004] Marvin Solomon. 2004. CS 537 Introduction to Operating Systems: Lecture
Notes Part 7 – http://www.cs.wisc.edu/ ~solomon/ cs537/ paging.html . Diakses 28 Juni
2006.
[WEBPRI2003] Romadhony,Ade. Erik Evanny . 2003. Institut Teknologi Bandung– http://kur2003.if.itb.ac.id/file/FMKL-K1-08.doc . Diakses 7 april 2007.
[WEBTEK2005] Tei-Wei Kuo.. 2005. National Taiwan University,– http://csie.ntu.edu.tw/~ktw/uos/uos-ch9.pdf . Diakses 7 april 2007.
Bab 9. Memori Linux
9.1. Pendahuluan
Alokasi memori pada Linux menggunakan dua buah alokasi yang utama, yaitu algoritma buddy dan
slab. Untuk algoritma buddy, setiap routine pelaksanaan alokasi ini dipanggil, maka blok memori
berikutnya akan diperiksa. Jika ditemukan dia dialokasikan, namun jika tidak maka daftar tingkat berikutnya akan diperiksa. Jika ada blok bebas, maka akan dibagi jadi dua, yang satu dialokasikan dan yang lain dipindahkan ke daftar yang dibawahnya. Sedangkan algoritma slab menggunakan slab yang dibentuk dari halaman-halaman memori fisik yang berdekatan dan digunakan terutama untuk kegiatan pengalokasian memori fisik.
Linux juga menggunakan variasi dari algoritma clock. Thread dari kernel Linux akan dijalankan secara periodik. Jika jumlah halaman yang bebas lebih sedikit dari batas atas halaman bebas, maka
thread tersebut akan berusaha untuk membebaskan tiga halaman. Jika lebih sedikit dari batas bawah
halaman bebas, thread tersebut akan berusaha untuk membebaskan enam halaman dan tidur untuk beberapa saat sebelum berjalan lagi.
9.2. Memori Fisik
Manajemen memori pada Linux mengandung dua komponen utama yang berkaitan dengan: 1. Pembebasan dan pengalokasian halaman/blok pada main memori.
2. Penanganan memori virtual.
Berdasarkan arsitektur Intel x86, Linux memisahkan memori fisik ke dalam tiga zona berbeda, dimana tiap zona mengindentifikasikan blok (region) yang berbeda pada memori fisik. Ketiga zona tersebut adalah:
1. Zona DMA (Direct Memory Access). Tempat penanganan kegiatan yang berhubungan dengan transfer data antara CPU dengan M/K, dalam hal ini DMA akan menggantikan peran CPU sehingga CPU dapat mengerjakan instruksi lainnya.
2. Zona NORMAL. Tempat di memori fisik dimana penanganan permintaan-permintaan yang berhubungan dengan pemanggilan routine untuk alokasi halaman/blok dalam menjalankan proses.
3. Zona HIGHMEM. Tempat yang merujuk kepada memori fisik yang tidak dipetakan ke dalam ruang alamat kernel.