RANGKUMAN BAB 3 DAN 4

BAB IV

PROSES

Proses didefinisikan sebagai program yang sedang dieksekusi. Menurut Silberschatz proses tidak hanya sekedar suatu kode program (text section), melainkan meliputi beberapa aktivitas yang bersangkutan seperti program counter dan stack. Keterkaitan hubungan antara proses dengan sistem operasi terlihat dari cara sistem operasi menjalankan/mengeksekusi proses. Sistem operasi mengeksekusi proses dengan dua cara yaitu batch system yang mengeksekusi jobs dan time-shared system yang mengatur pengeksekusian program pengguna (user) atau tasks.

Diagram status Proses

Sebuah proses dapat memiliki tiga status utama yaitu:

1. Running. Status yang dimiliki pada saat instruksi-instruksi dari sebuah proses dieksekusi
2. Waiting. Status yang dimiliki pada saat proses menunggu suatu sebuah event seperti proses M/K.
3. Ready. Status yang dimiliki pada saat proses siap untuk dieksekusi oleh prosesor

Terdapat dua status tambahan, yaitu saat pembentukan dan terminasi:

1. New. Status yang dimiliki pada saat proses baru saja dibuat
2. Terminated. Status yang dimiliki pada saat proses telah selesai dieksekusi.

Hanya satu proses yang dapat berjalan pada prosesor mana pun pada satu waktu. Namun, banyak
proses yang dapat berstatus Ready atau Waiting.

Ada tiga kemungkinan bila sebuah proses memiliki status Running:

1. Jika program telah selesai dieksekusi maka status dari proses tersebut akan berubah menjadi Terminated.
2. Jika waktu yang disediakan oleh OS untuk proses tersebut sudah habis maka akan terjadi interrupt dan proses tersebut kini berstatus Ready.
3. Jika suatu event terjadi pada saat proses dieksekusi (seperti ada permintaan M/K) maka proses tersebut akan menunggu event tersebut selesai dan proses berstatus Waiting.

Process Control Block

Setiap proses digambarkan dalam sistem operasi oleh sebuah process control block (PCB) – juga
disebut sebuah control block. Sebuah PCB ditunjukkan dalam Gambar 10.2, Process Control Block.
PCB berisikan banyak bagian dari informasi yang berhubungan dengan sebuah proses yang spesifik,
termasuk hal-hal di bawah ini:

1. Status Proses. Status new, ready, running, waiting, halted, dan juga banyak lagi.
2. Program Counter. Suatu stack yang berisi alamat dari instruksi selanjutnya untuk dieksekusi untuk proses ini.
3. CPU register. Register bervariasi dalam jumlah dan jenis, tergantung pada rancangan komputer. Register tersebut termasuk accumulator, register indeks, stack pointer, general-purposes register, ditambah code information pada kondisi apa pun. Beserta dengan program counter, keadaan/status informasi harus disimpan ketika gangguan terjadi, untuk memungkinkan proses tersebut berjalan/bekerja dengan benar setelahnya (lihat Gambar 10.3, Status Proses).
4. Informasi manajemen memori. Informasi ini dapat termasuk suatu informasi sebagai nilai dari dasar dan batas register, tabel halaman, atau tabel segmen tergantung pada sistem memori yang digunakan oleh sistem operasi
5. Informasi pencatatan. Informasi ini termasuk jumlah dari CPU dan waktu riil yang digunakan,batas waktu, jumlah akun, jumlah job atau proses, dan banyak lagi.
6. Informasi status M/K. Informasi termasuk daftar dari perangkat M/K yang di gunakan pada proses ini, suatu daftar berkas-berkas yang sedang diakses dan banyak lagi. PCB hanya berfungsi sebagai tempat penyimpanan informasi yang dapat bervariasi dari proses yang satu dengan yang lain.

Terminasi Proses

Suatu proses diterminasi ketika proses tersebut telah selesai mengeksekusi perintah terakhir atau diterminasi dengan sengaja oleh proses lain, biasanya proses induk yang melakukan hal ini. Pada saat terminasi. Semua sumber-daya yang digunakan oleh proses akan dialokasikan kembali oleh sistem operasi agar dapat dimanfaatkan oleh proses lain. Suatu proses yang diterminasi karena selesai melakukan tugasnya, sistem operasi akan memanggil system call exit() sedangkan proses yang diterminasi dengan sengaja oleh proses lain melalui system call abort. Biasanya proses induk melakukan terminasi sengaja pada turunannya. Alasan terminasi tersebut seperti:

1. Turunan melampaui penggunaan sumber-daya yang telah dialokasikan. Dalam keadaan ini, proses induk perlu mempunyai mekanisme untuk memeriksa status turunannya-nya.
2. Task yang ditugaskan kepada turunan tidak lagi diperlukan.
3. Proses induk selesai, dan sistem operasi tidak mengizinkan proses turunan untuk tetap berjalan.

