Manajemen Proses dalam Struktur Sistem Operasi
Proses adalah keadaan ketika sebuah program sedang di eksekusi. Sebuah proses membutuhkan beberapa sumber daya untuk menyelesaikan tugasnya. sumber daya tersebut dapat berupa CPU time, memori, berkas-berkas, dan perangkat-perangkat I/O.
Secara umum proses adalah program dalam eksekusi. Suatu proses adalah lebih dari kode program, dimana kadang kala dikenal sebagai bagian tulisan. Proses juga termasuk aktivitas yang sedang terjadi, sebagaimana digambarkan oleh nilai pada program counter dan isi dari daftar prosesor/ processor’s register.
Suatu proses umumnya juga termasuk process stack, yang berisikan data temporer (seperti parameter metoda, address yang kembali, dan variabel lokal) dan sebuah data section, yang berisikan variabel global. suatu program adalah satu entitas pasif, seperti isi dari sebuah berkas yang disimpan didalam disket, sebagaimana sebuah proses dalam suatu entitas aktif, dengan sebuah program counter yang mengkhususkan pada instruksi selanjutnya untuk dijalankan dan seperangkat sumber daya/ resource yang berkenaan dengannya.
Sistem operasi bertanggung jawab atas aktivitas-aktivitas yang berkaitan dengan manajemen proses seperti:- Membuat dan menghapus proses pengguna dan sistem proses. Sistem operasi bertugas mengalokasikan sumber daya yang dibutuhkan oleh sebuah proses dan kemudian mengambil sumber daya itu kembali setelah proses tersebut selesai agar dapat digunakan untuk proses lainnya.
- Menunda atau melanjutkan proses. Sistem operasi akan mengatur proses apa yang harus dijalankan terlebih dahulu berdasarkan berdasarkan prioritas dari proses-proses yang ada. Apa bila terjadi 2 atau lebih proses yang mengantri untuk dijalankan, sistem operasi akan mendahulukan proses yang memiliki prioritas paling besar.
- Menyediakan mekanisme untuk proses sinkronisasi. Sistem operasi akan mengatur jalannya beberapa proses yang dieksekusi bersamaan. Tujuannya adalah menghindarkan terjadinya inkonsistensi data karena pengaksesan data yang sama, juga untuk mengatur urutan jalannya proses agar setiap proses berjalan dengan lancar
- Menyediakan mekanisme untuk proses komunikasi. Sistem operasi menyediakan mekanisme agar beberapa proses dapat saling berinteraksi dan berkomunikasi (contohnya berbagi sumber daya antar proses) satu sama lain tanpa menyebabkan terganggunya proses lainnya.
- Menyediakan mekanisme untuk penanganan deadlock. Deadlock adalah suatu keadaan dimana sistem seperti terhenti karena setiap proses memiliki sumber daya yang tidak bisa dibagi dan menunggu untuk mendapatkan sumber daya yang sedang dimiliki oleh proses lain. Saling menunggu inilah yang disebut deadlock(kebuntuan). Sistem operasi harus bisa mencegah, menghindari, dan mendeteksi adanya deadlock. Jika deadlock terjadi, sistem operasi juga harus dapat memulihkan kondisi sistemnya.
Beberapa hal yang berhubungan dengan manajemen proses dalam sistem operasi :1. Komunikasi antar proses (Inter Process Communinication / IPC) :
Beberapa proses biasanya berkomunikasi dengan proses lain. Contohnya pada shell pipe line output dari proses pertama harus diberikan kepada proses ke dua dan seterusnya.
Pada beberapa sistem operasi, proses-proses yang bekerja bersama sering sharing (berbagi) media penyimpanan, dimana suatu proses dapat membaca dan menulis pada shared storage (main memory atau files).
2. Mekanisme proses untuk komunikasi dan sinkronisasi aksiSistem Pesan merupakan komunikasi proses satu dengan yang lain dapat dilakukan tanpa perlu pembagian data.
Inter Process Communinication / IPC) menyediakan dua operasi :
- send(message) – pesan berukuran pasti atau variabel
- receive(message)
Jika P dan Q melakukan komunikasi, maka keduanya memerlukan :
- Membangun jalur komunikasi diantara keduanya
- Melakukan pertukaran pesan melaui send/receive
Implementasi jalur komunikasi di bagi menjadi dua :
- physical (shared memory, hardware bus)
- logical (logical properties)
3. Pembuatan dan Penghancuran Proses
A.
Ø Pembuatan Proses (Create)
Penciptaan proses terjadi karena terdapat batch baru. SO dengan kendali batch job, setelah menciptakan proses baru, kemudian melanjutkan membaca job selanjutnya.
Penciptaan proses melibatkan banyak aktivitas, yaitu :
- Menamai (memberi identitas) proses.
- Menyisipkan proses pada senarai proses atau tabel proses.
- Menentukan prioritas awal proses.
- Menciptakan PCB.
- Mengalokasikan sumber daya awal bagi proses.
B.
Ø Penghancuran Proses (Destroyed)
Penghancuran proses terjadi karena :
- Selesainya proses secara normal.
