Manajemen Proses - Sistem Operasi

Proses 

Adalah suatu program yang berisi program counter, register dan variabel yang sedang  dalam keadaan eksekusi 

Proses memerlukan resource antara lain: 

- CPU time 

- Memori 

- File 

- I/O device 

Beberapa istilah berkaitan dengan proses, antara lain: 

Multiprogramming (multitasking)  

Adalah manajemen banyak proses pada suatu pemroses, dimana masing-masing  proses mendapat bagian memori dan kendali sendiri, dan sistem operasi melayani  proses secara bergantian 

Program yang dijalankan bersifat: 

- saling tak tergantung (independent) 

- Satu program pada suatu saat 

Multiprocessing 

Adalah manajemen banyak proses dikomputer dengan dengan banyak pemroses  (multiprocessor)  

Distributed processing 

Manajemen banyak proses yang dieksekusi dibanyak sistem komputer yang tersebar  (terdistribusi) 

Kebutuhan Utama Pengendalian Proses  

1.      Saling melanjutkan (Interleave)

Sistem operasi harus saling melanjutkan eksekusi proses-proses agar  memaksimalkan penggunaan pemroses sambil masih memberi waktu tanggap  yang memadai 

2.      Mengikuti kebijaksanaan tertentu

Sistem operasi harus mengalokasikan sumber daya ke proses-proses mengikuti  kebijaksanaan yang ditentukan sambil menghindari deadlock 

3.      Mendukung komunikasi antar proses dan penciptaan proses

Sistem operasi mendukung komunikasi antar proses dan penciptaan proses  oleh aplikasi sehingga membantu menstrukturkan aplikasi. 

Process Control Block (PCB) 

PCB adalah representasi dari sebuah proses Informasi PCB dikelompokan menjadi 3, yaitu: 

1. Informasi identifikasi proses 

2. Informasi status proses 

3. Informasi kendali proses 

Informasi Identifikasi Proses 

Informasi identifikasi proses merupakan hal yang berkaitan dengan identitas yang  unik untuk mengaitkan proses ke tabel-tabel lain, yang meliputi : 

- identifier proses 

- identifier proses yang menciptakan 

- identifier pemakai

Informasi Status Pemroses 

Informasi status pemroses merupakan hal yang terdiri dari regiter-register pemroses,  yang meliputi: 

-          Register-register yang terlihat pemakai, yaitu register yang ditunjuk instruksi  bahasa assembly untuk diproses pemroses 

-          Register kendali dan status, yaitu program counter 

-          Poiter stack: 

-          Tiap proses mempunyai satu stack atau lebih 

-          Digunakan untuk parameter atau alamat prosedur pemanggil dan  system call 

Informasi Kendali Proses 

Informasi kendali proses meliputi: 

1. Informasi penjadwalan dan status, yaitu berisi informasi yang digunakan untuk menjalankan fungsi penjadwalan, antara lain: 

-          Status prioritas, yaitu mendefinisikan keadaan/status proses (running,  ready, dan blocked) 

-          Prioritas, yaitu menjelaskan prioritas proses  

-          Kejadian, yaitu identitas kejadian yang ditunggu proses 

-          Informasi berkaitan dengan penjadwalan (lama menunggu, lam proses  terakhir di eksekusi) 

2. Perstrukturan data, yaitu suatu proses dapat dikaitkan dengan proses lain  dalam satu antrian atau ring 

3. Komunikasi antar proses, yaitu macam-macam flag, sinyal dan pesan dapat  diasosiasikan dengan komunikasi antar dua proses yang terpisah. 

4. Kewenangan proses, yaitu proses dapat mempunyai kewenangan berkaitan  dengan memori 

5. Manajemen memori, yaitu berisi pointer ke tabel segmen atau page yang  menyatakan virtual memori proses 

6. Kepemilikan dan sumber daya, yaitu sumber day ayng dikendalikan proses  harus ditandai, misal: 

-          Berkas yang dibuka 

-          Pemakaian pemroses 

Operasi-operasi pada Proses 

Operasi yang dapat terjadi pada proses antara lain: 

-          Penciptaan/pembuatan proses 

-          Penghancuran/ terminasi proses 

-          Penundaan proses 

-          Pelanjutan kembali proses 

-          Pengubahan prioritas proses 

-          Mem-blok proses 

-          Membangunkan proses 

-          Menjadwalkan proses 

-          Memungkinkan proses berkomunikasi dengan proses lain 

Penciptaan dan penghancuran proses 

Terdapat dua operasi penting terhadap proses yaitu penciptaan dan penghancuran  poses

