SISTEM

OPERASIMINGGU #4

MANAJEMEN PROSES #1

OUTLINE

Pengelolaan Siklus Hidup Proses

Penjadualan Proses

Komunikasi Antar Proses

Pengelolaan Alokasi Sumber Daya ke Proses

Manajemen Proses

Tugas OS dlm kaitan manajemen proses:

Mengendalikan siklus proses seperti penciptaan,penundaan dan penghentian proses oleh penggunamaupun sistem.

Mendukung komunikasi antar proses, sehinggamembantu dalam penyusunan aplikasi.

Menggilir atau menjadwal eksekusi dari sejumlah prosesuntuk memaksimalkan penggunaan prosesor, sekaligusmemberikan tanggapan waktu yang baik.

Mengatur alokasi sumber daya pada proses sesuaidengan kebijakan sehingga masing-masing prosesberjalan dengan benar serta mencegah terjadinyadeadlock.

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Penciptaan Proses

Penciptaan(creation) proses dpt disebabkan:

Eksekusi job batch baru

User logon pada lingkungan interaktif

Tanggapan OS atas permintaan layanan

Proses menciptakan proses lain (child process)

Tahap pembuatan proses meliputi:

Memberi identitas (ID) pada proses

Menyisipkan entry baru ke Process Table.

Alokasi memori untuk proses (Process image)

Inisialisasi PCB, mis mengeset status proses, prioritas awal,dll

Mengubah status dan menyisipkan entry proses ke antrianready

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Penghentian Proses

Penghentian proses bisa disebabkankarena sudah selesai atau sebablainnya.

Tahap penghentian proses(penghentian secara normal) meliputi:

Mengembalikan data output ke prosesparent.

Menghapus rekaman proses dari antriandan tabel proses

Menghapus PCB dan juga image proses.

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Proses: Pengalihan(1/3)

Sistem operasi bertanggung jawab untuk pengalihan eksekusiproses.

Proses pengganti akan diseleksi menggunakan rutinscheduler, sedangkan pengalihan eksekusinya dilakukanmenggunakan rutin yang disebut dengan dispatcher.

Ada berbagai algoritma scheduler.

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Proses: Pengalihan(2/3)

Pengalihan(switching) proses dpt disebabkan: jatah waktu eksekusinya sudah habis.

suatu proses meminta operasi I/O (misalnya membaca berkas)

menunggu suatu event (misalnya menggunakan inputan keyboardataupun pergerakan mouse dari pengguna komputer)

Interrupt

Mis: Clock, I/O, Memory fault interrupt. Menyebabkanpengalihan ke interrupt handler(interrupt routine ) ygbersangkutan.

Trap

Interupsi khusus yang terjadi karena kondisi perkecualian(exception condition) yang dihasilkan proses yang running

Supervisor Call

Pemanggilan layanan sistem operasi oleh proses. Efeknyaadalah proses ter-blocked karena aktifnya proses kernel (OS).

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Proses: Pengalihan(3/3)

Tahap pengalihan proses meliputi:

Penyimpanan context proses yg running.

Update PCB proses (termasuk ubah statusproses)

Pindahkan PCB ke list yang sesuai (ready,blocked)

Dispacth proses lain untuk dieksekusi

Update PCB proses yang terpilih

Update struktur data manajemen memori

Update context prosesor sesuai dengan contextPCB terpilih

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Pengalihan Context(1/2)

Pengalihan context vs pengalihan

proses:

Context switching dpt terjadi tanpa

pengalihan status proses yg running.

Misalkan pengalihan sementara

(singkat) pd eksekusi interupt handler

Process switching pasti melibatkanpula pengalihan context. Misalkan

proses yg running beralih ke status

ready atau blocked.

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Pengalihan Context(2/2)

Tahap context switching pd penangananinterrupt:

Prosesor menyimpan context proses saat itu kestack

Prosesor mengeset register PC dgn alamat awalinterrupt handler.

Prosesor mengeksekusi program interrupt handler(belum tentu pengalihan proses).

Context pada stack dikembalikan sehinggaproses tersebut dapat running kembali.