- Proses mengeksekusi panggilan layanan So untuk menandakan bahwa proses telah berjalan secara lengkap.
- Batas waktu telah terlewati.
- Proses telah berjalan melebihi batas waktu total yang dispesifikasikan. Terdapat banyak kemungkinan untuk tipe waktu yang diukur, termasuk waktu total yang dijalani (“walk clock time”) jumlah waktu yang dipakai untuk eksekusi, dan jumlah waktu sejak pemakai terakhir kali memberi masukan (pada proses interaktif) .
- Memori tidak tersedia.
- Proses memerlukan memori lebih banyak daripada yang dapat disediakan oleh sistem.
- Pelanggaran terhadap batas memori.
- Proses memcoba mengakses lokasi memori yang tidak diijinkan untuk diakses.
- Terjadi kesalahan karena pelanggaran proteksi.
- Proses berusaha menggunakan sumber daya atau file yang tidak diijinkan dipakainya, atau proses mencoba menggunakannya tidak untuk peruntukannya, seperti menulis file read only.
- Terjadi kesalahan aritmatika.
- Proses mencoba perhitungan terlarang, seperti pembagian dengan nol, atau mencoba menyimpan angka yang lebih besar daripada yang ddapat diakomodasi oleh H/W.
- Waktu telah kadaluwarsa.
- Proses telah menunggu lebih lama daripada maksimum yang telah ditentukan untuk terjadinya suatu kejadian spesfiik.
- Terjadi kegagalan masukan/keluaran.
- Kesalahan muncul pada masukan atau keluaran, seprti ketidakmampuan menemukan file, kegagalan membaca atau mennulis setelah sejumlah maksimum percobaan yang ditentukan (misalnya area rusak didapatkan pada tape,atau operasi tidak valid seperti membaca dari line printer).
- Intruksi yang tidak benar.
- Proses berusaha mengeksekusi instruksi yang tidak ada (sering sebagi akibat pencabangan ke daerah data dan berusaha mengeksekusi data tersebut).
- Terjadi usaha memakai instruksi yang tidak diijinkan.
- Proses berusaha mengeksekusi instruksi yang disimpan untuk SO.
- Kesalahan penggunaan data.
- Bagian data adalah tipe yang salah atau tidak diinisialisasi.Diintervensi oleh SO atau operator.
- Untuk suatu alasan, operator atau sistem operasi mengakhiri proses (misalnya terjadi deadlock).
- Berakhirnya proses induk.
- Ketika parent berakhir. So mungkin dirancannng secara otomatis mengakhiri semua anak proses dari parent itu.
- Atas permintaan proses induk.
- Parent process biasanya mempunyai otoritas mengakhiri suatu anak proses.
Penghancuran lebih rumit bila proses telah menciptakan proses-proses lain. Terdapat dua pendekatan, yaitu :
- Pada beberapa sistem, proses-proses turunan dihancurkan saat proses induk dihancurkan secara otomatis.
- Beberapa sistem lain menganggap proses anak independen terhadap proses induk Proses anak tidak secara otomatis dihancurkan saat proses induk dihancurkan.
Penghancuran proses melibatkan pembebasan proses dari sistem, yaitu :
- Sumber daya-sumber daya yang dipakai dikembalikan.
- Proses dihancurkan dari senarai atau tabel sistem.
- PCB dihapus (ruang memori PCB dikembalikan ke pool memori bebas).
4. Keadaan ProsesKeadaan proses terdiri dari :
- Running, yaitu suatu kondisi pemroses sedang mengeksekusi instruksi. Benar-benar menggunakan CPU pada saat itu (sedang mengeksekusi instruksi proses itu).
- Ready, yaitu suatu kondisi proses siap dieksekusi, akan tetapi pemroses belum siap atau sibuk.
- Blocked, yaitu suatu proses menunggu kejadian untuk melengkapi tugasnya. Bentuk kegiatan menunggu proses yaitu : selesainya kerja dari perangkat I/Otersedianya memori yang cukup.
5. Penjadwalan ProsesKriteria untuk mengukur dan optimasi kinerja penjadwalan :
a.Adil (fairness)
Adalah proses-proses yang diperlakukan sama, yaitu mendapat jatah waktu pemroses yang sama dan tak ada proses yang tak kebagian layanan pemroses sehingga mengalami kekurangan waktu.
b.Efisiensi (eficiency)
c. Waktu tanggap (response time)
Waktu tanggap berbeda untuk :
1.Sistem interaktif
Didefinisikan sebagai waktu yang dihabiskan dari saat karakter terakhir dari . perintah dimasukkan atau transaksi sampai hasil pertama muncul di layar. Waktu tanggap ini disebut terminal response time.
2.Sistem waktu nyata
Didefinisikan sebagai waktu dari saat kejadian (internal atau eksternal) sampai instruksi pertama rutin layanan yang dimaksud dieksekusi, disebut event response time.
d)Turn around time
Adalah waktu yang dihabiskan dari saat program atau job mulai masuk ke sistem sampai proses diselesaikan sistem.
