Makalah-proteksi-memori.docx

METODE PROTEKSI MEMORI MAKALAH UNTUK MEMENUHI TUGAS MATAKULIAH Arsitektur Dan Organisasi Komputer Yang Yang dibina oe! Ibu I bu Dia Umnia Sora"a# M$%d

Oe! &  Nanda 'iski Septania

()*+,--.+.)/-0 ()*+,--.+.)/-0

Mari Marisa sa Ana Anata tam ma List Listi" i"an anaa

()*+ ()*+,,--. -.++-12 12,0 ,0

Lut3i Mar Mar4a 4attus S!o S!oeka eka!

()* ()*+,--.+--+.0

UNIVERSITAS NEGERI MALANG FAKULTAS TEKNIK  JURUSAN TEKNIK ELEKTRO S1 PENDIDIKAN TEKNIK INFORMATIKA MARET 2015

Kata Pengantar

%u5i s"ukur kami pan5atkan ke!adirat Aa! S6t atas ra!mat dan karunia7N"a kami dapat men"eesaikan makaa! ini dengan baik$ Makaa! "ang ber5udu 8Metode %roteksi Memori9 ini memba!as mengenai metode proteksi "ang ada di daam memori sebua! komputer untuk meindungi data maupun in3ormasi "ang tersimpan$ Daam penuisan makaa! ini kami ban"ak mendapat bantuan dari berbagai  pi!ak$ Oe! karena itu# kami ingin mengu:apkan terima kasi! kepada semua pi!ak "ang tea! membantu penuisan makaa! ini$ Kami sadar ba!6a makaa! ini masi! 5au! dari kesempurnaan# !a tersebut di karenakan keterbatasan kemampuan dan pengeta!uan kami$ Oe! karena itu# kami sangat meng!arapkan kritik dan saran "ang bersi3at membangun dari para pemba:a$ Semoga makaa! ini dapat berman3aat bagi kita$ Ak!ir kata# kami memo!on maa3 apabia daam penuisan makaa! ini terdapat ban"ak kesaa!an

Maang# )* Maret 1+),

%enuis

Daftar I! Kata pengantar i Da3tar isi $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ ii ;ab I penda!uuan $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ ) A$ Latar beakang $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ ) ;$ 'umusan masaa! $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$1 <$ Tu5uan peneitian $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ D$ Man3aat peneitian $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$;ab II %emba!asan $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ . A$ Kesaa!an 3onoogi $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ .

;$ Kesaa!an mor3oogi $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ )+ <$ Kesaa!an sintaksis $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ )) D$ Kesaa!an eksikon$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$ )) ;ab I= Kesimpuan dan Saran $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$)1 A$ Kesimpuan $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$)1 ;$ Saran $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$)1 Da3tar pustaka $$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$$)-

"a# I Pen$a%&'&an 1(1 Latar "e'a)ang Memori adaa! bagian dari :omputer tempat program7program dan data7data

disimpan# dan disebut 5uga pusat dari operasi pada sistem komputer modern# karena 3ungsin"a sebagai media pen"impanan in3ormasi# maka dari itu !arus diatur dan di5aga sebaik7baikn"a$ Memori adaa! arra" besar dari 6ord atau b"te# "ang disebut aamat$ <%U mengambi instruksi dari memor" berdasarkan niai dari program :ounter$ %roteksi memori merupakan :ara untuk mengontro !ak akses memori pada komputer#dan merupakan bagian paing modern dari sistem operasi$ Tu5uan dari  proteksi memori adaa! untuk men:ega! proses pengaksesan memori "ang beum diaokasikan untuk itu$ 1(2 T&*&an

%enuis daam menuiskan makaa! ini memiiki beberapa tu5uan diantaran"a )$1$) )$1$1 )$1$-

Membantu pemba:a mengeta!ui pentingn"a memori pada sistem komputer  Memberikan in3ormasi kepada pemba:a tentang metode proteksi memori Memberikan in3ormasi mengenai konsep dari metode proteksi memori

1(+ R&,&an Maa'a%

)$-$)

