Segmen yang terpisah tidak perlu disimpan dalam memori terintegrasi. Partisi internal tidak terjadi karena tidak terjadi alokasi memori tertaut. Fungsi bagian dalam perangkat lunak pengguna menentukan total durasi program dan segmen memori.
Mengapa Segmentasi Diperlukan?
Masalah dengan mekanisme paging memunculkan Segmentasi. Saat menggunakan pendekatan paging, suatu tindakan atau bagian dari suatu program dipecah menjadi beberapa bagian tanpa mempertimbangkan kemungkinan pembagian lebih lanjut dari bagian kode yang terkait. Akibatnya, agar proses dapat berjalan, pemroses pusat (CPU) harus memuat banyak halaman ke dalam bingkai jendela untuk menyediakan semua kode yang diperlukan untuk pemrosesan. Paging memerlukan lebih banyak halaman agar suatu operasi dapat dimuat ke perangkat penyimpanan utama. Oleh karena itu, Segmentasi—pembagian kode menjadi modul—dibuat agar kode serupa dapat digabungkan menjadi satu blok besar.
Fungsi yang sama dibagi menjadi banyak halaman menggunakan paging; halaman yang dihasilkan mungkin atau mungkin tidak dimasukkan ke dalam memori secara bersamaan. Efektivitas sistem berkurang. Segmentasi, yang memisahkan prosedur menjadi beberapa segmen, adalah pilihan yang ideal. Fungsi di tiap segmen sama; misalnya, fungsi utama mungkin terdiri dari satu segmen, sedangkan fungsi perpustakaan mungkin ada di segmen lain.
Jenis Segmentasi dalam Sistem Operasi
- Segmentasi Sederhana dalam OS adalah metode manajemen memori yang digunakan dalam pemrograman komputer. Ini membagi proses program menjadi beberapa segmen, yang merupakan komponen program yang lebih kecil. Segmen ini ditempatkan di memori selama eksekusi program. Namun, tidak seperti Segmentasi konvensional, di mana semua segmen terletak bersebelahan dalam memori, Segmentasi Sederhana menyebarkan segmen-segmen ini ke seluruh memori, berpotensi menempatkannya di lokasi berbeda. Pendekatan ini dapat bermanfaat untuk mengoptimalkan pemanfaatan memori dan meningkatkan kinerja sistem secara keseluruhan.
- Segmentasi Memori Virtual di OS adalah teknik manajemen memori yang digunakan dalam sistem komputer. Ini membagi proses menjadi beberapa segmen, dengan jumlah segmen diwakili oleh ‘n’. Berbeda dengan beberapa metode lainnya, tidak semua segmen dibagi secara bersamaan. Terjadi atau tidaknya segmentasi memori virtual selama runtime program bergantung pada keadaan spesifik dan persyaratan sistem.
Bagaimana Cara Kerja Segmentasi?
Satu segmen setara dengan satu blok memori utuh bila menggunakan metode pemisahan variabel Segmentasi. Akses dan informasi setiap segmen disimpan dalam tabel tersendiri dengan dua bagian. Bidang batas mengembalikan panjang suatu bagian, yang berisi lokasi awal dimana alamat berikutnya dapat mengaksesnya.
Kumpulan instruksi logis, seperti array, dapat disebut segmen: tabel simbol, tumpukan , variabel lokal, subrutin, dan fungsi. Pendekatan untuk mengendalikan segmen ini dikenal sebagai Segmentasi.
Apa itu Tabel Segmen?
Dalam arsitektur memori tersegmentasi, tabel segmen melacak potongan memori berbeda yang digunakan suatu program. Setiap entri tabel segmen berhubungan dengan segmen program terpisah dan merinci alamat awal dan ukuran segmen tersebut.
CPU menggunakan tabel segmen yang dikombinasikan dengan register segmen. CPU menggunakan nilai entri segmen untuk mencari catatan yang relevan dalam tabel segmen ketika program membaca memori untuk mengidentifikasi alamat yang akan dimulai dan dimensi bagian yang dialamatkan.
Keuntungan Menggunakan Segmentasi
- Keserbagunaan: Segmentasi menawarkan kemampuan beradaptasi yang lebih besar dibandingkan paging. Dimungkinkan untuk membangun proses dengan banyak segmen, yang memungkinkan alokasi memori lebih tepat. Segmen dapat berukuran berapa pun.
- Berbagi: Segmentasi memungkinkan bagian memori dibagikan ke seluruh program. Komunikasi antar proses atau pertukaran pustaka kode dapat memperoleh manfaat dari hal ini.
- Keamanan: Dengan membatasi satu proses untuk mendapatkan akses atau memodifikasi segmen penyimpanan dari proses lain, Segmentasi menawarkan tingkat keamanan antar segmen. Hal ini dapat membantu meningkatkan keamanan sistem dan daya tahan.
- Pengguna melihat memori fisik dengan cara yang sebanding dengan Segmentasi. Segmentasi memungkinkan pengguna untuk memecah program pengguna menjadi beberapa bagian. Modul-modul ini hanyalah kode untuk berbagai operasi.
- Pengguna menentukan ukuran segmen, tetapi perangkat keras di paging menentukan ukuran halaman.
Kekurangan Menggunakan Segmentasi
- Fragmentasi: Seperti disebutkan sebelumnya, Segmentasi dapat menyebabkan fragmentasi luar karena memecah ingatan menjadi bagian-bagian yang lebih kecil. Pemborosan memori dan masalah kinerja mungkin diakibatkan oleh hal ini.
- Pengeluaran: Menggunakan tabel segmen dapat meningkatkan overhead dan menurunkan kinerja. Jumlah memori yang diperlukan untuk setiap entri dalam tabel segmen lebih besar, dan penggunaan tabel untuk mendapatkan lokasi memori mungkin memperpanjang operasi memori.
- Kerumitan: Implementasi dan pengelolaan Segmentasi mungkin lebih sulit daripada paging. Mungkin sulit untuk mengelola beberapa segmen dalam satu operasi, sehingga meningkatkan risiko kesalahan segmentasi.
- Tabel segmen dan penyimpanan utama harus diakses, yang memperpanjang waktu yang diperlukan untuk mengakses instruksi.
Contoh Segmentasi
- Anda menjalankan dua program: Program A dan Program B.
- Kode Program A disimpan di “Segmen Kode A”, sedangkan datanya disimpan di “Segmen Data A”.
- Kode untuk Program B disimpan di “Segmen Kode B”, sedangkan data disimpan di “Segmen Data B”.
- Segmen ini dilacak oleh sistem operasi, yang memastikan bahwa Program A tidak dapat mengakses atau mengubah kode atau informasi Program B dan sebaliknya.
- Jika Program A mencoba mengakses data atau kode Program B, gangguan dalam Segmentasi atau kesalahan serupa akan terjadi, memblokir akses yang tidak sah.
Pendekatan segmentasi ini meningkatkan keamanan dan mengisolasi program terpisah yang sedang dijalankan. Ini menjamin bahwa setiap program berfungsi dalam ruang memori yang dialokasikan padanya dan bahwa semua upaya untuk mengakses penyimpanan di luar porsinya dibatasi.