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Penjadualan ProsesV

2008

-

KA Sistem operasi modern mendukung multitasking

Sistem operasi bertanggung jawab mengenai

penjadualan proses

Sistem operasi meningkatkan kinerjanya dengan

memberikan prioritas pada proses I/O-bound dibanding

compute-bound Proses I/O-bound, yang banyak mengakses piranti I/O, umumnya

memiliki durasi komputasi (penggunaan prosesor) yang singkat

Proses compute-bound sebagian besar siklus hidupnya untuk

komputasi (sedikit mengakses I/O)

Definisi dan Komponen

Penjadualan Penjadualan Proses merupakan kumpulan kebijakan dan mekanisme

OS yang berkaitan dengan pemilihan dan urutan eksekusi proses-proses.

Komponen penjadwalan meliputi:

Antrian penjadwalan(Scheduling Queue)

Antara lain antrian yg berisi proses-proses yg siap dieksekusi,antrian untuk proses-proses yg menunggu layanan operasi darisuatu piranti I/O.

Penjadwal (Scheduler)

Berupa rutin program dengan algoritma tertentu yangmenyeleksi proses yg akan dibawa ke memori utama atau ygsiap untuk dieksekusi CPU.

Dispatcher

Adalah suatu rutin program yang berfungsi untuk melakukanswitching eksekusi dari proses yang running ke proses yangterseleksi oleh CPU Scheduler. Waktu yg dibutuhkan untukswitching atau pengalihan ini disebut dispatch latency.

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Antrian dan Penjadual

Macam-macam Scheduling Queue:

Job(Long-term) Queue: berisi semua proses dlm sistem

Ready(Short-Term) Queue: berisi proses proses di memori utamayang siap untuk dieksekusi.

Berfungsi untuk penjadwalan pemakaian CPU.

Device Queue: berisi proses yg menunggu operasi pd piranti I/O.Ada 1 satu antrian untuk tiap device.

Berfungsi untuk penjadwalan pemakain device.

Macam-macam Scheduler:

The Longterm-Scheduler(Job scheduler)

Berfungsi menyeleksi proses yg akan dibawa ke ready queue dimemori utama sehingga siap di jadwal untuk CPU.

The Short-term Scheduler(CPU Scheduler)

Berfungsi menyeleksi proses di ready queue yg akan dieksekusiberikutnya oleh CPU.

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

AntrianP

eng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Kriteria Penjadualan

Kriteria yg menjadi pertimbangan dlm menyusunatau menilai algoritma penjadwalan CPU (CPUscheduler) antara lain:

Fairness: semua proses diperlakukan adil agar tidakterjadi starvation

CPU utilization(max): CPU terpakai terus

Throughput(max): Proses yg selesai per unit waktu.

Turnaround time (min): Waktu total yg dibutuhkan untukmenyelesaikan suatu proses.

Waiting time(min): Waktu tunggu suatu proses di readyqueue

Response time(min):Rentang waktu antara permintaanCPU oleh proses dan tanggapan.

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Strategi Penjadualan

Strategi penjadwalan proses untuk CPU (CPUscheduler) secara dasar dpt dibedakan:

Non-preemptive

Penjadwalan akan dilakukan setelah proses yangrunning melepaskan kendali CPU (terminatedataupun waiting)

Preemptive

Penjadwalan bisa dilakukan dengan menyela prosesyang running. Proses yang running akan diubahstatusnya menjadi ready. Kerugian strategipreemptive adalah adanya overhead pengalihanproses (process switching).

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Pemicu Penjadualan

Pemicu atau keadaan yang mengaktifkan fungsi

penjadualan proses antara lain:

1. Proses berubah dari status running ke waiting

2. Proses berubah dari status running ke ready

3. Proses Berubah dari status waiting ke ready

4. Proses berhenti (Terminates)

Pada penjadualan non-preemptive, fungsi

penjadwalan proses hanya dipicu oleh keadaan

no 1 dan 4.

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Kemungkinan Transisi

Proses Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Algoritma Penjadualan

(1/6) Tugas utama algoritma penjadualan adalah:

Memilih proses yg harus berjalan

Kapan dan berapa lama proses itu berjalan

Macam algoritma penjadualan : Algoritma Non-preemptive

FIFO( First in Firs Out)

SJF(Shortest Job First)

HRRN(Highest Response Ratio Next)*

Algoritma Preemptive

RR(Round Robin)

PS(Priority Scheduling)*

SRT(Shortest-Remaining Time)*

GS(Guaranteed Scheduling)*

MFQ(Multiple Feedback Queues)*

NB: * menandakan algoritma memakai sistem prioritas.