Jadi, semua proses turunan akan berakhir pula. Hal ini yang disebut cascading termination.

PENJADWALAN

Penjadwalan CPU adalah pemilihan proses dari antrian ready untuk dapat dieksekusi. Penjadwalan CPU merupakan konsep dari multiprogramming, dimana CPU digunakan secara bergantian untuk proses yang berbeda. Suatu proses terdiri dari dua siklus yaitu Burst M/K dan Burst CPU yang dilakukan bergantian hingga proses selesai. Penjadwalan CPU secara garis besar dibagi menjadi 2, yaitu Penjadwalan Preemptive dan Penjadwalan Non Preemptive. Membuat penjadwalan yang Preemptive mempunyai keuntungan yaitu sistem lebih responsif daripada sistem yang memakai penjadwalan Non Preemptive. Penjadwalan CPU mungkin dijalankan ketika proses:

1. running ke waiting time

2. running ke ready state

3. waiting ke ready state

4. terminates

Proses 1 dan 4 adalah proses Non Preemptive, dimana proses tersebut tidak bisa di- interrupt, sedangkan 2 dan 3 adalah proses Preemptive, dimana proses boleh diinterrupt. Komponen yang lain dalam penjadwalan CPU adalah dispatcher, dispatcher adalah modul yang memberikan kendali CPU kepada proses. Waktu yang diperlukan oleh dispatcher untuk menghentikan suatu proses dan memulai proses yang lain disebut dengan dispatch latency. Jika dalam suatu proses Burst CPU jauh lebih besar daripada Burst M/K maka disebut CPU Bound. Demikian juga sebaliknya disebut dengn M/K Bound. Dalam menilai baik atau buruknya suatu algoritma penjadwalan kita bisa memakai beberapa kriteria, diantaranya CPU utilization, throughput, turnaround time, waiting time, dan response time.

Algoritma yang baik adalah yang mampu memaksimalkan CPU utilization dan throughput, dan meminimalkan turnaround time, waiting time, dan response time.

BAB III

PROSES

Pada awalnya sistem komputer hanya diperbolehkan menjalankan satu program dalam satu waktu. Program ini memiliki kontrol penuh terhadap sistem, dan memiliki akses ke semua sumber daya sistem.Kebutuhan ini menghasilkan gagasan dari sebuah proses, yang merupakan program dalam eksekusi.Proses adalah unit kerja dalam sistem time-sharing modern.
Sistem Operasi diharapkan semakin kompleks oleh penggunanya. Sebuah sistem karena terdiri dari kumpulan proses: Operasi-sistem proses mengeksekusi kode sistem, dan proses mengeksekusi kode pengguna. Semua proses ini berlangsung bersamaan dengan meggunakan CPU multiplexing. Dengan beralih CPU antara proses, sistem operasi dapat membuat komputer lebih produktif.

KONSEP PROSES
Satu permasalahan diskusi kita tentang sistem operasi adalah pertanyaan tentang apa saja aktivitas CPU??
Sistem batch mengeksekusi pekerjaan dan berbagi waktu untuk program-program yang dijalankan oleh pengguna. Bahkan pengguna satu sistem operasi seperti Microsoft Windows dan Macintosh OS, pengguna dapat menjalankan beberapa program pada satu waktu, Misalnya: prosesor, web browser, dan e-mail paket sekaligus.
Jika pengguna hanya dapat menjalankan satu program pada satu waktu, sistem operasi sangat memerlukan dukungan kegiatan internal diprogram sendiri, seperti manajemen memori. Itulah yang dinamakan Proses. Pekerjaan yang serupa dan dalam banyak hal. Sistem operasi dan terminologi teori yang dikembangkan ketika aktivitas utama sistem operasi disebut proses kerja.
1. Proses
Proses adalah program dalam eksekusi. Proses lebih dari sekedar kode program yang kadang-kadang dikenal sebagai bagian teks. Seperti nilai dari program counter dan isi dari register prosesor. Selain itu, proses umumnya termasuk proses stack, yang berisi data temporer (seperti parameter metoda, alamat return dan variabel lokal), dan sebuah bagian data, yang berisi variabel global. Program bukanlah sebuah proses. Program adalah sebuah entitas pasif, seperti isi file yang disimpan pada disk, sedangkan proses adalah suatu entitas aktif, dengan sebuah program counter menentukan instruksi berikutnya untuk mengeksekusi dan seperangkat sumber daya yang terkait. Meskipun dua proses dapat dikaitkan dengan program yang sama, mereka tetap dianggap dua urutan eksekusi yang terpisah.
2. Process State
a. Running. Status yang dimiliki pada saat instruksi-instruksi dari sebuah proses dieksekusi
b. Waiting. Status yang dimiliki pada saat proses menunggu suatu sebuah event seperti proses M/K.
c. Ready. Status yang dimiliki pada saat proses siap untuk dieksekusi oleh prosesor.
d. New. Status yang dimiliki pada saat proses baru saja dibuat
e. Terminated. Status yang dimiliki pada saat proses telah selesai dieksekusi.
Hanya satu proses yang dapat berjalan pada prosesor mana pun pada satu waktu. Namun, banyak proses yang dapat berstatus Ready atau Waiting.

