Manajemen Proses Windows dan Linux

Manajemen Proses dalam Sistem Operasi Windows

Windows adalah salah satu sistem operasi yang mempunyai banyak keunggulan dalam menjalankan suatu eksekusinya. Didalam sistem operasi ini, terdapat proses-proses yang sangat valid dan selalu berhubungan satu sama lain. Dibawah ini akan dijelaskan beberapa penjelasan tentang proses pada sistem operasi windows.

Didalam window, prosesnya mempunyai beberapa elemen dasar untuk menjalankan proses tersebut, yaitu :

-          Identifier

-          State

-          Priority

-          Program counter

-          Memory pointers

-          Context data

-          I/O status information

-          Accounting information

Dalam kenyataanya, proses banyak mengalami gangguan dalam menjalankan tugasnya. Oleh karena itu, ada PCB (Proses Control Block) untuk membantu dan memberikan dukungan kepada proses itu.

Trace adalah dereta intruksi yang dieksekusi proses dalam menjalankan tugasnya. Dispatcher merupakan suatu program kecil yang men-switch processor dari satu proses ke proses lainnya. Dibawah ini adalah gambaran umum suatu main memory mengpart addres-addresnya untuk melakukan beberapa proses.

1.      Alir Proses

Biasanya, dalam menjalankan tuganya, proses berada pada salah satu dua status yaitu running atau not running. Selain itu, terdapat suatu antrian untuk mendapatkan eksekusi yang akan dijalankan. Dibawah ini adalah diagram antrian suatu proses.

Keterangan : Proses dipindahkan oleh dispatcher dari SO ke CPU kemudian kembali ke antrian (Queue) sampai tugas tersebut selesai (lengkap) dan seterusnya.

Sistem operasi windows memperbolehkan proses berjalan menghasilkan proses lagi. Aksi ini disebut Proses swapning dengan macam :

1. Proses induk
2. Proses anak

Dalam kenyataanya, windows melakukan beberapa eksekusi yang eksekusi itu masih menghasilkan beberapa proses yang berbeda. Proses ini haruslah memberikan sebuah intruksi kepada prose parent agar perses parent atau induk dapat menjalankan proses aslinya.

2.      Model Proses Lima Status

Prosesor lebih cepat dibandngkan I/O, sehingga semua proses dapat menunggu I/O. Dalam gmabar diatas, status blocked berubah menjadi suspend ketika proses dialihkan ke disk. Setelah tahap ini, proses memberikan beberapa intruksi pada beberapa temenya yaitu :

Didalam proses sistem operasi windows, terdapat switc yaitu : memungkinkan berpindahnya proses. Suatu process switch dapat terjadi kapapun SO memperolehkontrol dari proses yang sedang (currently) berjalan. Event yang mungkin memberikan SO kontrol adalah :

Langkah-langkah dalam process switch:

1.      Simpan context dari processor termasuk program counter (PC) & register lain

2.      Update process control block (PCB) dariproses yang saat terkini dalam status Running

3.      Pindahkan PCB ke antrian yang tepat –ready; blocked; ready/suspend

4.      Pilih proses lain untuk dieksekusi

5.      Update PCB dari proses terpilih

6.      Update struktur data memorymanagement

7.      Restore (kembalikan) context dari proses terpilih

       pembuatan & penghentian suatu proses!

Alasan Pembuatan & Penghentian Proses

Pembuatan Proses:

Sistem Operasi membangun suatu struktur data untuk mengelola proses yang akan dijalankan dalam program. Biasanya, semua proses dalam komputer dibuat oleh Sistem Operasi, Tetapi Sistem Operasi juga membolehkan proses yang sedang berjalan membuat proses lain. Aksi ini disubut process spawning

– Proses  induk  (parent)  adalah  proses yang bisa membuat proses baru

– Proses anak (child) merupakan proses baru

Penyebab terjadinya pembuatan suatu proses baru yaitu;

1. Pada lingkungan batch, sebagai tanggapan atas pemberian suatu kerja (job)
2. Pada lingkungan interaktif, ketika pemakai baru berusaha logon

Langkah-langkah dalam pembuatan proses, antara lain :

• Memberi identitas (nama) pada proses yang dibuat.
• Menyisipkan proses pada list proses atau tabel proses.

Penghentian Proses

Suatu proses akan berhenti jika telah menyelesaikan pernyataan terakhir dan meminta pada sistem operasi untuk menghapusnya dengan menggunakan system call exit. Proses mengembalikan semua data (output) ke parent proses melalui system call wait. Kemudian proses akan dihapus dari list atau tabel system dilanjutkan dengan menghapus PCB.

