MAKALAH SISTEM MANAJEMEN MEMORI PADA WINDOWS Disusun untuk memenuhi tugas matakuliah Sistem Operasi yang dibimbing oleh Jauharul Fuadi, S.T., M.T.
oleh : Bhadra Sukakara
109533414521
Etika Setya Perwari
109533414529
Teguh Pribadi
109533423206
Trya Intan Mega Y.
109533423220
S1 PTI 09 offering A
UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS TEKNIK JURUSAN TEKNIK ELEKTRO PROGRAM STUDI S1 PENDIDIKAN TEKNIK INFORMATIKA April, 2011
Judul : Sistem Manajemen Memori Pada Windows 1. Pendahuluan 1.1 Latar Belakang Seiring dengan kemajuan teknologi, semakin berkembang pula kebutuhan masyarakat untuk dapat menyelesaikan segala tugas-tugasnya. Hal ini terbukti semakin banyaknya masyarakat yang sudah menggunakan laptop sebagai alat untuk menyelesaikan pekerjaannya. Semakin tinggi kebutuhan yang dimiliki oleh masyarakat maka semakin banyak teknologi-teknologi baru pendukung penggunaan laptop tersebut. Sistem operasi adalah pendukung utama penggunaan laptop. Sistem operasi merupakan software pada lapisan pertama yang ditaruh pada memori komputer pada saat komputer dinyalakan. Sistem operasi yang paling banyak digunakan oleh masyarakat adalah sistem operasi Windows. Banyaknya masyarakat yang menggunakan sistem operasi Windows, menyebabkan semakin berkembangnya teknologi pada sistem operasi ini. Terbukti dengan banyaknya versi Windows antara lain: Windows Desktop Environment (versi 1.x hingga versi 3.x), Windows 9x (Windows 95, 98, dan Windows ME), dan Windows NT (Windows NT 3.x, Windows NT 4.0, Windows 2000, Windows XP, Windows Server 2003, Windows Vista, Windows 7 (Seven) yang dirilis pada tahun 2009, dan Windows Orient yang akan dirilis pada tahun 2014). Dari banyaknya versi Windows yang sudah ada, sistem manjemen memori adalah salah satu perbedaan yang paling mendasar dari tiap versi. Pada makalah ini, penulis mencoba mengungkap masalah manajemen memori pada Windows dengan judul “Sistem Manajemen Memori pada Windows”.
1.2 Rumusan Masalah a. Bagaimana proses menjadikan logical memory menjadi physical memory pada sistem operasi Windows? b. Bagaimana pengaturan memori pada Windows? 1.3 Tujuan a. Untuk mengetahui proses menjadikan logical memory menjadi physical memory pada sistem operasi Windows. b. Untuk mengetahui pengaturan memori pada Windows. 2. Pembahasan 2.1 Dasar-dasar Manajemen Memori Windows memiliki memori fisik dan virtual. Memori dikelola di halaman, dengan proses menuntut sebagai perlu. halaman 4 KB memori dalam ukuran (baik untuk memori fisik dan virtual), tetapi Anda juga dapat mengalokasikan memori pada halaman yang besar (2-4MB, tergantung pada arsitektur) untuk efisiensi. Secara umum, ada hal-hal sangat sedikit kesamaan antara memori fisik dan virtual. Pada 32-bit (x86) arsitektur, memori total dialamatkan 4GB (2 32 byte), dibagi rata ke ruang angkasa dan ruang pengguna sistem. Artikel dalam ruang sistem hanya dapat diakses dari mode kernel, pengguna-mode proses (kode aplikasi) hanya dapat mengakses data yang ditandai dengan tepat dalam mode pengguna. Ada satu sistem tunggal ruang 2GB yang dipetakan ke ruang alamat untuk semua proses, setiap proses juga memiliki ruang pengguna 2GB sendiri. (Anda dapat menyesuaikan membagi untuk 3GB pengguna / 1GB sistem on-PAE diaktifkan sistem, tetapi batas ruang alamat 4GB keseluruhan tetap.) Dengan arsitektur 64-bit, ruang alamat total teoritis 2 64 = 16 EB , tetapi untuk berbagai arsitektur perangkat lunak dan perangkat keras alasan,-bit Windows 64 hanya mendukung 2 44 = 16TB hari ini, dibagi sama antara user dan ruang sistem.
