Jawaban Tugas Operasi Sistem Bab 2

1. Sebutkan lima aktivitas sistem operasi yang merupakan contoh dari suatu managemen proses. !
2. Definisikan perbedaan antara penjadualan short term, medium term dan long term.
3. Jelaskan tindakan yang diambil oleh sebuah kernel ketika alih konteks antar proses.
4. Informasi apa saja yang disimpan pada tabel proses saat alih konteks dari satu proses ke proses lain.
5. Di sistem UNIX terdapat banyak status proses yang dapat timbul (transisi) akibat event (eksternal) OS dan proses tersebut itu sendiri. Transisi state apa sajakah yang dapat ditimbulkan oleh proses itu sendiri. Sebutkan!
6. Apa keuntungan dan kekurangan dari:

• Komunikasi Simetrik dan asimetrik
• Automatic dan explicit buffering
• Send by copy dan send by reference
• Fixed-size dan variable sized messages

7. Jelaskan perbedaan short-term, medium-term dan long-term?

8. Jelaskan apa yang akan dilakukan oleh kernel kepada alih konteks ketika proses sedang berlangsung?

9. Beberapa single-user mikrokomputer sistem operasi seperti MS-DOS menyediakan sedikit atau tidak sama sekali arti dari pemrosesan yang konkuren. Diskusikan dampak yang paling mungkin ketika pemrosesan yang konkuren dimasukkan ke dalam suatu sistem operasi?

10. Perlihatkan semua kemungkinan keadaan dimana suatu proses dapat sedang berjalan, dan gambarkan diagram transisi keadaan yang menjelaskan bagaimana proses bergerak diantara state.

11. Apakah suatu proses memberikan ’issue’ ke suatu disk I/O ketika, proses tersebut dalam ’ready’ state, jelaskan?

12. Kernel menjaga suatu rekaman untuk setiap proses, disebut Proses Control Blocks (PCB). Ketika suatu proses sedang tidak berjalan, PCB berisi informasi tentang perlunya melakukan restart suatu proses dalam CPU. Jelaskan dua informasi yang harus dipunyai PCB.

Jawabannya

1.  – Membuat dan menghapus proses pengguna dan sistem proses.  Sistem operasi bertugas mengalokasikan sumber daya yang dibutuhkan oleh sebuah proses kemudian mengambil sumber daya itu kembali setelah proses tersebut selesai agar dapat digunakan untuk proses lainnya.

      – Menunda atau next process.  Sistem operasi akan mengatur proses apa yang harus dijalankan terlebih dahulu berdasarkan berdasarkan prioritas dari proses-proses yang ada. Apa bila terjadi dua 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.

2. Short term scheduler

• Short term scheduler digunakan untuk memilih diantara proses-proses yang siap di eksekusi dan salah satunya dialokasikan ke CPU.

• Short term scheduler Sering digunakan untuk memilih proses baru untuk CPU. Proses dieksekusi hanya beberapa milidetik sebelum menunggu I/O.

• Karena durasi yang pendek antara eksekusi, Short term scheduler harus sangat cepat

Contoh : jika Short term scheduler membutuhkan 10ms untuk memutuskan mengeksekusi proses 100ms, maka 10/110=9% CPU digunakan untuk menjadwalkan pekerjaan.

• Pada system time sharing, setiap proses baru ditempatkan di memori. Short term scheduler digunakan untuk memilih dari proses-proses tersebut di memori untuk diekseskusi.

Medium term scheduler

• Beberapa OS seperi system sharing, membutuhkan penjadwalan level tambahan (intermediate), yang disebut “medium term scheduler”.

• Memperkenalkan konsep swapping proses : proses di “swap out “ dan di “swap in” pada medium term scheduler.

• Swapping diperlukan untuk meningkatkan “process mix” atau karena perubahan pada kebutuhan memori melebihi memori yang tersedia, memori perlu dibebaskan.

Long term scheduler

• Proses-proses pada system batch di spool ke mass storage device (disk), disimpan sebagai eksekusi selanjutnya.

• Long term scheduler digunakan untuk memilih proses dari pool dan menyimpannya ke memori.

• Long term scheduler tidak sering mengeksekusi, digunakan hanya jika proses meninggalkan system.

• Karena antar eksekusi terjadi interval yang panjang, Long term scheduler mempunyai waktu lebih banyak untuk memutuskan proses mana yang dipilih untuk eksekusi.