Apa pentingn"a memori daam sistem komputer >

)$-$1 )$-$)$-$*

Apa "ang dimaksud dengan proteksi memori > Apa sa5a metode proteksi memori daam sistem komputer > ;agaimana konsep dari masing7masing metode proteksi memori >

"a# II Pe,#a%aan 1(+(1

Pent!ngn-a ,e,.r- $a'a, -te, /.,&ter

Memori merupakan pusat kegiatan pada sebua! komputer# karena setiap  proses "ang akan di5aankan !arus meaui memori terebi! da!uu$ <%U mengambi instruksi dari memori sesuai "ang ada pada program :ounter$ Instruksi memerukan proses memasukkan?men"impan ke aamat di memori$ Tugas sistem operasi adaa! mengatur peetakan proses pada suatu memori$ Agoritma untuk mana5emen memori ini ber@ariasi dari "ang menggunakan  pendekatan primiti3 pada mesin sampai dengan pemberian !aaman ( page0 dan strategi segmentasi ( segment 0$ Memori !arus dapat digunakan dengan baik# se!ingga dapat memuat ban"ak proses pada suatu 6aktu$ 1(+(2

Pr.te)! Me,.r!

%roteksi memori adaa! sebua! sistem "ang men:ega! sebua! proses dari  pengambian memori proses ain "ang sedang ber5aan pada komputer "ang sama dan pada saat "ang sama pua$ %roteksi memori seau mempeker5akan !ard6are (Memori Mana5emen Unit?MMU0 dan sistem so3t6are untuk mengaokasikan memori "ang berbeda untuk proses "ang berbeda dan untuk mengatasi e:eption "ang mun:u ketika sebua! proses men:oba untuk mengakses memori di uar  batas$ %roteksi memori dapat menggunakan 'eo:ation 'egister dengan Limit 'egister$ 'eo:ation 'egister berisi niai terke:i aamat 3isik$ Limit 'egister  berisi rentang niai aamat ogika$ Dengan 'eokasi dan Limit 'egister# tiap aamat ogika !arus ebi! ke:i dari Limit 'egister$ MMU memetakan aamat ogika se:ara dinamis dengan menamba!kan niai di 'eo:ation 'egister$ Aamat

 pemetaan ini kemudian dikirimkan ke memori$ 1(+(+

Met.$e Pr.te)! Me,.r! E3ekti3itas dari proteksi memori berbeda antara sistem operasi "ang satu

dengan "ang ainn"a$ Ada beberapa :ara "ang berbeda untuk men:apai proteksi memori$ Metode7metode untuk memproteksi memor" adaa! paging (pembagian !aaman0# segmentasi# memor" @irtua# tombo proteksi# segmentasi simuasi# kemampuan berbasis pengaamatan$ Pag!ng Pe,#ag!an Ha'a,an %aging atau %emberian !aaman merupakan metode "ang paing sering digunakan untuk proteksi memori$ %aging adaa! suatu metode "ang memungkinkan suatu aamat 3isik memori "ang tersedia tidak berurutan$ %roteksi memori di ingkungan !aaman bisa diakukan dengan :ara memproteksi bit7bit "ang ber!ubungan dengan setiap 3rame$ ;iasan"a bit7bit ini disimpan di daam sebua! tabe !aaman$ Satu bit bisa dide3inisikan sebagai ba:a7tuis atau !an"a  ba:a sa5a$ Setiap re3erensi ke memori menggunakan tabe !aaman untuk menemukan nomor 3rame "ang benar$ %ada saat aamat 3isik sedang di!itung# bit  proteksi bisa memeriksa ba!6a kita tidak bisa menuis ke mode tuis sa5a$ %rinsip ker5a paging adaa! bia sebua! proses membangkitkan sebua! aamat @irtua# sistem operasi !arus se:ara dinamis mener5ema!kan aamat @irtua ini men5adi aamat 3isik daam memori dimana data "ang sebenarn"a berada$ Untuk men"eesaikan pener5ema!an aamat ini# sebua! aamat @irtua dibagi men5adi dua 3iedB page 3ied dan o33set 3ied# untuk merepresentasikan o33set daam page dimana data "ang diminta berada (disimpan0$ %roses pener5ema!an aamat ini mirip dengan proses "ang digunakan ketika kita membagi aamat7aamat memori utama men5adi 3ied73ied untuk pemetaan memori :a:!e$ Mirip dengan bok7bok :a:!e# ukuran page biasan"a merupakan pangkat dari 1B ini merupakan ekstraksi seder!ana dari nomor page dan o33set dari aamat7aamat @irtua$

