5.3 Manajemen Memori Pada Sistem Monoprogramming

Cara pengelolaan memori pada sistem monoprogramming berbeda dengan sistem yang multiprogramming. Adapun ciri-ciri manajemen memori pada sistem monoprogramming antara lain:

1. Hanya ada satu proses pada suatu saat dan menggunakan seluruh area memori pengguna.
2. Program dimuatkan seluruhnya ke memori dari disk/tape.
3. Pada saat eksekusi, program mengambil kendali seluruh sumber-daya komputer.
4. Alokasi memori dilakukan secara berurutan, yang artinya image-proses dari program harus menempati area memori yang utuh.

Berikut akan dibahas mengenai cara alokasi memori serta proteksi memori pada sistem monoprograming.

5.3.1 ALOKASI MEMORI 

Alokasi memori merupakan penyediaan tempat di memori. Pada sistem monoprogramming, seluruh area memori yang tidak digunakan oleh sistem operasi dan device driver akan dialokasikan semuanya ke proses-pengguna. Ada berbagai kemungkinan konfigurasi ruang alamat memori fisik pada sistem monoprogramming seperti yang ditunjukkan oleh Gambar 5.5.

Gambar 5.5 Konfigurasi ruang memori utama pada sistem monoprogramming

Gambar 5.5(a) memperlihatkan konfigurasi yang cukup umum, yaitu ruang alamat memori sistem komputer yang meliputi seluruh ruang alamat memori utama yang volatile (RAM). Sistem operasi dan proses aplikasi pengguna berbagi pakai kapasitas RAM.

Pada masa perkembangan komputer awal, sistem operasi disimpan pada suatu ROM (Read Only Memory) dan ruang alamat memori komputer meliputi kapasitas ruang alamat ROM dan RAM seperti diperlihatkan Gambar 5.5(b). Pada konfigurasi ini, proses aplikasi pengguna mengguna- kan seluruh kapasitas dan ruang alamat dari RAM.

Konfigurasi lainnya seperti pada Gambar 5.5(c) juga cukup umum, yaitu ruang alamat memori sistem komputer meliputi kapasitas ruang alamat RAM ditambah dengan kapasitas ROM. ROM digunakan untuk menyimpan kode instruksi sistem operasi sedangkan RAM digunakan untuk program aplikasi maupun bagian lain dari sistem operasi.

5.3.2 PROTEKSI MEMORI

Pada sistem monoprogramming, kode instruksi dan data dari sistem ope- rasi butuh dilindungi dari akses langsung ataupun modifikasi oleh proses aplikasi pengguna. Misalnya, pada sisteempat rutin-rutin OS diletak- kan di alamat memori bawah, sedangkan proses pengguna diletakkan pada alamat memori atas maka diperlukan adanya proteksi terhadap memori agar proses pengguna tidak mengakses memori yang ditempati OS ataupun bagian memori lainnya.

Proteksi untuk kasus di atas dapat diimplementasikan dengan bantuan register relokasi dan register pembatas (limit register) seperti pada Gambar 5.6. Register pembatas berisi jangkauan atau lebar ruang alamat logika dari proses aplikasi pengguna. Jika alamat logika yang diakses lebih besar dari nilai limit register maka sinyal addressing error interrupt akan dibangkitkan. Sedangkan akses ke bagian memori OS dicegah dengan mekanisme relokasi, di mana register relokasi diisi dengan alamat fisik awal dari proses. Translasi alamat proses aplikasi pengguna melibatkan operasi penjumlahan alamat logika dengan nilai register relokasi ini sehingga alamat fisik tidak mungkin mereferensi ke bagian memori sistem operasi yang berada pada alamat bawah. Dengan bantuan kedua register tersebut di atas, dipastikan proses hanya mengakses bagian memori utama milik proses tersebut.

Gambar 5.6 Model proteksi memori pada sistem monoprogramming