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Algoritma Penjadualan

(2/6) FIFO/FCFS (First Come First Serve)

Penjadwalan non-preemptive tidak berprioritas. Prosesdijadwal sesuai waktu kedatangan. Proses yg terpilih akandijalankan sampai selesai. Kerugiannya adalah job ygpendek ataupun penting hrs menunggu proses yg panjangataupun yg tidak penting. Oleh sebab itu FIFO jarangdigunakan secara mandiri. FIFO cocok untuk sistem batch,tetapi jelek untu sistem interaktif ataupun real-time(responsetime nya jelek).

SJF(Shortest Job First)

Penjadwalan non-preemptive tidak berprioritas dgn asumsiwaktu running proses diketahui. Proses dgn waktu runningterpendek akan dijadwalkan lebih dulu dan dieksekusisampai selesai

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Algoritma Penjadualan (3/6)

HRRN(Highest Response Ratio Next)

Penjadwalan nonpreemptive berprioritas dinamis.

Prioritas proses berdasarkan waktu running dan

waktu tunggu (waiting) dari proses.

Jadi proses yg terpendek atau yg telah menunggu

lama cenderung memiliki prioritas yang tinggi.

timeRunning

timewaitingtimeRunningiority

Pr

Algoritma Penjadualan

(4/6) RR(Round Robin)

Penjadwalan preemptive tanpa prioritas. Proses di-preemp oleh penjadwal berdasarkan lama waktuberjalannya proses. Semua proses diberi jatah waktupemakaian prosesor dalam unit yang disebut time sliceatau quantum. Ketentuan algoritma ini:

Jika quantum habis dan proses belum selesai, proses akandialihkan ke status ready dan prosesor dialihkan ke proseslain.

Jika quantum belum habis dan proses menunggu suatuevent, proses akan dialihkan ke status waiting dan prosesordialihkan ke proses lain.

Jika quantum belum habis tetapi proses telah selesai, makaproses diakhiri, dan prosesor dialihkan proses lainnya.

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Algoritma Penjadualan

(5/6) PS(Priority Scheduling)

Setiap proses diberi prioritas yg dapat bersifat: Statis (prioritas tetap)

Dinamis (priortias berubah-buah).

Proses dgn prioritas tertinggi akan dijadwal lebih dulu.

SRT(Shortest-Remaining Time)

Penjadwalan preemptive dengan prioritas dinamis.SRT terutama cocok untuk sistem timesharing. PadaSRT, proses dengan estimasi sisa waktu runningterpendek akan dijalankan terlebih dulu, termasukproses-proses baru. Proses yg sedang running dapatdiambil alih oleh proses baru dengan sisa wakturunning yang diestimasi lebih rendah.

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Algoritma Penjadualan

(6/6) GS(Guaranteed Scheduling)

Penjadwalan preemptive berprioritas dinamis. Jikaterdapat N pemakai, tiap pemakai mendapat 1/Ndaya prosesor, lalau dihitung rasio waktu prosesuntuk tiap pemakai (sejak login) dan waktu prosesorsesungguhnya. Penjadwal akan menjalankan prosesdengan rasio terendah.

MFQ(Multiple Feedback Queues)

Penjadwalan preemptive by time berprioritasdinamis berdasarkan jumlah quantum proses.Penjadwalan ini mencegah swapping yg berulang-ulang pada proses yg membutuhkan banyak waktuprosesor dengan memberikan jatah waktu CPUyang lebih banyak dalam sekali alokasi waktu.Proses dengan prioritas tertinggi berjalan selamasatu quantum, kelas berikutnya berjalan 2 quantum,4 quatum dan seterusnya. Efek lainnya adalahproses interaktif yg singkat tidak harus menunggulama, karena cenderung mendapat prioritas yangtinggi.

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Proses: Komunikasi

Outline Bahasan:

Model Komunikasi antar proses

Shared-Memory

Message-Passing

Bentuk Komunikasi

Ciri-ciri Komunikasi

Mailbox policy

Message Buffering

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Proses: Komunikasi(1/5)

Ada 2 macam model komunikasi antar proses ygsaling bekerja sama:

Model Message-passing.

