Course: IKI20230 : Sistem Operasi

(1)

(2)

Tujuan Pembelajaran

 

Memahami pengalamatan dengan

(3)

Paging

  Paging ⇒ mekanisme yang memungkinkan proses

user ditempatkan pada memori secara tidak berurutan.

  Paging diimplementasikan dengan membagi :

- Memori fisik menjadi blok-blok dengan besaran

tetap ⇒ Frame

- Memori logika menjadi blok-blok dengan

besaran yang sama ⇒ Page

  Karakteristik Paging :

- 1 proses = n blok

(4)

(5)

Ilustrasi Penempatan Proses

(6)

Skema Penerjemahan Alamat

  Alamat yang dihasilkan CPU dibagi menjadi dua

- Page number (p) – digunakan sebagai indeks dalam

page table yang berisikan alamat awal (base address) frame memori fisik.

- Page offset (d) – dikombinasikan dengan alamat awal

memori (base address) untuk mendapatkan alamat physical memory.

- Ukuran ruang alamat logika adalah 2m dan ukuran page

adalah 2n

page number page offset

p _d

(7)

Diketahui :

ukuran page = 1024byte = 210

alamat memory = 1502 = 0000010111011110 ruang alamat memory = 16 bit

(8)

Latihan

 

Diketahui ukuran fisik memory=1024MB,

(9)

(10)

Paging dengan ukuran page 4

byte

frame 0

frame 1

(11)

Paging

  Ukuran page dan frame didefinisikan oleh hardware.

  Ukuran page umumnya 2i dengan variasi besar tiap page

(12)

Contoh Paging

(13)

Paging

 

Kelemahan paging

⇒

Fragmentasi

Internal

-

Proses A = 72.766 bytes

-

Page size=2.048

-

Page yang dibutuhkan :

  (Process A / Page size)=(72766/2048)=35, 53

  (2048*35)=71680 ; 72766 – 71680= 1086

  Proses A butuh 35 page + 1086 byte

  n pages + 1 byte  n + 1 Frame

(14)

Paging

 

Satu page proses membutuhkan satu frame

 

n

page proses membutuhkan

n

frame

 

Sistem operasi mempunyai

frame table

untuk

menyimpan informasi frame memori

 

Satu entri

frame table

menyimpan informasi satu

entri frame fisik. Informasi yang disimpan :

-

Frame fisik tersebut kosong atau terisi

-

Jika frame terisi,

page

/proses mana yang

(15)

Alokasi Page

Sebelum alokasi _{Setelah alokasi}

Keterangan :

Sebuah proses

mempunyai 4 page.

(16)

Dukungan Hardware

  Page table dapat disimpan dalam register atau

memori.

  Jika terlalu besar, page table disimpan di memori.

  Page-table base register (PTBR) merujuk ke page

table yang ada dimemory

  PTLR (Page-Table Length Register) ⇒ register

yang menyimpan panjang page table. PTLR

dibandingkan dengan alamat logika suatu proses untuk keperluan validasi alamat.

  Berapa kali akses memori untuk setiap alamat?

- Akses memori membutuhkan dua kali akses

(17)

(18)

Page Table dengan TLB

  Agar dapat sekali akses, gunakan cache hadware

(associative memory) ⇒ Translation Look-aside Buffers (TLBs)

pemetaan alamat logika (p, d)

 Jika p berada dalam associative register, ambil

frame #

 Jika tidak maka ambil frame # dari page table

dalam memory

(19)

Page Table dengan TLB

 

Umumnya jumlah entry dalam TLB berkisar antara

64 hingga 1,024 byte

 

Pergantian nilai pada entry TLB dapat

menggunakan LRU maupun random

 

Beberapa TLB menyimpan

address-space

identifiers

(ASIDs) pada setiap entry.

 

ASIDs digunakan untuk memberikan proteksi

terhadap ruang alamat proses.

-

ASIDs setiap proses berbeda

-

Tanpa ASIDs, setiap kali proses yang berbeda

(20)

TLB hit dan TLB Miss

 

TLB Hit

→

page number pada entri TLB ditemukan

 

TLB Miss

-

Page number pada TLB tidak ditemukan

(21)

(22)

Effective Access Time

  Hit ratio – persentase sebuah nomor page ditemukan

dalam TLB

  Effective Access Time (EAT) TLB

  EAT=(AT+AM) α + (AT+AM+AP)(1-α)

  AT=Akses keTLB; AM=Akses Ke Memori Fisik;

AP=akses ke Page Table; α=Hit ratio

  Misalnya:

- Akses ke TLB membutuhkan waktu 20 ns

- Akses ke page table = 100 ns

- Akses ke memory = 100 ns

- Hit ratio = α = 80%

- EAT= (20+100) α +(20+100+100)(1-α)

(23)

Page Table Entry

  Satu entri page table terdiri dari beberapa bit untuk:

(24)

Bit Valid (v) or Invalid (i)

Valid

⇒

page 0,1,2,3,4,5 Invalid

⇒

page 6,7

Program menempati alamat 00000-10468 (fragmentasi internal)

(25)

Page yang digunakan bersama

(Shared Pages)

  Shared code

- Kode (read-only) digunakan bersama oleh lebih dari satu

proses. Contohnya: aplikasi editor teks, compiler, windows system

  Eksekusi dengan private code

- 1 user

⇒

150 kb (program) + 50 kb (data)

⇒

200kb memory

- 20 user

⇒

200kb x 20 =4000Kb

  Eksekusi dengan shared code

- 1 user

⇒

150 kb (program) + 50 kb (data)

⇒

200kb memory

(26)

Shared Pages

 

Ketentuan

shared code

:

-

Kode harus berada di lokasi yang sama pada

ruang alamat fisik

(27)

(28)

Latihan

  Sistem memori utama (fisik) mempunyai kapasitas 256 MB (228).

Ukuran pagenya 64 byte

- Berapa jumlah framenya?

- Jika program A butuh 645 byte, berapa page yang dibutuhkan - Berdasarkan tabel dibawah ini, berapa alamat fisik dari alamat