Soal Virtual Memory Sistem Operasi

  

1.     Diketahui sistem memory demand paging. Page table menggunakan register. Membutuhkan 8 milisecond untuk melayani page fault jika frame kosong tersedia atau page yang di-replace tidak dimodifikasi dan 20 milisecond jika page yang di-replace dimodifikasi. Waktu akses memori adalah 100 nanosecond. Diasumsikan page yang di-replace akan dimodifikasi adalah 70 persen dari waktu. Berapa rata-rata page fault yang diterima untuk effective access time tidak lebih dari 200 nanosecond ?

Waktu akses memory = 200 nanosecond Rata-rata waktu page-fault service time = 8 milliseconds 1 ms=106 ns EAT = ((1 – p) x 200) + (p x (8 milliseconds))
= ((1 – p) x 200) + (p x 8,000,000) = 200 + (p x 7,999,800)
Jika 1 dari 1.000 kali akses terjadi fault, maka EAT = 8.2 microseconds.

2.     Diketahui string acuan dari page : 1,2,3,4,2,1,5,6,2,1,2,3,7,6,3,2,1,2,3,6 Berapa banyak page fault yang terjadi untuk algoritma page replacement berikut dengan satu, dua, tiga, empat, lima, enam atau tujuh frame ? Ingat bahwa semua frame diinisialisasi kosong, sehingga setiap page unik pertama akan bernilai masing-masing satu fault

a. LRU

b. FIFO

c. Optimal

3.     Diketahui array 2 dimensi A sebagai berikut: var A : array[1..100] of array{1..100] of integer Dimana A[l][l] berada pada lokasi 200 pada sistem page memory dengan page-page berukuran 200. Suatu proses kecil pada page 0 (lokasi 0 s/d 199) untuk manipulasi matriks, sehingga setiap instruksi dimulai dari page 0. Untuk 3 frame page, berapa banyak page fault yang dibangkitkan oleh loop inisialisasi array berikut menggunakan LRU dan asumsi frame page 1 sudah terdapat proses dan 2 frame page lainnya diinisialisasi kosong.
a. For (j = 1; j <= 100; j++) , For (i = 1; i <- 100; i++) A[i][j] = 0; b.For (i=1;i<=100; i++) For (j = 1; j <= 100; j++) A[i][j] := 0; A[i][j] = 0;

4.     Diketahui sistem demand paging dengan paging disk mempunyai waktu akses dan transfer rata-rata 20 milisec. Alamat ditranslasikan melalui page table di memory, dengan waktu akses 1 microsec per akses memory. Sehingga acuan ke memori melalui page table sama dengan 2 kali akses memory. Untuk memperbaiki waktu, ditambahkan associative memory yang menurunkan waktu akses menjadi satu acuan memori, jika entri page table berada di associative memory. Diasumsikan 80 % akses pada associative memory dan dari sisanya (20%), 10% nya (atau 2 persen dari total) menyebabkan page fault. Berapakah effective access time-nya?

Soal Deadlock Sistem Operasi

1.  Apa yang dimaksud dengan sumber daya ? Berikan contohnya!

Sumber daya (resources) adalah sesuatu proses yang digunakan untuk proses-proses untuk menyelesaikan task.Sumber daya yang ada pada sistem terdiri dari tipe resource CPU cycle, ruang memori, perangkat I/O yang disebut dengan tipe sumber daya R1, R2, . . ., Rm.

2.  Apa yang dimaksud deadlock ?

Deadlock adalah proses dimana saling terjadinya penungguan antara proses-proses yang ingin menggunakan resources (sumber daya), proses yang sedang menunggu tidak mau saling mengalah maka akan terjadi deadlock.

3.  Sebutkan 4 kondisi yang menyebabkan deadlock?

a.    Mutual Exclusion

hanya satu proses pada satu waktu yang dapat menggunakan sumberdaya.

b.    Genggam dan Tunggu (Hold and Wait)

suatu proses membawa sedikitnya satu sumberdaya menunggu mendapatkan tambahan sumber daya baru yang dibawa oleh proses.

c.    Non-Preemption

sebuah sumber daya dapat dibebaskan dengan sukarela oleh proses yangmemegangnya setelah proses menyelesaikan task.

d.    Menunggu Secara Sirkuler (Circular Wait)

Terdapat sekumpulan proses {P0, P1, …, P0} yang menunggu sumber daya dimana P0 menunggu sumber daya yang dibawa P1, P1 menunggu sumber daya yang dibawa P2, dan seterusnya, Pn–1 menunggu sumber dayayang dibawa oleh Pn, dan Pn menunggu sumber daya yang dibawa P0.

