π― Capaian Pembelajaran
Setelah mempelajari materi ini, mahasiswa diharapkan mampu:
- Memahami konsep virtual memory
- Menjelaskan mekanisme demand paging
- Menganalisis page replacement algorithm
- Memahami fenomena thrashing
- Mengaitkan virtual memory dengan performa sistem
1. π§ Konsep Dasar Virtual Memory
1.1 Pengertian
Virtual Memory adalah teknik yang memungkinkan sistem operasi menjalankan program seolah-olah memiliki memori lebih besar dari RAM fisik.
πΌοΈ Ilustrasi Virtual Memory
7
π§ Narasi:
Ketika RAM penuh:
- OS memindahkan sebagian data ke disk (swap)
- Program tetap berjalan tanpa error
π Virtual memory menciptakan ilusi βmemori tak terbatasβ
2. π― Tujuan Virtual Memory
- Mengatasi keterbatasan RAM
- Mendukung multitasking
- Meningkatkan efisiensi penggunaan memori
- Menjalankan program besar
3. π Konsep Address Space
3.1 Logical Address
Alamat yang digunakan oleh program
3.2 Physical Address
Alamat di memori nyata (RAM)
πΌοΈ Address Mapping
7
π§ Narasi:
Mapping dilakukan oleh:
β‘ MMU (Memory Management Unit)
4. π¦ Demand Paging
4.1 Pengertian
Hanya memuat page yang dibutuhkan ke memori.
πΌοΈ Demand Paging
7
4.2 Page Fault
Terjadi ketika page tidak ada di memori.
π Proses:
- CPU meminta page
- Page tidak ada β page fault
- OS mengambil dari disk
- Memasukkan ke RAM
π§ Narasi:
Demand paging meningkatkan efisiensi karena:
- Tidak semua program dimuat sekaligus
5. βοΈ Page Replacement Algorithm
Ketika memori penuh, OS harus memilih page yang diganti.
5.1 FIFO (First In First Out)
πΌοΈ FIFO
6
π§ Konsep:
Page yang masuk pertama β keluar pertama
β Kelebihan:
- Sederhana
β Kekurangan:
- Tidak optimal
5.2 LRU (Least Recently Used)
πΌοΈ LRU
6
π§ Konsep:
Page yang paling lama tidak digunakan β diganti
β Kelebihan:
- Lebih optimal
β Kekurangan:
- Kompleks
5.3 Optimal Algorithm
πΌοΈ Optimal
6
π§ Konsep:
Mengganti page yang paling lama tidak akan digunakan
β Catatan:
Tidak bisa diimplementasikan secara nyata (butuh prediksi masa depan)
6. β οΈ Thrashing
6.1 Pengertian
Thrashing adalah kondisi di mana sistem terlalu sering melakukan paging sehingga performa menurun drastis.
πΌοΈ Thrashing Diagram
5
π§ Narasi:
- CPU sibuk memindahkan page
- Proses tidak berjalan optimal
Penyebab:
- Terlalu banyak proses
- Memori terlalu kecil
7. π Perbandingan Algoritma
| Algoritma | Kelebihan | Kekurangan |
|---|---|---|
| FIFO | Sederhana | Tidak efisien |
| LRU | Lebih baik | Kompleks |
| Optimal | Paling optimal | Tidak realistis |
8. π Hubungan Virtual Memory dengan Sistem
- Mendukung multitasking
- Meningkatkan efisiensi RAM
- Memungkinkan program besar berjalan
9. π» Studi Kasus
Kasus:
Mahasiswa membuka:
- Browser
- VS Code
- Zoom
π Analisis:
- RAM tidak cukup β OS gunakan swap
- Paging aktif
- Jika berlebihan β thrashing
10. π§ͺ Contoh Sederhana
Reference string:
7 0 1 2 0 3 0 4
π Digunakan untuk:
- Menghitung page fault
11. π Latihan
- Apa itu virtual memory?
- Jelaskan demand paging!
- Apa itu page fault?
- Bandingkan FIFO dan LRU!
- Apa itu thrashing?
π― Kesimpulan
- Virtual memory memperluas kapasitas memori
- Demand paging meningkatkan efisiensi
- Page replacement penting untuk performa
- Thrashing harus dihindari
π Pengembangan Materi Selanjutnya
β‘ File System
β‘ I/O Management
β‘ Security