Fragmentasi adalah masalah yang muncul dalam manajemen memori komputer, di mana ruang penyimpanan digunakan secara tidak efisien. Ini mengakibatkan penurunan kapasitas penyimpanan dan kinerja sistem. Ada dua jenis fragmentasi utama: fragmentasi internal dan fragmentasi eksternal.
Fragmentasi internal terjadi ketika ruang memori yang dialokasikan untuk suatu proses lebih besar daripada yang sebenarnya dibutuhkan. Misalnya, jika sebuah proses membutuhkan 17 KB memori, tetapi sistem mengalokasikan 20 KB, maka 3 KB memori akan terbuang sia-sia. Ini karena sistem memori seringkali mengalokasikan memori dalam blok-blok dengan ukuran tertentu, dan proses tidak dapat menggunakan ruang yang tersisa di dalam blok yang dialokasikan.
Fragmentasi eksternal, di sisi lain, terjadi ketika ruang memori yang tersedia cukup untuk memenuhi permintaan proses, tetapi ruang tersebut terfragmentasi menjadi beberapa bagian kecil yang tidak berurutan. Misalnya, jika ada beberapa ruang kosong di memori, tetapi tidak ada ruang kosong yang cukup besar untuk menampung proses yang membutuhkan 17 KB memori, maka proses tersebut tidak dapat dijalankan meskipun ada cukup ruang memori secara keseluruhan.
Fragmentasi internal biasanya terjadi dalam sistem alokasi memori statis, di mana ruang memori dialokasikan untuk proses sebelum proses dijalankan. Fragmentasi eksternal, di sisi lain, biasanya terjadi dalam sistem alokasi memori dinamis, di mana ruang memori dialokasikan untuk proses saat proses dijalankan.
Fragmentasi internal dapat dikurangi dengan menggunakan teknik alokasi memori yang lebih efisien, seperti alokasi memori yang sesuai dengan kebutuhan proses. Fragmentasi eksternal dapat dikurangi dengan menggunakan teknik seperti pemadatan memori, di mana ruang memori yang kosong digabungkan menjadi satu ruang yang lebih besar.
Meskipun fragmentasi internal dan eksternal dapat dikurangi, mereka tidak dapat dihilangkan sepenuhnya. Oleh karena itu, penting untuk memahami perbedaan antara kedua jenis fragmentasi ini agar dapat memilih teknik manajemen memori yang tepat untuk aplikasi tertentu.
Fragmentasi dapat menjadi masalah serius dalam sistem komputer, terutama dalam sistem dengan memori terbatas. Fragmentasi dapat menyebabkan penurunan kinerja sistem, karena proses harus menunggu lebih lama untuk mendapatkan ruang memori yang cukup. Fragmentasi juga dapat menyebabkan sistem menjadi tidak stabil, karena proses mungkin tidak dapat dijalankan karena tidak ada ruang memori yang cukup.
Untuk mengatasi masalah fragmentasi, sistem operasi modern menggunakan berbagai teknik, seperti paging dan segmentasi. Paging adalah teknik yang membagi ruang alamat virtual menjadi halaman-halaman kecil yang dapat dialokasikan secara tidak berurutan di memori fisik. Segmentasi adalah teknik yang membagi ruang alamat virtual menjadi segmen-segmen yang dapat dialokasikan secara tidak berurutan di memori fisik. Teknik-teknik ini memungkinkan sistem operasi untuk menggunakan ruang memori secara lebih efisien dan mengurangi fragmentasi.