2.2 Virtual Memori Dalam proses, memori virtual dibagi menjadi tiga kategori: (i) private virtual memori yang tidak dibagi - misalnya tumpukan proses, (ii) shareable - memori file dipetakan atau ruang yang telah Anda secara eksplisit memilih untuk berbagi; ( iii) free - memori dengan menggunakan belum terdefinisi. Private memori dan shareable juga dapat ditandai dengan dua cara: reserved (thread memiliki rencana untuk menggunakan kisaran ini tetapi belum tersedia), dan berkomitmen (tersedia untuk digunakan). Hal ini memungkinkan aplikasi untuk malas melakukan memori yang berdekatan. Sebagai contoh, stack: sistem hanya perlu melakukan sejumlah kecil di muka, dan dapat tumbuh perlu dengan melakukan memori sebelumnyareserved. Task Manager hanya memungkinkan Anda melihat byte pribadi ("komit ukuran"); memang, masalah memori yang paling virtual adalah karena proses bocor memori berkomitmen swasta, karena punggung berbagai timbunan dalam sistem. Tapi ini tidak menawarkan pemandangan penuh dari ruang alamat - tidak dapat dibagikan account untuk memori yang tidak dibagi (misalnya DLL hanya diambil oleh proses ini). Fragmentasi juga bisa menjadi masalah, yang menyebabkan ruang alamat yang akan habis sebelum waktunya. Process Explorer memungkinkan Anda memisahkan keluar memori virtual yang digunakan oleh keseluruhan proses dari byte swasta; alat lain yang bermanfaat adalah VMMap (dengan yang baru dirilis untuk PDC10 v3.0 ), yang menyediakan tingkat yang benar-benar dalam pemeriksaan ke dalam memori virtual yang digunakan oleh suatu proses. 2.3 Pemetakan File File dipetakan secara teratur sehingga bisa mendapatkan akses ke sumber daya dan metadata dari dalam diri mereka. Anda bisa melacak pemetaan file dengan Proses Monitor jadi jika anda tidak mengerti mengapa suatu file dipetakan, Anda dapat melihat bagaimana mendapat DLL dimuat dengan menangkap snapshot disaring untuk "Load Image" operasi dan memeriksa tumpukan pada titik gambar dimuat. Anda juga dapat menggunakan VMMap untuk membandingkan perbedaan antara dua snapshot dari sebuah proses. Pada contoh di atas loading file pada Notepad, memori berkomitmen tumbuh dari 54Mb atas untuk lebih dari 100MB - dengan kebanyakan datang dari loading gambar. Baru di VMMap 3.0 penelusuran, yang memungkinkan Anda untuk memulai proses dengan profiling dan melacak aktivitas virtual dan tumpukan selama periode waktu. 2.4 Komit Sistem File Batas dan Pager Beberapa jenis memori proses yang dilakukan dibebankan terhadap sistem komit batas. Sistem memori komitmen ini yang didukung baik oleh paging file atau memori fisik. Tidak semua memori dalam ruang alamat adalah sistem memori berkomitmen misalnya, gambar notepad.exe atau DLL yang didukung oleh disk, jadi jika sistem dilempar keluar dari memori dan Notepad ingin mengaksesnya lagi, itu hanya bisa mengambilnya dari notepad.exe pada disk. Ketika Windows perlu untuk mengalokasikan memori swasta, ia harus menyimpannya dalam file paging (jika tidak akan hilang ketika diperlukan untuk mengambil itu). Bila batas itu tercapai, Anda sudah kehabisan memori virtual. Anda dapat meningkatkan sistem komit batas dengan menambahkan RAM atau meningkatkan ukuran file paging: jika file paging
dikonfigurasi untuk memperluas, itu berarti bahwa sistem komit batas mungkin tidak benarbenar menjadi batas maksimum. Jadi bagaimana ukuran file paging ditentukan? Secara default, maka secara otomatis dikelola oleh Windows didasarkan pada RAM yang tersedia: pada sistem dengan> 1GB RAM, minimum sama dengan ukuran RAM dan maksimal adalah 3x RAM atau 4GB (mana yang lebih besar). Anda dapat secara manual menyesuaikan ini, namun. Apa yang ironis tentang algoritma ini adalah bahwa dalam dialog, nilai yang disarankan adalah sering nomor yang sama sekali berbeda (pada mesin 8GB saya, itu 1,4 x RAM), yang sebagai catatan Markus gagal keyakinan inspirasi dalam algoritma. Anda dapat melihat sistem melakukan charge dan membatasi dari Task Manager atau Process Explorer, Anda dapat menguji sistem melelahkan komit batas dengan menjalankan testlimit-m. (Hati-hati - ini akan menekankan mesin anda untuk membatasi nya!) Jadi bagaimana Anda harus ukuran paging file Anda? Banyak orang akan memberikan saran yang berbasis di kelipatan RAM, tetapi itu tidak nasihat yang baik. Anda harus melihat pada sistem komit puncak beban kerja paling ekstrim dan jika Anda ingin