Pertemuan ke 3 Konsep Proses Multitasking: konkurensi siklus hidup proses

Proses Proses merupakan abstraksi atau permodulan terhadap eksekusi program. Elemen yang terlibat bukan hanya kode instruksi program, tetapi melibatkan data yang akan diolah.

Proses Pada awal perkembangan komputer, kode instruksi program dibaca dari suatu kartu plong, kemudian disalin ke memori utama dan akhirnya langsung di eksekusi oleh prosesor. Sekarang program disimpan sebagai berkas pada mendian penyimpanan sekunder, ketika suatu program di eksekusi maka kode instruksinya akan dibaca dan disalin ke memori utama secara umum fungsi memori : Menyimpan kode-kode program Mencatat informasi yang terkait dengan informasi program diataranya : Status eksekuisinya Alamat kode instruksi yang sedang di eksekusi Sumber daya komputer yang sedang digunakan seperti data,berkas, piranti I/O dll Secara sederhana proses dapat di defenisikan sebagai program yang sedang berjalan atau di eksekusi.

Multitasking Awalnya proses berjalan secara sekuensial atau berurut. tetapi memiliki kelemahan yaitu “ Tingkat penggunaan atau utilitas prosesor rendah karena suatu proses menunggu sampai operasi I/O selesai, prosesor harus menunggu sampai operasi I/O tersebut selesai dan prosesor tidak dapat dialokasikan ke proses berikutnya karena proses yang sedang berjalan belum selesai “. Berdasarkan permasalahan diatas maka munculah konsep multitasking atau multiprogramming pada sistem operasi.

Multitasking  sebuah metode dimana banyak pekerjaan atau proses diolah dengan menggunakan sumberdaya CPU yang sama. Dalam kasus sebuah komputer dengan prosesor tunggal, hanya satu instruksi yang dapat bekerja dalam satu waktu, berarti bahwa CPU tersebut secara aktif mengolah instruksi untuk satu pekerjaan tersebut.

konkurensi Perkembangan sistem komputer mendatang adalah menuju multiprocessing dan multiprogramming, terdistribusi dan paralel yang mengharuskan prose berjalan bersama dalam waktu bersamaan Kondisi diwaktu bersamaan disebut konkurensi.

Konkurensi Sinstem konkuren dapat didefeniskan sebagai sistem yang memiliki sejumlah aktivitas yang sedang berjalan bersamaan. Multiprocessing : sistem paralel Multicore : sistem komputer yang memiliki dua atau lebih prosesor. Sistem paralel dikelompokkan sebagai bagian dari multitasking

Hubungan konkurensi, sistem sekuensial dan multitasking

Implementasi konkurensi dan multitasking

Pengaruh yang mungkin terjadi antara proses yang berjalan bersamaan Proses tidak saling mempengaruhi Terjadi pada proses yang tidak saling berhubungan kecuali dalam hal berbagia pakai prosesor. Contoh aplikasi microsoft word dan microsoft media player berjalan bersamaan. 2. Proses saling mempengaruhi secara tidak langsung Terjadi pada proses yang tidak saling bekerja sama tetapi mengakses sumber daya yang sehingga proses-proses tersebut saling mempengaruhi satu sama lain. Sebagai contoh : aplikasi microsoft word dan Notepad yang sedang membuka suatu berkas yang sama. 3. Proses saling mempengaruhi secara langsung Terjadi pada proses yang saling bekerja sama untuk mencapai tujuan khusus. Contoh : aplikasi akuntansi mengkases aplikasi server basis data lokal seperti MS SQL Server. Dalam hal ini kedua proses aplikasi harus saling bekerja sama agar aliran data antar aplikasi dapat berjalan dengan baik.

Terjadinya perebutan sumbar daya karena proses saling mempengaruhi menyebabkan 1. Race condition: status sumber daya tersebut menjadi tidak valid dan tidak konsisten pada akhir seluruh kondisi: critical resource: sumber daya dalam race condition Critcal section: kode instruksi program yang me lakkan operasi. Penangannya : Mekanisme sinkrinisasi diantaranya : mutual exclusive yang memastikan pada suatu waktu hanya satu proses yang di ijinkan menjalkan critical section

Terjadinya perebutan sumbar daya karena proses saling mempengaruhi menyebabkan 2. Deadlock : kondisi kebuntuan dalam alokasi sumber daya yang dibutuhkan oleh proses akibatnya proses-proses yang terlibat tidak dapat melanjutkan eksekusinya sama sekali. Deadlock terjadi ketika proses-proses yang terlibat saling membutuhkan sumber daya yang sedang digunakan oleh proses lainya. Karena tidak ada satupun proses yang bersedia mengalah.yaitu melepas sumber daya yang sedang digunakannya, terjadilah kebuntuan.