3. Blok Kontrol Proses
Setiap proses digambarkan dalam sistem operasi oleh sebuah process control block(PCB) yang juga disebut sebuah control block.

PCB berisikan banyak bagian dari informasi yang berhubungan dengan sebuah proses yang spesifik, termasuk hal-hal di bawah ini:
a. Status Proses. Status new, ready, running, waiting, halted, dan juga banyak lagi.
b. Program Counter . Suatu stack yang berisi alamat dari instruksi selanjutnya untuk dieksekusi untuk proses ini.
c. CPU register. Register bervariasi dalam jumlah dan jenis, tergantung pada rancangan komputer. Register tersebut termasuk accumulator, register indeks, stack pointer, general-purposes register, ditambah code information pada kondisi apa pun. Beserta dengan program counter, keadaan/status informasi harus disimpan ketika gangguan terjadi, untuk memungkinkan proses tersebut berjalan/bekerja dengan benar setelahnya.
d. Informasi manajemen memori. Informasi ini dapat termasuk suatu informasi sebagai nilai dari dasar dan batas register, tabel halaman, atau tabel segmen tergantung pada sistem memori yang digunakan oleh sistem operasi (lihat Bagian V, Memori).
e. Informasi pencatatan. Informasi ini termasuk jumlah dari CPU dan waktu riil yang digunakan, batas waktu, jumlah akun, jumlah job atau proses, dan banyak lagi.
f. Informasi status I / O. Informasi termasuk daftar dari perangkat I/O yang di gunakan pada proses ini, daftar berkas-berkas yang sedang diakses dan banyak lagi.
4. Threads
Proses merupakan sebuah program yang mengeksekusi thread tunggal. Kendali thread tunggal ini hanya memungkinkan proses untuk menjalankan satu tugas pada satu waktu. Banyak sistem operasi modern telah memiliki konsep yang dikembangkan agar memungkinkan sebuah proses untuk mengeksekusi multi-threads. Misalnya user melakukan pekerjaan secara bersamaan yaitu mengetik dan menjalankan pemeriksaan ejaan didalam proses yang sama.

PENJADWALAN PROSES
Tujuan dari multiprogramming adalah untuk menjalankan beberapa proses secara bersamaan, sehingga memaksimalkan penggunaan CPU. Waktu-berbagi untuk beralih antar proses CPU yang begitu cepat, menjadikan pengguna dapat berinteraksi baik dengan setiap program yang dijalankan. Sebuah sistem uniprocessor hanya dapat menjalankan satu proses. Jika ada proses yang lain, maka harus menunggu sampai CPU bebas dan dapat dijadwalkan kembali.
1. Scheduling Queues (Penjadwalan Antrian)
Ketika sebuah proses memasuki sistem, proses itu diletakkan di dalam job queue. Pada antrian ini terdapat seluruh proses yang berada dalam sistem. Sedangkan proses yang berada pada memori utama, siap dan menunggu untuk mengeksekusi disimpan dalam sebuah daftar yang bernama ready queue . Antrian ini biasanya disimpan sebagai linked list . Header dari ready queue berisi pointer untuk PCB pertama dan PCB terakhir pada list. Setiap PCB memiliki pointer field yang menunjuk kepada PCB untuk proses selanjutnya dalam ready queue .
Sistem operasi juga memiliki antrian lain. Ketika sebuah proses dialokasikan ke CPU, proses tersebut berjalan sebentar lalu berhenti, di-interupsi, atau menunggu suatu hal tertentu seperti selesainya suatu permintaan I/O. Dalam permintaan I/O, bisa saja yang diminta itu adalah tape drive, atau peralatan yang di- share secara bersama-sama, seperti disk. Karena ada banyak proses dalam sistem, disk bisa saja sibuk dengan permintaan I/O dari proses lainnya. Untuk itu proses tersebut mungkin harus menunggu disk tersebut. Daftar dari proses-proses yang menunggu peralatan I/O tertentu disebut dengan device queue. Tiap peralatan memiliki device queue-nya masing-masing.
2. Scheduler (Penjadwal)
Satu proses berpindah di antara penjadwalan berbagai antri sepanjang ini seumur hidup. Sistem operasi harus dipilih, untuk menjadwalkan penggunaan, proses dari antri ini pada beberapa pertunjukan. Proses seleksi diselesaikan oleh
penjadwal yang sesuai.
3. Context Switch
Menukarkan CPU ke proses lain memerlukan penyelamatan status dari proses yang tua dan isi status tersimpan untuk proses baru. Tugas ini dikenal sebagai satu
tombol hubungan kalimat. Hubungan kalimat dari satu proses diwakili pada PCB dari satu proses; ini meliputi nilai dari daftar CPU, status proses, dan
informasi manajemen ingatan. Ketika satu tombol hubungan kalimat terjadi, daging buah selamatkan hubungan kalimat dari proses yang tua di dalamnya PCB dan mengisi hubungan kalimat tersimpan dari proses lagi menjadwalkan jalankan.