menerapkan faktor pengali (1.5x, 2x), menerapkannya nilai tersebut sebagai gantinya. Perhatikan bahwa sangat penting untuk memastikan bahwa paging file cukup besar untuk terus dump crash kernel. Meskipun Anda dapat mematikan paging file sama sekali, hal ini berguna - sistem dapat halaman keluar yang tidak terpakai, halaman swasta dimodifikasi, menyediakan RAM lebih untuk beban kerja nyata. Pada sesi terakhir, dengan fokus pada virtual memory, tercatat bahwa hampir tidak ada hubungan antara memori virtual dan fisik. Sambungan-satunya adalah bahwa sistem komit batas adalah jumlah memori fisik dan ukuran paging file (s). Sesi ini berfokus pada aspek memori fisik dari arsitektur manajemen memori pada Windows. 2.5 Memori Fisik dan Kerja Set Working set adalah memori fisik yang Windows memberikan untuk memproses Anda, diberikan kepada Anda ketika Anda permintaan itu dengan menyentuh ruang alamat virtual. Sebuah proses dimulai dengan working set kosong - karena referensi halaman yang tidak di set bekerja, itu menimbulkan kesalahan halaman. Banyak kesalahan halaman tersebut diselesaikan hanya dari memori (misalnya, jika Anda memuat gambar yang sudah di cache file). Setiap proses memiliki standar kerja minimum dan maksimum. Windows tidak membayar apapun perhatian pada kerja maksimum yang ditetapkan; Windows menggunakan minimum untuk melakukan bahwa jumlah memori, serta untuk mengunci memori. Pada titik tertentu, manajer memori memutuskan proses ini cukup besar, tetapi kemudian menyerah halaman untuk memberikan ruang untuk halaman baru. Jika proses Anda balon, manajer memori akan cenderung mendukung karena itu adalah jelas memori-lapar, tetapi pada tahap tertentu, ia akan mulai menarik halaman keluar dari working set yang terakhir digunakan sebelum itu akan mengalokasikan memori baru untuk proses. Tidak seperti OS lain, itu adalah kebijakan penggantian halaman lokal, yang berarti bahwa itu akan menarik halaman dari proses meminta. Working set terdiri dari halaman dibagikan dan swasta, ada counter kinerja yang ukuran ini. working set dapat dibagikan secara efektif dihitung sebagai "pribadi" jika tidak dibagi. Perhatikan bahwa working set tidak termasuk memori dipangkas yang masih di-cache. Windows Task Manager hanya menawarkan angka kerja ditetapkan swasta; Process Explorer memberikan tampilan yang lebih rinci. Ingat - ini hanya jika Anda menyentuh memori yang berkomitmen bahwa hal itu menjadi bagian dari working set pribadi. Membandingkan testlimit dengan-m,-r dan-d switch menunjukkan perbedaan di sini. 2.6 Daftar Halaman Memori Fisik Sistem ini terus unassigned halaman fisik pada salah satu dari daftar beberapa halaman Page Frame Number (PFN) database, masing-masing dipertahankan sebagai daftar FIFO: gratis (tersedia untuk alokasi tapi memiliki data kotor di dalamnya);
dimodifikasi (sebelumnya milik proses tetapi perlu ditulis ke toko dukungan sebelum dapat digunakan kembali; siaga (masih berhubungan dengan proses tetapi tidak termasuk dalam working set); nol (mengejar keluar memori yang aman untuk alokasi), ROM (memori read-only) buruk (halaman yang gagal cek konsistensi internal). Ketika Windows mulai, semua memori dalam daftar halaman bebas. Sebagai memori proses tuntutan, itu menyalahkan dalam dari daftar halaman nol (Namun, daftar halaman bebas dapat digunakan jika memori akan digunakan untuk file dipetakan, karena data akan ditimpa sebelum proses melihatnya). Jika halaman yang ditarik dari sebuah proses, mungkin akan dipindahkan ke dimodifikasi atau halaman siaga, tergantung pada apakah itu berisi data pribadi yang perlu ditekan atau tidak. Ketika proses itu ada, halamannya akan dipindah ke halaman daftar gratis. Ada dua thread yang secara khusus bertanggung jawab untuk memindahkan benang dari satu daftar yang lain. Pertama, thread halaman nol berjalan pada prioritas terendah dan bertanggung jawab untuk zeroing keluar halaman gratis sebelum memindahkan mereka ke daftar halaman dinolkan. Kedua penulis halaman dimodifikasi bertanggung jawab untuk memindahkan halaman dari daftar halaman dimodifikasi untuk daftar halaman siaga, pertama menuliskan data apapun. ika nol dan halaman bebas sudah habis, manajer memori mulai menggunakan daftar halaman siaga, jika itu habis, maka daftar halaman yang dimodifikasi dapat digunakan (setelah penulis halaman diubah telah mengguyur isi dan memindahkannya