PCB (Process Control Block) Informasi yang berada didalam PCB terdiri dari: Identifikasi proses Informasi status prosesor Informasi kontrol proses

Blok Kendali Proses (Identifikasi proses) Identifier Identifier numeric yang disimpan dengan blok kendali proses, meliputi: Identifier proses Identifier yang menciptakan proses (parent process) User identifier

Blok Kendali Proses (Informasi Status Prosesor) Register User-Visible Register user-visible disesuaikan dengan bahasa mesin yang dieksekusi prosesor. Khusus dari register 8 ke 32, walaupun beberapa implementasi RISC mempunyai lebih 100.

Blok Kendali Proses (Informasi Status Prosesor lanjutan…) Register Kendali dan Status Merupakan varitas register prosesor yang dipekerjakan untuk mengontrol/mengendalikan operasi dari prosesor, yang meliputi: •Program counter: yang berisi address (alamat) instruksi berikutnya yang akan diambil •Condition codes: hasil dari aritmetik (perhitungan) terbaru atau operasi logika (seperti: sign, zero, carry, equal, overflow) •Status information: termasuk flag (tanda-tanda) interup yang enabled/disabled, execution mode

Blok Kendali Proses (Informasi Status Prosesor lanjutan…) Stack Pointer Masing-masing proses memiliki satu atau lebih sistem last-in-first-out (LIFO) stack yang berhubungan dengganya. Sebuah Stack digunakan untuk menyimpan parameter dan memangil alamat (address) untuk prosedur dan sistem call (pangilan). Stack pointer point menunjuk stack yang tertinggi.

Blok Kendali Proses (Informasi Kendali Proses) Informasi Penjadwalan dan Status Informasi yang dibutuhkan oleh sistem operasi untuk mengatur fungsi jpenjadwalan. Informasi khusunya: •Process state: menggambarkan kesiapsiagaan proses dijadwalkan untuk eksekusi (seperti : running, ready, waiting, halted). •Priority: satu atau lebih bidang boleh digunakan untuk membuat prioritas penjadwalan proses. Didalam beberapa sistem, dibutuhkan beberapa nilai ( seperti: default, current, highest-allowable) •Scheduling-related information: Tergantung pada algoritma penjadwalan yang digunakan. •Event: identitas proses event merupakan penungguan sebelum dapat dilanjutkan

Blok Kendali Proses (Informasi Kendali Proses lanjutan…) Penstrukturan Data Sebuah proses dapat dihubungkan dengan proses lain didalam sebuah antrian (queue), kelompok (ring), atau beberapa struktur yang lain. Sebagai contoh: seluruh proses dalam status menunggu untuk tingkatan prioritas tertentu yang dihubungkan didalam sebuah antrian. Proses boleh mempertunjukan hubungan parent-child (creator-created) dengan proses lain. Blok Kendali Proses (process control block) boleh berisi pointer ke proses lain untuk mendukung struktur tersebut.

Blok Kendali Proses (Informasi Kendali Proses lanjutan… ) Komunikasi Antar Proses Beberapa flag, signal, dan message dapat berhubungan komunikasi diantara dua proses yang mandiri (independent). Sebagian atau seluruh informasi dijaga didalam process control block Proses yang Istimewa Proses menjamin syarat – syarat memori yang boleh diakses dan tipe – tipe instruksi yang dieksekusi. Sebagai tambahan, keistimewaan boleh diaplikasikan untuk penggunaan utilitas dan pelayanan sistem.

Blok Kendali Proses (Informasi Kendali Proses lanjutan… ) Manajemen Memori Bagian ini meliputi pointer ke segment dan atau beberapa page table yang menjelaskan memori virtual yang ditugaskan untuk proses ini Kepemilikan sumber daya dan utilitas Sumberdaya dikontrol oleh proses yang sudah ditandai, seperti file-file yang dibuka. Histori utilisasi prosesor atau sumber daya lainnya juga dimasukkan; informasi yang dibutuhkan oleh penjadwalan.

Informasi Status Prosesor Berisikan register prosesor Register User-visible Register kendali dan status Stack pointer Program status word (PSW) Berisi informasi satus Contoh: register EFLAGS pada mesin Pentium

Aturan PCB Merupakan hal sangat penting dan pusat struktur data didalam sebuah sistem operasi Berisikan seluruh proses yang dibutuhkan oleh sistem operasi Blok-blok dibaca dan/atau dimodifikasi oleh setiap modul secara virtual didalam sistem operasi, termasuk: Penjadwalan Alokasi sumber daya Pemrosesan interupsi Monitoring dan analisis peforman PCB mengambarkan status sistem operasi

Aturan PCB (lanjutan….) Kesulitan adalah proteksi bukan akses Permasalahan: Bug didalam single routine, seperti pengendali interupsi, kerusakan pcb, yang dapat menghancurkan kemampuan sistem untuk mengatur pengaruh proses Perubahan disain didalam struktur atau semantic PCB yang dapat mempengaruhi sejumlah modul-modul didalam sistem operasi

Register Pentium II EFLAGS

Mode Eksekusi Membedakan antara: Mode eksekusi prosesor secara normal dihubungkan dengan sistem operasi Mode eksekusi prosesor secara normal dihubungkan dengan program-program user Instruksi tertentu hanya dapat dieksekusi oleh mode yang lebih istimewa Termasuk membaca atau mengubah register kendali, seperti PSW, instruksi I/O primitiv, dan instruksi yang berhubungan dengan manajemen memori.