Seg,enta! Caau merupakan metode "ang paing umum dikena# paging bukan satu7

satun"a :ara untuk proteksi memori$ Metode kedua "ang digunakan oe! beberapa sistem adaa! segmentasi$ Segmentasi adaa! skema mana5emen memori dengan :ara membagi memori men5adi segmen7segmen$ Dengan demikian# sebua!

 program dibagi men5adi segmen7segmen$ Segmen adaa! sebua! unit ogis# "aitu unit "ang terdiri dari beberapa bagian "ang ber5enis "ang sama$ Setiap segmen mempun"ai aamat base "ang mengindikasikan dimana dia ditempatkan di daam memori# dan sebua! bound limit  "ang mengindikasikan ukurann"a$ Masing7masing program terdiri atas mutisegmen# "ang sekarang mempun"ai sebua! segment table bersama sebagai pengganti sebua! page tabe$ Segment tabe merupakan kumpuan dari pasangan base?bound untuk setiap segmen$ Akses memori diter5ema!kan oe! pen"ediaan sebua! nomor s egmen dan sebua! o33set daam segmen$ %enge:ekan error diakukan untuk men5amin o33set  berada daam bound "ang diinginkan$ ika dia ada# maka niai dari base untuk segmen tersebut ditamba!kan ke o33set "ang meng!asikan aamat 3isik aktua$ Karena paging berdasarkan pada sebua! bok ukuran7tetap dan segmentasi  berdasarkan pada ogi:a bo:k# maka ebi! muda! menggunakan segmentasi untuk keperuan proteksi dan s!aring$ Seperti !an"a dengan paging# segmentasi menderita karena 3ragmentasi$ %aging membuat 3ragmentasi interna karena 3rame dapat ditempatkan pada sebua! proses "ang tidak diperukan keseuru!an$ Sedangkan segmentasi menderita karena 3ragmentasi eksterna$ %erbedaan antara 3ragmentasi interna dan eksterna adaa! ba!6a dengan 3ragmentasi eksterna# ruang memori tota "ang :ukup dapat tetap berada untuk aokasi sebua! proses tetapi ruang ini tidak  berurutan$ %ada 3ragmentasi interna# memori seder!ana tidak tersedia karena sistem mempun"ai memori "ang diaokasikan ban"ak untuk proses "ang tidak diperukan$ Me)an!,e Me,.r- V!rt&a'

Memori @irtua diperukan daam mengeksekusi program7program besar "ang mempun"ai ukuran meebi!i ukuran 3isik memori$ Daam sistem @irtua memori# sistem operasi se:ara otomatis mengatur program7program "ang pan5ang$ Sistem operasi men"impan semua program pada !arddisk "ang mempun"ai kapasitas "ang ebi! besar daripada ukuran memori 3isik$ <%U mengambi instruksi dan data dari memori utama$ Kapanpun diperukan instruksi atau data "ang tidak tersedia daam memori utama# maka !ard6are membangkitkan interupsi k!usus dikena sebagai virtual memory interrupt  atau  page fault. Ketika direspon# maka sistem operasi me7oad bagian program dari