Penciptaan proses 

Aktivitas-aktivitas yang dilakukan pada penciptaan proses, yaitu: 

-          Memberi nama proses 

-          Menyisipkan proses pada senarai proses atau tabel proses 

-          Menentukan prioritas awal proses 

-          Menciptakan PCB 

-          Mengalokasikan sumber daya awal bagi proses 

Kejadian-kejadian yang dapat menyebabkan penciptaan proses, antara lain: - Pada lingkungan batch, yaitu sebagai tambahan atas pemberian job, setelah  menciptakan proses baru, sistem operasi melanjutkan untuk membaca job  selanjutnya. 

-          Pada lingkungan interaktif, yaitu pada saat user baru berusaha logon - Sebagai tanggapan suatu aplikasi (permintaan pencetakan file, sistem operasi  dapat menciptakan proses yang akan mengelola pencetakan itu) 

-          Proses penciptaan proses lain (proses anak) 

Selama eksekusi suatu proses dapat membuat suatu proses yang baru yang dinamkan  child proses, proses yang membuat proses anak dinamakan parent proses, child proses  bisa membuat child proses yang lain. 

Penghancuran proses 

       Pada penghancuran proses melibatkan pembebasan proses dari sistem, yaitu meliputi: - Sumber daya yang dipakai dikembalikan 

-          Proses dihancurkan dari senarai atau tabel sistem 

-          PCB dihapus (ruang memori PCB dikembalikan ke pool memori bebas) Alasan-alasan/penyebab penghancuran proses, antara lain: 

-          Proses selesai secara normal 

-          Batas waktu telah terlewati 

-          Memori tidak tersedia 

-          Pelanggaran terhadap batas memori 

-          Terjadi kesalahan karena pelanggaran proteksi 

-          Terjadi kesalahan penghitungan 

-          Proses menunggu terlalu lama 

-          Terjadi kegagalan I/O 

-          Proses berusaha mengeksekusi intruksi yang tidak ada 

-          Proses berusaha menggunakan instruksi yang disimpan untuk sistem operasi - Terjadi kesalahan penggunaan data 

-          Diintervensi oleh sistem operasi atau operator 

-          Berakhirnya proses induk 

-          Atas permintaan proses induk 

Diagram State Proses (Status Proses) 

Suatu proses akan melewati serangkaian state dasar yaitu 

1.      Running 

2.      Ready 

3.      Waiting (Blocked) 

Suatu proses dapat berada pada salah satu status dasar tersebut, Operasi yang penting  dalam pada suatu proses adalah  

-          Suspend proses, yaitu penundaan suatu proses 

-          Resuming proses, yaitu pengaktifan kembali proses yang ditunda dari  titik/instruksi dimana proses ditunda

Implementasi proses 

Status proses dicatat oleh sistem operasi dengan tabel atau senarai, antara lain:

 a. Tabel informasi manajemen memori, yaitu untuk menjaga keutuhan memori  utama dan memori sekunder 

b. Tabel informasi manajemen I/O, yaitu untuk mengelola perangkat I/O

c. Tabel informasi sistem file, yaitu berisi informasi mengenai ekstensi file,  lokasi pada memori sekunder, status saat itu dan menyimpan atribut-atribut  file lainnya. 

d. Tabel proses, yaitu mengelola informasi proses disistem operasi dan lokasinya  dimemori

Pengalihan proses 

Pengalihan proses terjadi jika proses yang running beralih menjadi state lain,  kemudian sistem operasi membuat perubahan-perubahan terhadap lingkungan. Penyebab kejadian pengalihan proses 

1.     Interupsi sistem

Disebabkan kejadian eksternal dan tak bergantung proses yang saat itu sedang  running. 

 Tipe-tipe interupsi 

- Interupsi clock 

Sistem operasi menentukan apakah proses yang sedang running telah  mengeksekusi selama jatah waktunya, jika sudah maka terjadi pengalihan  status 

- Interupsi I/O 

Peralatan I/O melakukan interupsi meminta layanan sistem operasi - Page/memori fault Pemroses menemui pengacauan alamat virtual memori yang tidak terdapat  dimemori utama 

2.     Trap 

Interupsi karena terjadinya kesalahan atau kondisi pengecualian yang dihasilkan  proses yang running, seperti usaha ilegal dalam mengakses file 

3.     Supervisor call 

          Panggilan meminta atau mengaktifkan bagian sistem operasi