Operasi pada Proses
Proses pada sistem dapat melaksanakan secara bersamaan, dan mereka harus diciptakan dan terhapus dengan dinamis. Dengan demikian, sistem operasi harus menyediakan satu
mekanisme (atau fasilitas) untuk memproses ciptaan dan penghentian.

Cooperating Processes (Kerja sama proses)
Proses berbarengan melaksanakan pada sistem operasi mungkin yang manapun proses bebas tak terikat atau bekerjasama proses. Satu proses adalah bebas tak terikat kalau
ini tidak dapat mempengaruhi atau terpengaruh pelaksanaan proses yang lain pada sistem. Dengan jelas, apapun proses itu tidak berbagi apapun data (sementara atau gigih) dengan
lain proses adalah bebas tak terikat. Pada sisi lain, satu proses bekerjasama kalau ini dapat mempengaruhi atau terpengaruh pelaksanaan proses yang lain pada sistem.
Dengan jelas, apapun proses andil itu data dengan proses lain adalah satu kerjasama proses.
Kita mungkin mau menyediakan satu lingkungan yang mengijinkan bantuan kerjasama proses untuk beberapa alasan-alasan:
- Berbagi keterangan: Sejak beberapa pengguna mungkin tertarik pada yang sama potongan dari keterangan (sebagai contoh, satu file berbagi), kita harus menyediakan satu
lingkungan untuk mengijinkan akses berbarengan ke jenis ini dari sumber daya.
- Speedup perhitungan: Kalau kita menginginkan satu tugas tertentu untuk menjalankan lebih cepat, kita harus patahkan ini ke dalam subtasks, masing-masing sebesar wluch akan laksanakan di paralel dengan
lain-lain. Seperti itu speedup dapat dicapai hanya jika komputer yang punya beberapa memproses unsur (CPU seperti itu atau aku o alur).
- Satu Modularity: Kita mungkin mau membangun sistem pada satu pertunjukan modular, membagi fungsi sistem ke dalam proses terpisah atau susup.
- Kenyamanan: Bahkan perorangan pengguna mungkin punya banyak tugas pada yang mana untuk mengerjakan pada suatu waktu. Sebagai contoh, satu pengguna mungkin pemeriksaan naskah, cetak, dan
menyusun di paralel.

Interprocess Communication
IPC menyediakan satu mekanisme untuk mengijinkan proses untuk mengomunikasikan dan untuk padankan aksi mereka tanpa berbagi ruang alamat yang sama. IPC terutama
berguna pada satu lingkungan terdistribusi dimana proses komunikasi membolehkan bercokol pada komputer berbeda menghubungkan dengan satu jaringan. Satu contoh adalah satu
bercakap-cakap program terpakai pada Jaringan Internet Seluruh Dunia.
IPC adalah terbaik disediakan oleh satu pesan sistem lewat, dan sistem pesan dapat didefinisikan pada beberapa jalan. Di bagian ini, kita melihat kepada emisi berbeda ketika
mendisain sistem hantaran pesan.

Communication in Client – Server Systems (Komunikasi pada Klien-Sistem server)
Pertimbangkan satu pengguna yang memerlukan akses ke data menempatkan di beberapa server. Antara lain, satu pengguna mungkin berharap menemukan total angka dari baris, perkataan, dan karakter di
satu file menempatkan di server A. permintaan Ini ditangani oleh satu server remote satu, yang akses file, hitung hasil diinginkan, dan padahal kirim nyata
data kembali pengguna.