!ard disk ke memori utama$ Sean5utn"a# <%U akan mean5utkan pemrosesan instruksi "ang dieksekusi se:ara parsia$ Untuk mendukung memori @irtua  program tidak angsung mengaamati memori 3isik$ ;ia memba:a data atau instruksi dia men"ediakan aamat ogika dan !ard6are memori @irtua mener5ema!kann"a men5adi aamat memori 3isik "ang eki@aen seama eksekusi$ %ener5ema!an aamat diakukan oe! Memory Management Unit (MMU0$

uma! bit daam register aamat memori menentukan ukuran maksimum ruang aamat$ Aamat 3isik merupakan okasi aktua daam memori utama$ Sedangkan aamat ogika adaa! spesi3ikasi memori "ang digunakan oe! <%U$ %ada sistem memori @irtua# aamat ogika mempun"ai dua bagian$ ;agian  pertama menentukan nomor modu program (nomor segmen atau nomor page0 dan  bagian kedua men"ediakan o33set atau nomor 6ord pada modu program tersebut$ Sebua! tabe diberikan daam !ard6are untuk menun5ukkan porsi(bagian atau modu0 program "ang tersedia daam memori utama$ Kapanpun instruksi atau operand !arus diakses# <%U men:arin"a pada tabe di daam memori utama$ ika instruksi atau operand tersedia# maka MMU menguba! aamat ogika men5adi aamat 3isik eki@aen dan kemudian meakukan akses memori utama$ Sebaikn"a# 5ika instruksi atau operand tidak tersedia daam memori utama maka interupsi dibangkitkan$ Ha ini meminta sistem operasi meakukan s6apping atau pertukaran$ ;ia ter5adi s6apping# sistem operasi meng7 update tabe# transasi aamat diakukan dan memori aamat diakses$

Gambar )$1 Mekanisme memori @irtua T.,#.' Pr.te)! Seg,enta! S!,&'a! Ke,a,&an "er#ar! Penga'a,atan Kemampuan berbasis pengaamatan adaa! metode perindungan memori "ang tidak terpakai di komputer komersia modern$ Daam !a ini# pointer akan diganti dengan ob5ek "ang diindungi(kemampuan disebut0 "ang !an"a dapat dibuat meaui menggunakan !ak istime6a instruksi "ang !an"a dapat diakukan oe! kerne# atau proses ainn"a "ang ber6enang untuk meakukann"a$ Ini se:ara e3ekti3 memungkinkan kontro kerne "ang proses "ang dapat mengakses ob"ek di memori# tanpa peru menggunakan ruang aamat "ang terpisa! atau konteks s6it:! $ Kemampuan tidak perna! mendapatkan adopsi mainstream di !ard6are komersia# tetapi mereka se:ara uas digunakan daam sistem riset seperti Ke"KOS dan penerusn"a# dan digunakan sebagai dasar konseptua untuk  beberapa mesin @irtua # terutama Smatak dan a@a$

"a# III Pen&t& 3(1 Ke!,&'an

Apa sa5a kesimpuan dari penuis tentang topik "ang tea! diba6akann"a$ 3(2 Saran

;erisi saran7saran dari penuis$ Daftar P&ta)a )$ S"a!ru$ 1+)+$ Organisasi dan Arsitektur Komputer.Yog"akarta& %enerbit ANDI$ 1$ Sora"a# Dia Umnia$ 1+),$ Dukungan Sistem Operasi. Maang& Uni@ersitas  Negeri Maang$

-$ Mui# Imam$ FFFF$ Manajemen Memori, (onine0# (imam_mui.staff.gunadarma.a!.id"S#S$%M&O'%(AS#), diakses )1 Maret 1+),$ *$ Mas"arakat Digita Gotong 'o"ong (MDG'0$ 1++.$ 'engantar Sistem Operasi Komputer 'lus #llustrasi Kernel *inu+# (onine0# (!ttp&??bebas$@sm$org?@+.?Kuia!?SistemOperasi?;UKU?0# diakses )1 Maret 1+),$ ,$ Harris# Sara!$ 1+)1$ Manajemen Memori, (onine0# (!ttp&??s:a!arris$bogspot$:om? ), diakses )- Maret 1+),$

.$ Anonim$ 1+)+$ Manajemen Memori Sistem Operasi, (onine0# (!ttps&??do:s$googe$:om?do:ument?d?)FTC2Gn/ani6Nku-k@I7D7 GuFY3YFm+!oeoIOH<1g?edit>!enFUS0# diakses )- Maret 1+),$