4.  Sebutkan cara mencegah deadlock dari 4 kondisi tersebut pada soal 3?

a. Mencegah Mutual Exclusion

Mutual exclusion benar-benar tak dapat dihindari. Hal ini dikarenakan tidak ada sumber dayayang dapat digunakan bersama-sama, jadi sistem harus membawa sumber daya yang tidak dapat digunakan bersama-sama.

b. Mencegah Hold and Wait

Untuk mencegah hold and wait, sistem harus menjamin bila suatu proses meminta sumberdaya, maka proses tersebut tidak sedang memegang sumber daya yang lain. Proses harus meminta dan dialokasikan semua sumber daya yang diperlukan sebelum proses memulai eksekusi atau mengijinkan proses meminta sumber daya hanya jika proses tidak membawasumber daya lain. Model ini mempunyai utilitas sumber daya yang rendah dan kemungkinan terjadi starvation jika proses membutuhkan sumber daya yang popular sehingga terjadi keadaan menunggu yang tidak terbatas karena setidaknya satu dari sumberdaya yang dibutuhkannya dialokasikan untuk proses yang lain.

c. Mencegah Non Preemption

Peniadaan non preemption mencegah proses-proses lain harus menunggu. Seluruh proses menjadi preemption, sehingga tidak ada tunggu menunggu. Cara mencegah kondisi non preemption : Jika suatu proses yang membawa beberapa sumber daya meminta sumber daya lainyang tidak dapat segera dipenuhi untuk dialokasikan pada proses tersebut, maka semuasumber daya yang sedang dibawa proses tersebut harus dibebaskan. Proses yang sedang dalam keadaan menunggu, sumber daya yang dibawanya ditunda dan ditambahkan pada daftar sumber daya. Proses akan di restart hanya jika dapat memperoleh sumber daya yang lama dan sumberdaya baru yang diminta.

d. Mencegah Kondisi Menunggu Sirkular

Sistem mempunyai total permintaan global untuk semua tipe sumber daya. Proses dapat meminta proses kapanpun menginginkan, tapi permintaan harus dibuat terurut secara numerik. Setiap proses yang membutuhkan sumber daya dan memintanya maka nomor urut akan dinaikkan. Cara ini tidak akan menimbulkan siklus. Masalah yang timbul adalah tidak ada cara pengurutan nomor sumber daya yang memuaskan semua pihak.

5.  Diketahui snapshot dari suatu sistem :

Allocation Max Available

A B C D A B C D A B C D

P0 0 0 1 2 0 0 1 2 1 5 2 0

P1 1 0 0 0 1 7 5 0

P2 1 3 5 4 2 3 5 6

P3 1 6 3 2 1 6 5 2

P4 0 0 1 4 0 6 5 6

Jawablah pertanyaan berikut :

a. Bagaimana isi matrik Need ?

b. Apakah sistem dalam state selamat ?

c. Jika proses P1 meminta (0,4,2,0) dapatkah permintaan dipenuhi segera ?

a. Isi matrik Need didefinisikan dengan Max – Allocation :

Need

A B C

P0 7 4 3

P1 1 2 2

P2 6 0 0

P3 0 1 1

P4 4 3 1

Sistem dalam keadaan state selamat dengan urutan <> yang memenuhi kriteria algoritma safety.

Misalnya proses P1 meminta tambahan anggota tipe sumber daya A dan dua anggota tipesumber daya C sehingga Request1 = (1, 0, 2). Untuk menentukan apakah permintaan dapat segera dipenuhi, pertama harus diperiksa apakah Request1 ≤ Available ((1, 0, 2) ≤ (3, 3, 2)) ternyata benar. Maka akan diperoleh state baru berikut :

Allocation Need Available

A B C A B C A B C

P0 0 1 0 7 4 3 2 3 0

P1 3 0 2 0 2 0

P2 3 0 1 6 0 0

P3 2 1 1 0 1 1

P4 0 0 2 4 3 1

Kemudian harus ditentukan apakah sistem berada dalam state selamat. Setelah mengeksekusi algoritma safety ternyata urutan memenuhi criteria safety. Setelah sistem berada pada state doatas, permintaan (3, 3, 0) oleh P4 tidak dapat dipenuhi karena sumber daya tidak tersedia. Permintaan (0, 2, 0) oleh P1 juga tidak dapat dipenuhi karena meskipun sumber daya tersedia, state hasil tak selamat.

b. Sistem dalam state tidak selamat

c. Dapat