Informasi dipertukarkan melalui fasilitas OS.

Model Shared-memory.

Informasi dipertukarkan lewat variabel di memori yangdishare bersama oleh proses-proses yg berkomunikasi.Dlm model ini, programmer yg bertanggung jawabatas mekanisme komunikasi. Model ini punyakelemahan karena variabel dpt dimodifikasi suatuproses tanpa sepengetahuan proses lain, sehinggamuncul masalah sinkronisasi proses

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Proses: Komunikasi(2/5)

Model Komunikasi Message-Passing bisadikategorikan atas 2 bentuk:

Komunikasi langsung

Bentuk komunikasi ini mengacu ke nama proses secaralangsung. Bentuk:

send(P, pesan) : mengirim pesan ke proses P

receive(Q,pesan): menerima pesan dari proses Q

Komunikasi tak langsung

Bentuk komunikasi melakukan pengiriman dan penerimaanpesan melalui mailbox(port). Bentuk:

send(A,pesan) : mengirim pesan ke mailbox A

receive(A,pesan): menerima pesan dari mailbox A

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Proses: Komunikasi(3/5)

Ciri-ciri dari komunikasi message-passing:

Komunikasi langsung

Ada sambungan yang dapat bekerja secara otomatis antara proses proses yg ingin berkomunikasi

Tiap sambungan menghubungkan tepat 2 proses.

Antar tiap pasangan proses ada tepat 1 jalur sambungan.

Sambungan yg ada mungkin unidirectional, namun biasanya bidirectional

Komunikasi tak langsung

Sambungan antara 2 proses diberikan jika dua-duanya saling menggunakan suatu mailbox secara bersama

Tiap mailbox bisa menghubungkan lebih dari 2 proses.

Antar tiap pasangan proses bisa ada sejumlah sambungan, masing-masing berhubungan dengan satu mailbox.

Sambungan yg ada mungkin bersifat unidirectional, namun biasanya bidirectional.

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Proses: Komunikasi(4/5)

Pada komunikasi tidak langsung dengan mailbox,kepemilikan mailbox bisa dikuasai oleh:

Proses

Dalam kasus ini, pemilik mailbox adalah proses ygmembuatnya. Hanya pemilik yg menerima pesan darimailbox. Proses lain bisa mengirim pesan ke mailbox tsb.OS dlm hal ini harus memiliki mekanisme yg memungkinkanproses untuk membuat, mengirim dan menerima pesanserta menghapus mailbox.

OS (atau shared-mailbox)

Dalam kasus ini, policy OS yg akan menentukanbagaiamana pengiriman dan penerimaan berlangsungmelalui mailbox. Mis: mengijinkan satu mailbox cumanberhubungan dengan 2 proses, dll.

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Proses: Komunikasi(5/5)

Message-buffering adalah mekanisme penyimpanansementara (buffering) pesan-pesan yang dikirim. Bufferbiasanya berbentuk antrian(queue) yang berisi link ke pesan-pesan bersangkutan.

Implementasi Buffer dapat berupa:

Zero capacity Queue: Tidak ada antrian. Pengirim hrsmenunggu penerima (rendezvous), komunikasi berjalansynchronous.

Bounded Capacity Queue : Antrian memiliki panjangmaksimum n. Pengirim harus menungggu jika antrianpenuh.

Unbounded Capacity Queue : Antrian memiliki panjangtak terbatas. Pengirim tidak perlu menunggu. Komunikasiberjalan asynchronous.

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Pe

ng

anta

r

Sis

tem

Op

era

si

Mind Mapping Session

Tugas eLearning pertemuan 4Untuk kelas 21 dan 22

Tugas INDIVIDU:

Carilah informasi 3 macam SO, berikan penjelasan

a. SO ybs mempunyai struktur apa?

b. Gambar struktur SO ybs.

c. Penjelasan mengenai struktur SO ybs.

d. Gambarkan proses dan manajemen proses SO ybs dan berikan penjelasannya

e. link/ url referensi

Dikumpulkan 1 minggu setelah perkuliahan ELEARNING (Waktu pengerjaan 1 mnggu) dikumpulkan di email putri.umby@gmail.com

Subject : TUG1_SO(KELAS 21 ATO 22)_NIM

Misal : TUG1_SO21_123497890

DILARANG COPY PASTE