Penghapusan proses ini akan menjadi sangat kompleks jika ternyata proses yang akan dihentikan tersebut membuat proses-proses yang lain. Pada beberapa system proses-proses anak akan dihentikan secara otomatis jika proses induknya berhenti. Namun ada beberapa sistem yang menganggap bahwa proses anak ini terpisah dengan induknya, sehingga proses anak tidak ikut dihentikan secara otomatis pada saat proses induk dihentikan

Dalam kenyataanya, program yang berjalan tidak selalu berjalan dengan lancar, tetapi ada kesalahan-kesalahan yang menyebabkan program itu akan diberhentikan. Harus ada cara  yang dapat menandakan bahwa suatu proses selesai.

Indikasi ini dapat berupa:

ü  Instruksi HALT membangkitkan suatu interupsi alert  untuk SO

ü  Aksi pengguna (seperti log off & keluar dari suatu aplikasi)

ü  Suatu kesalahan atau error

ü  Dihentikan oleh proses induk

model proses lima status beserta kemungkinan transisinya!

Model proses lima status diantaranya adalah

1. New adalah Proses sedang dikerjakan/dibuat.
2. Running adalah Instruksi sednag dikerjakan.
3. Waiting adalah Proses sedang menunggu sejumlah kejadian untuk terjadi (seperti sebuah penyelesaian I/O atau penerimaan sebuah tanda/signal).
4. Ready adalah Proses sedang menunggu untuk ditugaskan pada sebuah prosesor.
5. Terminated adalah Proses telah selsesai melaksanakan tugasnya/mengeksekusi

Status Suspended

1. Blocked -Blocked/Suspend : Jika tidak ada proses siap maka setidaknya satu diblokir proses swapped keluar untuk memberikan ruang bagi proses lain yang tidak diblokir.
2. Blocked/Suspend -Ready/Suspend : Sebuah proses dalam Diblokir / Suspend negara tersebut akan dipindahkan ke Siap / Suspend saat acara yang telah menunggu terjadi.
3. Ready/Suspend – Ready : Bila tidak ada siap proses di memori utama OS perlu membawa satu untuk melanjutkan eksekusi. Selain itu mungkin dengan kasus yang di proses Siap / Suspend negara memiliki prioritas lebih besar dari salah satu proses di Siap negara.
4. Ready -Ready/Suspend: Biasanya OS memilih untuk menunda proses yang diblokir daripada satu siap karena proses siap sekarang dapat dijalankan sedangkan yang diblokir adalah proses mengambil atas ruang memori utama dan tidak dapat dijalankan.
5. New – Ready/Suspend and New – Ready : Ketika sebuah proses baru dibuat maka dapat ditambahkan ke antrian Siap atau Siap / Suspend antrian.
6. Blocked/Suspend -Blocked : Pencantuman ini tampaknya transisi jika proses belum siap untuk dijalankan dan belum di utama memori tetapi mempertimbangkan skenario berikut Sebuah proses terminates freeing beberapa memory.memory utama akan memproses dalam (Diblokir / Suspend) antrian dengan prioritas yang lebih tinggi daripada salah satu dalam proses (Ready / Suspend) antrian dan OS memiliki alasan percaya bahwa memblokir kegiatan untuk proses yang akan terjadi segera.
7. Running – Ready/Suspend:Biasanya yang menjalankan proses tersebut akan dipindahkan ke negara Siap jika alokasi waktu berakhir.
8. Any State – Exit: Biasanya, proses terminates ketika sedang berjalan baik karena telah selesai atau karena kondisi beberapa kesalahan fatal.

Process Control Back

Process Control Back adalah bentuk informasi-informasi lain yang diperlukan SO untuk mengendalikan dan mengoordinasikan beragam proses aktif dalam suatu proses.

Element-elemen PCB antara lain:

1. Identifier proses
2. Status proses. Mendefinisikan status proses (running,ready,block, dsb)
3. Prioritas. Menjelaskan prioritas proses\
4. Informasi berkaitan penjadwalan. Informasi ini seperti lama menunggu, lama proses terakhir dieksekusi dsb.\
5. Kejadian (Event). Identitas kejadian yang ditunggu proses
6. Program Counter
7. Informasi I/O untuk menjadwalkan informasi yang sudah masuk
8. Konteks Data
9. Memori Pointer

Manajemen Proses Dalam Sistem Operasi Linux

Proses merupakan konsep pokok pada sistem operasi, karena salah satu tugas utama sistem operasi adalah bagaimana mengatur proses – proses yang berjalan di sistem. Sebenarnya apakah Proses itu?

