Organisasi Memory

Komponen memori sistem komputer dapat dibagi menjadi tiga kelompok:utama:
1. Memori Prosesor Internal
2. Memori Utama (Main Memory)
3. Memori Sekunder

Tipe memori yang lain adalah cache memory yang bertugas sebagai memori perantara secara lojik antara register prosesor dan memori utama.

HIRARKI MEMORI
Sistem memori dalam suatu komputer dapat dipandang sebagai suatu bentuk hirarki memori (M1, M2,....,Mn) dimana setiap anggota Mi merupakan subordinat dari Mi-1.
1. Informasi yang tersimpan di Mi-1 tersimpan juga di Mi, tetapi tidak sebaliknya.
2. CPU hanya berkomunikasi secara langsung dengan anggota pertama dari hirarki M1, dan M1 dengan M2 dst.
3. Teknologi yang digunakan pada hirarki memori adalah:
a. Bipolar semikonduktor RAM untuk cache memory
b. MOS semikonduktor RAM untuk main memory
c. Magnetic diks untuk memori sekunder

VIRTUAL MEMORI
Virtual memori (VM) mendeskripsikan suatu hirarki memori minimal dan tingkat, yang dikelola oleh operating system (OS) sehingga pemrograman memandang seperti memori utama tunggal yang besar dan dapat dialamati secara langsung.
1. Menggunakan hirarki dua tingkat terdiri dari memori utama M1 dengan kapasitas S1 dan memori sekunder M2 dengan kapasitas S2.
2. Ditunjuk oleh seperangkat alamat lojik L yang berasal dari pengenal

(identifier) ekslisit atau implisit ditentukan di dalam program objek pemakai.
Implementasi Paging
1. Virtual address dibagi menjadi sejumlah page dengan ukuran sama.
2. Ukuran page berkisar antara 512 sampai 4096
3. Ukuran page selalu kelipatan dua.
4. Ruang alamat fisik dibagi menjadi potongan-potongan page yang disebut page frame, ukurannya sama dengan page
5. Acuan virtual page diaumsikan pada main memory
6. Namun tidak selalu, karena ruang main memory tidak dapat memuat virtual page seluruhnya.

Demand Paging
1. Ruang main memory tidak sepenuhnya memuat virtual page.
2. Page fault terjadi jika alamat yang dituju pada page tidak terdapat di main memory.
3. Kemudian operating system perlu membaca page yang diinginkan dari memori sekunder.
4. OS memasukkan alamat lokasi memori fisiknya yang baru ke page table.
5. Kemudian mengulangi instruksi yang menyebabkan fault.
6. Metode operasi virtual memori ini dosebut dengan demand paging.

Page Replacement Policy
1. Dua kebijakan page replacement yang paling populer adalah first-in first-out (FIFO) dan least recenrly used (LRU).
2. FIFO melakukan replacement page dengan cara membuang page yang paling lama di load dari memori sekunder.
3. LRU melakukan replacement page dengan cara membuang page yang paling lama tidak digunakan prosesor.
4. Page hit ratio LRU lebih tinggi dibanding FIFO.
5. FIFO mengganti page dua kali lebih banyak dibanding LRU

Manajemen Memori
1. Kemampuan manajemen memori sangat bervariasi.
2. CPU 8-bit tidak memiliki kemampuan manajemen memori
3. CPU 16-bit menyediakan memori manajemen yang terbatas dalam chip.
4. CPU 32-bit memiliki kemampuan virtual memori.
5. Untuk menambah kemampuan manajemen memori digunakan MMU (management memory unit).
6. MMU menerjemahkan amalat lojik ke alamat fisik CPU.
7. MMU juga bertanggung jawab menangani kondisi esepsi seperti pelanggaran proteksi memori dan swaping.

CACHE MEMORI
1. Memori berukuran kecil berkecepatan tinggi dan terletak di antara CPU dan memori utama.
2. Merupakan komponen paling cepat dalam hirarki memori.
3. Merupakan peyangga untuk memori utama.
4. Digunakan untuk mengurangi waktu efektif yang diperlukan prosesor untuk mengakses alamat, instruksi, atau data yang terletak di memori utama.
5. Merupakan komponen paling cepat dalam hirarki memori.

sumber:
- http://made-pendiam.blogspot.com/2010/09/organisasi-memori-pada-komputer.html