ke daftar halaman siaga). Jika semua halaman telah habis, sumber terakhir adalah menghapus memori dari working set. Dengan informasi ini, kita bisa lebih mem-bantu menafsirkan data yang disediakan oleh Task Manager. Bidang Tersedia (kanan) menunjukkan semua halaman dalam daftar nol, gratis dan siaga. Bidang Cached menampilkan semua halaman dalam daftar halaman siaga dan dimodifikasi serta sistem (kernel) kerja ditetapkan. Bidang Gratis hanya menampilkan halamanhalaman di bebas dan nol daftar halaman. Rammap merupakan alat yang berguna, yang menunjukkan rincian rinci sebagian besar dari apa yang terjadi di RAM pada waktu yang dibutuhkan snapshot. Itu rusak semua memori dalam sistem dengan jenis dan daftar halaman. Untuk proses, hal itu menunjukkan kerja swasta ditetapkan untuk setiap proses serta memori untuk proses yang pada siaga atau memodifikasi daftar halaman serta memori kernel pada tabel halaman. Seperti yang Anda lihat, memiliki nilai "memori bebas" rendah pada Windows adalah normal - dan hal yang baik. Bahkan, sebuah teknologi seperti SuperFetch memiliki tujuan mengurangi memori bebas (bergerak halaman dari gratis ke daftar siaga sebagai cache file ke memori). SuperFetch digunakan untuk proaktif terisi kembali RAM dengan apa yang percaya adalah data yang paling berguna: memperhitungkan frekuensi penggunaan halaman, dan penggunaan halaman dalam konteks halaman lain dalam memori. Menariknya, pilihan itu membuat juga dipengaruhi oleh berdasarkan waktu heuristik - ia mengerti bahwa pengguna menjalankan aplikasi yang berbeda pada akhir pekan daripada selama hari kerja, dan pada sore hari daripada siang hari. SuperFetch dinonaktifkan pada Windows 7 jika sistem operasi di-boot
dari drive SSD, karena manfaat utama adalah untuk mengurangi membaca acak mencari pada hard drive berbasis piring. Ini perlu dicatat bahwa sebenarnya ada delapan daftar halaman siaga dalam praktek pada Windows Vista dan di atas; ini digunakan untuk memastikan bahwa halaman paling siaga penting adalah memulung pertama. (Rammap dapat menunjukkan kepada Anda bagaimana memori banyak yang telah repurposed dari masing-masing daftar prioritas siaga.) Pertanyaan umum: apakah Anda punya cukup RAM di sistem anda? Ada sebenarnya ada cara yang pasti-api untuk mengetahui apakah Anda memiliki cukup memori. Jika memori yang tersedia rendah untuk jangka waktu yang cukup, maka Anda mungkin bisa menggunakan lebih. Anda dapat memeriksa Proses Monitor untuk melihat apakah ada jumlah yang berlebihan membaca dari paging file (tidak ada kinerja counter untuk paging file dibaca). 3. Penutup 3.1 Kesimpulan 1. Windows adalah keluarga sistem operasi. yang dikembangkan oleh Microsoft, dengan menggunakan antarmuka pengguna grafis. Sistem operasi Windows telah berevolusi dari MS-DOS, sebuah sistem operasi yang berbasis modus teks dan command-line. Windows versi pertama, Windows Graphic Environment 1.0 pertama kali diperkenalkan pada 10 November 1983, tetapi baru keluar pasar pada bulan November tahun 1985, yang dibuat untuk memenuhi kebutuhan komputer dengan tampilan bergambar 2. Alamat Logika adalah alamat yg dibentuk di CPU, disebutjuga alamat virtual. Alamat fisik adalah alamat yang terlihat oleh memori. Untuk mengubah dari alamat logika ke alamat fisik diperlukan suatu perangkat keras yang bernama MMU(Memory Management Unit).Disini CPU control unit mengubah logical address ke linear address dengan menggunakan perangkat. hardware yang disebut segmentation unit, dan kemudian circuit hardware kedua yang disebut paging unit mengubah linear address ke physical address 3. Manjemen memory pada windows dimulai ketika windows mulai, semua memori dalam daftar halaman bebas. Sebagai memori proses tuntutan, itu menyalahkan dalam dari daftar halaman nol. Yang akan dipindahkan atau dimodifikasi ke halaman siaga, tergantung pada apakah itu berisi data pribadi atau data lain yang halamannya akan dipindah ke halaman yang bebas ( kosong ).
Daftar Pustaka http://blogs.msdn.com/b/tims/archive/2010/10/28/pdc10-mysteries-of-windows-memorymanagement-revealed-part-one.aspx (diakses 26 April 2011) http://blogs.msdn.com/b/tims/archive/2010/10/28/pdc10-mysteries-of-windows-memorymanagement-revealed-part-two.aspx (diakses 26 April 2011) http://translate.google.co.id/translate?hl=id&langpair=en|id&u=http://support.microsoft.com/kb/216 0852 (diakses 26 April 2011)