Berikut adalah tabel yang menunjukkan perbedaan antara Fragmentasi Internal dan Fragmentasi Eksternal dalam manajemen memori komputer:
| Aspek | Fragmentasi Internal | Fragmentasi Eksternal |
| Definisi | Fragmentasi internal terjadi ketika blok memori yang dialokasikan lebih besar dari ukuran data yang disimpan, mengakibatkan sisa ruang dalam blok tersebut tidak terpakai. | Fragmentasi eksternal terjadi ketika memori bebas dibagi menjadi beberapa blok kecil yang tidak bersebelahan, sehingga tidak cukup besar untuk menampung proses baru meskipun total memori yang tersedia cukup. |
| Penyebab | Terjadi karena blok memori tetap (fixed-size) dialokasikan untuk proses, tetapi proses tersebut tidak menggunakan seluruh blok yang dialokasikan. | Terjadi karena alokasi dan dealokasi blok memori variabel (variable-size), yang menciptakan celah-celah kecil yang tersebar di seluruh memori. |
| Dampak pada Memori | Menghasilkan pemborosan ruang dalam blok memori yang sudah dialokasikan, tetapi tidak dapat digunakan oleh proses lain. | Menghasilkan pemborosan ruang memori yang tidak digunakan secara optimal, karena tidak ada blok bebas yang cukup besar untuk memenuhi permintaan memori berikutnya. |
| Contoh Situasi | Misalnya, jika sebuah blok memori sebesar 4 KB dialokasikan untuk proses yang hanya membutuhkan 3 KB, 1 KB sisanya tidak dapat digunakan oleh proses lain. | Misalnya, setelah beberapa proses dihapus, memori bebas terpecah menjadi beberapa blok kecil yang tersebar, sehingga tidak ada blok yang cukup besar untuk memuat proses baru yang membutuhkan memori besar. |
| Cara Mengatasi | – Memperkecil ukuran blok tetap yang dialokasikan. – Menggunakan metode alokasi memori dinamis yang lebih efisien. |
– Menggunakan teknik defragmentasi untuk menggabungkan blok-blok memori yang tersebar. – Menggunakan algoritma alokasi memori yang lebih efisien, seperti best-fit atau worst-fit. |
| Kapan Terjadi | Umumnya terjadi dalam sistem dengan alokasi memori tetap (fixed partitioning) atau paging, di mana blok-blok memori berukuran tetap diberikan ke proses. | Umumnya terjadi dalam sistem dengan alokasi memori dinamis (dynamic partitioning), di mana ukuran blok memori bervariasi sesuai dengan kebutuhan proses. |
| Visibilitas | Fragmentasi internal tidak terlihat oleh pengguna, karena terjadi dalam blok yang dialokasikan secara internal. | Fragmentasi eksternal terlihat oleh sistem operasi ketika mencoba mengalokasikan memori tetapi tidak dapat menemukan blok berukuran cukup besar. |
| Perbaikan | Tidak dapat diperbaiki secara langsung, karena ruang yang tidak terpakai dalam blok tetap tidak dapat digunakan kembali oleh proses lain. | Dapat diperbaiki melalui proses defragmentasi atau kompaksi memori, yang menyatukan blok-blok memori yang tersebar menjadi blok yang lebih besar. |
| Efek pada Kinerja Sistem | Dapat menyebabkan pemborosan memori, tetapi biasanya tidak berdampak besar pada kinerja sistem secara keseluruhan. | Dapat mengurangi efisiensi memori dan menghambat kemampuan sistem untuk mengalokasikan memori secara optimal, yang bisa memperlambat kinerja sistem. |
| Pengaruh Ukuran Blok | Fragmentasi internal meningkat ketika ukuran blok tetap lebih besar daripada ukuran data yang disimpan. | Fragmentasi eksternal meningkat ketika lebih banyak alokasi dan dealokasi memori dilakukan, menciptakan lebih banyak celah kecil. |
| Contoh Algoritma Terkait | – Paging – Fixed-size partitioning |
– Best-fit – First-fit – Worst-fit |
Tabel ini memberikan gambaran tentang perbedaan antara Fragmentasi Internal dan Fragmentasi Eksternal dalam konteks manajemen memori komputer. Fragmentasi Internal terjadi karena ruang memori yang dialokasikan tidak sepenuhnya digunakan oleh proses, sementara Fragmentasi Eksternal terjadi karena memori yang bebas terpecah menjadi blok-blok kecil yang tersebar, sehingga tidak bisa dimanfaatkan secara optimal untuk proses berikutnya.