Zona NORMAL. Tempat di memori fisik dimana penanganan permintaan-permintaan yang Zona HIGHMEM. Tempat yang merujuk kepada memori fisik yang tidak dipetakan ke dalam

dibentuk pada disk. Gambar 9.2. Contoh Alokasi Slab

9.4. Memori Virtual

Manajemen memori melakukan tugas penting dan kompleks berkaitan dengan: 1. Memori utama sebagai sumber daya yang harus dialokasikan dan dipakai bersama diantara sejumlah proses yang aktif. Agar dapat memanfaatkan prosesor dan fasilitas MK secara efisien, maka diinginkan memori yang dapat menampung sebanyak mungkin proses. 2. Upaya agar programmer atau proses tidak dibatasi kapasitas memori fisik di sistem komputer. Linux memanfaatkan memori virtual untuk mendukung kinerja sistem. Sebagai sistem operasi multiprogramming, memori virtual dapat meningkatkan efisiensi sistem. Sementara proses menunggu bagiannya di- swap in ke memori, menunggu selesainya operasi MK dan proses di-block, jatah waktu prosesor dapat diberikan ke proses-proses lain. Sistem memori virtual Linux berperan dalam mengatur beberapa hal: 1. Mengatur ruang alamat supaya dapat dilihat oleh tiap proses. 2. Membentuk halaman-halaman yang dibutuhkan. 3. Mengatur lokasi halaman-halaman tersebut dari disk ke memori fisik atau sebaliknya, yang biasa disebut swapping. Sistem memori virtual Linux juga mengatur dua view berkaitan dengan ruang alamat:

1. Logical View. Mendeskripsikan instruksi-instruksi yang diterima oleh sistem memori virtual

mengenai susunan ruang alamat.

2. Physical View. Berupa entri-entri tabel halaman, dimana entri-entrinya akan menentukan apakah

halaman itu berada di memori fisik yang sedang dipakai untuk proses atau masih berada di disk yang berarti belum dipakai. 65 Blok Memori Virtual Berkaitan dengan blok memori virtual, maka memori virtual dalam Linux memiliki karakteristik: 1. Backing Store untuk blok. Backing store mendeskripsikan tempat asal halaman pada disk. Kebanyakan blok dalam memori virtual berasal dari suatu berkas pada disk atau kosong nothing. Blok dengan backing store yang kosong biasa disebut demand zero memory yang merupakan tipe paling sederhana dari memori virtual.

2. Reaksi blok dalam melakukan write. Pemetaan dari suatu blok ke dalam ruang alamat proses

dapat bersifat private atau shared. Jika ada proses yang akan menulis blok yang bersifat private, maka akan dilakukan mekanisme Copy-On-Write atau dengan menulis salinannya.

9.5. Umur Memori Virtual

Kernel berperan penting dalam manajemen memori virtual, dimana kernel akan membentuk ruang alamat yang baru di memori virtual dalam dua kondisi: 1. Proses menjalankan suatu program dengan system call exec . Ketika system call exec dipanggil oleh proses untuk menjalankan suatu program, maka proses akan diberikan ruang alamat virtual yang masih kosong. Kemudian routine-routine akan bekerja me-load program dan mengisi ruang alamat ini. 2. Pembentukan proses baru dengan system call fork . Intinya menyalin secara keseluruhan ruang alamat virtual dari proses yang ada. Langkah-langkahnya adalah sebagai berikut: a. kernel menyalin descriptor vm_area_struct dari proses induk, b. kernel membentuk tabel halaman untuk proses anak, c. kernel menyalin isi tabel halaman proses induk ke proses anak, d. setelah fork , maka induk dan anak akan berbagi halaman fisik yang sama. Di samping itu, ada kasus khusus yang harus diperhatikan, yaitu ketika proses penyalinan dilakukan terhadap blok di memori virtual yang bersifat private, dimana blok tersebut dipakai lebih dari satu proses selain proses induk dan anak yang memang berbagi halaman yang sama dan ada proses yang hendak menulis blok tersebut. Jika ini terjadi maka akan dilakukan mekanisme Copy-On-Write, yang berarti mengubah dan memakai salinannya.

9.6. Swap

Keterbatasan memori fisik mengharuskan Linux mengatur halaman-halaman mana saja yang harus diletakkan di dalam memori fisik atau swap-in dan juga halaman-halaman yang harus dikeluarkan dari memori fisik atau swap-out. Paging system dari memori virtual dapat dibagi menjadi dua: 1. The pageout-policy algorithm . Menentukan halaman-halaman mana saja yang di swap-out dari memori fisik. Pageout-policy algorithm menggunakan algoritma clock dalam menentukan halaman mana yang harus di swap-out. Dalam Linux, multipass clock digunakan, setiap satu kali pass dari clock, age dari suatu halaman akan disesuaikan. Makin sering suatu halaman di akses, makin tinggi age-nya, tapi age dari suatu halaman berkurang setiap satu kali pass.

2. The paging mechanism. Menentukan halaman-halaman mana saja yang harus dibawa kembali

ke dalam memori. Halaman-halaman ini pernah berada dalam memori sebelumnya. Berikut adalah ilustrasi untuk algoritma clock. Di dalam memori virtual terdapat page 1, 2 dan 3 dengan pointer last-used di page 3. Flag use akan bernilai 1 jika page tersebut digunakan, sedangkan use akan bernilai 0 jika page tersebut dilewati pointer namun tidak digunakan. Ketika ada permintaan page 4, sedangkan tidak ada page 4 dalam memori virtual sehingga terjadi page fault, maka page 4 akan dimasukkan ke tempat yang masih kosong, pointer akan menunjuk ke page 4, dan use diubah menjadi 1. Saat datang permintaan page 3, pointer akan mencari page tersebut, sekaligus mengubah flag use menjadi 0 jika page tersebut hanya dilewati, tetapi tidak digunakan. Ketika ada permintaan untuk page 9, maka terjadi page fault karena page 9 tidak ada dalam memori virtual. Kemudian pointer akan mencari page yang nilai use-nya = 0, yaitu page 2. Hal yang serupa terulang ketika ada permintaan untuk page 5. Sehingga page 4 di swapped-out, dan nilai use dari page 3 diubah menjadi 0. 66 Gambar 9.3. Algoritma Clock 67