Mode Eksekusi User mode Mode sistem, mode kendali atau mode kernel Mode yang edikit diistimewakan Program – program user khususnya dieksekusi didalam mode ini Mode sistem, mode kendali atau mode kernel Mode yang lebih diistimewakan Kernel sistem operasi

Fungsi khusus sebuah Kernel Sistem Operasi Manajemen Proses Menciptakan dan menghentikan proses Penjadwalan dan dispatching proses Switching proses Sinkronisasi proses dan pendukung komunikasi antar proses Manajemen PCB Manajemen Memori Alkoasi tempat/ruang alamat untuk proses Swapping Manajemen page dan segment Manajemen I/O Manajemen Buffer Alokasi chanel I/O dan peralatan untuk proses Fungsi Pendukung Mengendalikan interupsi Akunting Monitoring

Penciptaan Proses Menentukan sebuah proses identifier unik Alokasi ruang untuk proses Process control block (PCB) harus initialize Melakukan set up yang cocok untuk linkage Contoh: menambahkan proses baru daftar yang di-link-kan untuk penjadwalan antrian Menciptakan perluasan struktur data lainnya Contoh: menjaga sebuah perhitungan file Initialize => menginisialisasi, melihat data awal, memberikan nilai awal sebuah variabel

Kapan proses switching ? Clock interrupt Proses yang telah dieksekusi untuk bagian waktu maksimum yang diperkenankan Jika ya, proses harus dapat di switch untuk status ready dan proses lain di-dispatch I/O interrupt Memory fault Alamat (address) memori didalam memori virtual harus dibawa ke dalam memori utama

Kapan proses switching ? (lanjutan…..) Trap Sistem operasi menentukan apakah terjadinya error yang fatal Jika ya, proses yang sedang berlansung dipindah ke status exit dan proses swith terjadi Jika tidak, aksi sistem operasi tergantung pada eror alami dan disain dari sistem operasi Supervisor call Sistem operasi diaktifkan oleh Supervisor call Contoh: proses yang digunakan sedang running dan sebuah instruksi dieksekusi yang diminta operasi I/O , seperti membuka file 1. Trap => Interupsi karena terjadinya kesalahan atau kodisi pengecualian (exception conditions) yang dihasilkan proses yang running, seperti proses illegal dalam mengakses file 2. Supervisor call => pemangilan meminta atau mengaktifkan bagian sistem operasi

Mekanisme untuk menginterupsi Proses eksekusi Penyebab Kegunaan Interupsi Diluar eksekusi instruksi yang sekarang Reaksi suatu event eksternal yang asynchronous Trap Dihubungkan dengan instruksi sekarang Mengendalikan sebuah error atau kondisi pengecualian Supervisor Call Permintaan yang explicit Memanggil (Call) untuk sebuah fungsi sistem operasi

Pertukaran Status Proses Menyimpan keadaan prosesor termasuk program counter dan regiater lainnya Memperbaharui process control block proses yang sekarang sedang berlansung (berjalan) Memindahkan process control block ke queue - ready, blocked yang cocok Menyeleksi proses lain untuk eksekusi

Pertukaran Status Proses (lanjutan……) Memperbaharui process control block dari proses yang diseleksi. Termasuk menganti status proses ini ke Running Memperbaharui struktur data manajemen memori Memperbaharui keadaan proses terseleksi

Eksekusi Sistem Operasi Non-process Kernel Eksekusi kernel diluar proses manapun Kode sistem operasi yang dieksekusi sebagai entiti pembatas yang beroperasi didalam mode yang diistimewakan Eksekusi dengan User Processes Perangkat lunak sistem operasi dengan kontek pengguna proses Proses eksekusi dalam mode yang diistimewakan ketika mengeksekusi kode sistem operasi Faktor-faktor yang membangkitkan sistem operasi: Fungsi sistem operasi dalam hal ini sama caranya perangkat lnak komputer; merupakan program yang dieksekusi Sistem operasi sering melepaskan kontrol dan harus tergantung pada prosesor untuk mengizinkan pengontrolan kembali

Eksekusi Sistem Operasi (lanjutan……) Sistem Operasi berbasiskan Proses Fungsi utama kernel adalah pemisah proses Bermanfaat didalam lingkungan multi-processor atau multi-computer

Manajemen Proses UNIX SVR4 Kebanyakan sistem operasi eksekusi dengan dalam lingkungan pengguna proses

UNIX Process States