Terjadinya perebutan sumbar daya karena proses saling mempengaruhi menyebabkan 3. Starvasion : Merupakan kondisi dimana satu proses atau lebih selalu kalah dalam kompetisi untuk mendapatkan sumber daya yang diperlukan, sehingga eksekusinya tertunda terus menerus. Penyebab utamanya adalah kebijakan sumber daya tidak adil dalam sistem operasi

Dari ketiga diatas maka dapat dinyatakan: Sistem operasi harus dapat mengawasi berbagai proses yang aktif melalui PCB(Process Control Block). Sistem operasi harus melakukan penjadwalan yang adil dan berusaha menjaga optimalisasi kinerja proses secara keseluruhan. Sistem opersi harus melakukan alokasi dan dealokasi berbagai sumber daya. Sistem operasi harus melindungi sumber daya yang sedang digunakan oleh suatu proses terhadap pengaksesan proses lain Sistem operasi harus menjaga jumlah data yang dialirkan dari/ke piranti I/O selalu konstan. Sistem operasi harus memfasilitasi proses-proses konkuren memerlukan komunikasi yang sama.

Siklus hidup proses Secara umum siklus hidup proses terdiri dari beberapa komponem: New Ready Waiting Running Terminated

Siklus Hidup Proses

New Proses yang berstatud New, masih dalam tahap inisiasi oleh prosedur atau rutin sistem operasi, pengisian tabel proses, pebuatan struktur data kendali untuk menyimpan informasi dan status proses. Kondisi yang menciptakan proses: Pengguna melakukan logon ke sistem sehingga SO akan menciptakan proses antar muka pengguna (shell). Permintaan eksekusi program oleh pengguna lewat aplikasi antar muka (shell). Suatu aplikasi menciptakan proses anak. Penciptaan proses baru sebagai bagian dari eksekusi batch

Ready Proses yang di inisiasi ditempatkan dalam antrian penjadwalan. Rutin yang melakukan pemilihan disebut dengan scheduler.

Running Jika sebuah proses readi terpilih oleh scheduler untuk dijalankan maka proses yang terpilih mulai dieksekusi. Proses yang berstatus running akan menguasai prosesor sepenuhnya. Proses yang berstatus running mempunyai 3 kemungkinan peralihan ke status lain: Proses sudah selesai berstatus terminated Jatah waktu di alokasikan ke proses status ready lainya. Running dapat beralih ke status blocked (waiting)

Blocked(waiting) Proses berstatus running beralih ke status waiting karena membutuhkan pembacaan data dari piranti I/O. Contoh : proses membutuhkan data berkas dari disk untuk melanjutkan pengolahan datanya. Untuk memaksimalkan penggunaan prosesor maka proses yang sedang menunggu ini akan dialihkan statusnya menjadi blocked dan sistem operasi akan menjalankan scheduler untuk memilih proses lain untuk di eksekusi.

Exit atau Terminated Proses berubah statusnya menjadi exit atau terminated berarti proses tersebut telah di hentikan eksekusinya, baik secara normal (proses telah selesai) maupun tidak (misalnya terjadi kesalahan sistem tidak ditangani) Jika telah selesai maka ruang memori telah dibersihkan ( dealokasi) oleh rutin sistem operasi.

Sejumlah hal yang menyebabkan proses selesai eksekusinya Proses telah selesai secara normal Batas waktu total telah terlewati Kekurangan ruang memori Pelanggaran batas memori Pelanggaran proteksi berkas atau sumber daya lainnya Kesalahan aritmatika Waktu tunggu (operasi I/O) melebihi batas yang ditetapkan Terjadi kegagalan I/O Instruksi yang tidak benar ataupun tidak valid Terjadi usaha pemakaian instruksi yang tidak di ijinkan. Salah memakai data atau tipe data Campur tangan sistem operasi atau operator Penghentian proses induk Atas permintaan proses induk ataupun proses lainya.

Pengembangan model siklus proses Model siklus proses dianggap sebagai model proses 3 status, karena status new dan exit diabaikan selama proses. Dari model proses 3 status dikembangkan menjadi model proses 5 status dengan penambahan status SuspendedBlocked dan status SuspendedReady. Proses yang running dapat menunda (Suspend) eksekusi prosesnya sendiri

Pengembangan model siklus proses Penundaan eksekusi proses berstatus blocked yang dilakukan oleh sistem ataupun proses lain akan menyebabkan status proses beralih menjadi suspendedBlocked. Proses yang berada dalam status suspendedblocked akan bertransisi menjadi suspendReady ketika event yang ditunggu terjadi atau operasi yang ditunggu telah selesai.

Pengembangan model siklus proses