Berikut beberapa definisi proses pada sistem operasi adalah :

1. Program yang sedang dalam keadaan dieksekusi.

2. Unit kerja terkecil yang secara individu memiliki sumber daya dan dijadwalkan oleh sistem
operasi.
Sistem operasi mengolah seluruh proses yang ada di sistem dan bertugas mengalokasikan sumber daya – sumber daya ke proses yang membutuhkan sesuai dengan kebijaksanaan tertentu. Sumber daya yang dibutuhkan proses diantaranya CPU, memori, file serta I/O device.

Keadaan Proses

Proses – proses yang dikelola oleh sistem operasi akan melalui serangkaian keadaan yang merupakan bagian dari aktivitasnya. Keadaan proses ini disebut sebagai status proses yang terdiri dari:

Status New yaitu status dimana proses sedang dibuat.

Status Ready yaitu status dimana proses siap dieksekusi tetapi CPU belum tersedia karena sedang mengerjakan proses lain.

Status Waiting yaitu status dimana proses sedang menunggu suatu kejadian tertentu. Misalnya sedang menunggu operasi I/O selesai, menunggu signal dari proses lain, tersedianya memori, dsb.

Status Running yaitu status dimana proses dieksekusi. Pada status ini CPU sedang mengeksekusi instruksi – instruksi pada proses.

Status Terminated yaitu status dimana proses diakhiri.

Ø  Sebuah proses menjadi Waiting karena proses tersebut menunggu suatu kejadian tertentu seperti selesainya operasi I/O, misalnya perekaman data ke disk karena pada saat perekaman dilakukan proses sedang tidak menggunakan CPU maka scheduler segera mengalokasikan CPU ke proses lain yang telah Ready. Apabila kejadian yang ditunggu telah selesai maka proses dipindahkan kembali ke antrian Ready dan siap dijadwalkan.

Ø  Sebuah proses dari keadaan Running dapat menjadi Ready kembali karena diinterupsi oleh proses lain. Interupsi dapat disebabkan karena jatah waktu yang diberikan CPU ke proses tersebut telah habis sementara proses masih memerlukan sejumlah waktu untuk selesai. Jatah waktu yang diberikan sering disebut sebagai quantum time (time slice) yang dapat berkisar antara 1 hingga 100 milidetik. Interupsi suatu proses terkait erat dengan strategi penjadwalan proses yang digunakan sistem operasi yaitu strategi preemptive dimana suatu proses dapat saja disela oleh proses lain pada saat Running.

- Sebuah proses menjadi Terminated disebabkan oleh beberapa hal diantaranya:
1. Proses memang sudah sele sai mengerjakan tugasnya, sehingga diakhiri secara normal
2. Melewati batas waktu yang telah diberikan

3. Terjadi kesalahan perhitungan misalnya mengerjakan instruksi pembagian dengan nol
(division by zero) , atau menyimpan angka yang lebih besar daripada yang dapat diakomodasi
oleh perangkat keras.

4. Terjadi kegagalan I/O seperti kegagalan pembacaan dan penulisan file.

5. Proses induknya berakhir, pada kasus ini suatu proses dibuat oleh proses lain, proses pembuat disebut sebagai parent, sedangkan proses yang dibuat disebut sebagai child . Sistem dirancang untuk mengakhiri secara otomatis proses – proses childnya bila proses parent berakhir.
6. Proses child diakhiri atas permintaan proses parentnya. Pada kasus ini parent mengirim signal tertentu untuk mengakhiri childnya misalnya mengirim signal SIGQUIT, SIGKILL atau SIGTERM.

Konsep Pembuatan Proses

Konsep pembuatan proses pada sistem operasi linux :

ü  Setiap proses diberi nomor khusus sebagai identifikasi yang disebut process identification atau PID berupa angka integer unik.

ü  Jika proses selesai (Terminated) maka semua sumber daya yang digunakan termasuk PID dibebaskan kembali.

ü  Proses dibuat menggunakan system call fork() yang sering disebut forking proses

ü  System call fork() mengkopi proses pemanggil sehingga akan terdapat 2 proses yaitu :

1.      Proses pemanggil disebut PARENT

2.      Proses hasil kopian disebut CHILD

ü  Proses CHILD identik dengan proses PARENT-nya tetapi memiliki PID yang berbeda.

ü  Setelah proses baru (child) berhasil dibuat eksekusi dilanjutkan secara normal di masing masing proses pada baris setelah pemanggilan system call fork.

ü  Proses pemanggil (PARENT) dapat melakukan forking proses lebih dari satu kali sehingga memungkinkan terdapat banyak proses CHILD yang dieksekusi.

ü  Proses CHILD dapat melakukan forking proses seperti halnya PARENT sehingga dapat terbentuk struktur pohon proses.