• Long term scheduler memilih dengan baik “process mix” antara I/O bound dan CPU bound.

- Bila semua proses adalah I/O bound, ready queue hampir selalu kosong.

- Bila semua proses adalah CPU bound, I/O queue hampir selalu kosong.

• Pada beberapa system, Long term scheduler tidak digunakan (misalnya pada time sharing system) atau minimal.

3. Pada saat alih konteks terjadi,  kernel akan menyimpan konteks dari proses lama kedalam PCB-nya dan mengisi konteks yang telah disimpan dari proses baru yang telah terjadual untuk berjalan. Pergantian waktu konteks adalah murni overhead, karena sistem ini melakukan pekerjaan yang tidak perlu. Kecepatannya bervariasi dari mesin ke mesin, bergantung pada kecepatan memori, jumlah register yang harus di copy, dan keberadaan instruksi khusus (seperti instruksi tunggal untuk mengisi atau menyimpan seluruh register). Tingkat kecepatan umumnya berkisar antara 1 sampai 1000 mikro detik.

4.

• Proses di blok untuk melayani input karena sumber daya yang diminta belum tersedia / meminta layanan  I/O sehingga menunggu kejadian muncul
• Penjadwalan mengambil proses lain.
• Penjadwalan mengambil proses ini (baru).
• Input telah tersedia.

5.

• New: Proses sedang dikerjakan/ dibuat.
• Running: Instruksi sedang dikerjakan.
• Waiting: Proses sedang menunggu sejumlah kejadian untuk terjadi (seperti sebuah penyelesaian I/Oatau penerimaan sebuah tanda/ signal).
• Ready: Proses sedang menunggu untuk ditugaskan pada sebuah prosesor.
• Terminated: Proses telah selsesai melaksanakan tugasnya/ mengeksekusi.

6.

• Symmetric komunikasi langsung adalah rasa sakit karena kedua belah pihak memerlukan nama proses lain. Hal ini membuat sulit untuk membangun sebuah server.
• Otomatis membuat pemrograman lebih mudah tapi adalah sebuah sistem sulit untuk membangun.
• Kirim oleh copy jaringan yang lebih baik bagi generalisasi dan masalah sinkronisasi. Kirim dengan referensi yang lebih efisien untuk besar struktur data tetapi sulit kode karena memori bersama implikasi.
• Variabel ukuran membuat pemrograman lebih mudah tapi adalah sistem lebih sulit untuk membangun.

7. Perpindahan antar proses melibatkan penyimpanan konteks dari proses yang sebelumnya dan proses berikutnya. Hal ini harus dapat dilakukan dengan cepat untuk mencegah terbuangnya waktu CPU. Versi baru dari Linux mengganti perpindahan konteks perangkat keras ini menggunakan piranti lunak yang mengimplementasikan sederetan instruksi mov untuk menjamin validasi data yang disimpan serta potensi untuk melakukan optimasi. Untuk mengubah konteks proses digunakan makro switch_to(). Makro tersebut akan mengganti proses dari proses yang ditunjuk oleh prev_task menjadi next_task. Makro switch_to() dijalankan oleh schedule() dan merupakan salah satu rutin kernel yang sangat tergantung pada perangkat keras (hardware-dependent).

8. Kernel menjaga suatu rekaman untuk setiap proses, disebut Proses Control Blocks (PCB). Ketika suatu proses sedang tidak berjalan, PCB berisi informasi tentang perlunya melakukan restart suatu proses dalam CPU.

9. Data file ada yg corrupt , dan akan terjadi hank atau eror

10. Penundaan (suspend) adalah operasi penting dan telah diterapkan dengan beragam cara. Penundaan biasanya berlangsung singkat. Penundaan sering dilakukan sistem untuk memindahkan proses-proses tertentu guna mereduksi beban sistem selama beban puncak.

Proses yang ditunda (suspended blocked) tidak berlanjut sampai proses lain meresume. Untuk jangka panjang, sumber daya-sumber daya proses dibebaskan (dilucuti). Keputusan membebaskan sumber daya-sumber daya bergantung sifat masing-masing sumber daya. Memori utama seharusnya segera dibebaskan begitu proses tertunda agar dapat dimanfaatkan proses lain. Resuming (pengaktifan kembali) proses, yaitu menjalankan proses dari titik (instruksi) dimana proses ditunda.

11. Ya, karena issue menyampaikan informasi ke dalam state.

12. PCB berisikan banyak bagian-dari informasi yang berhubungan dengan sebuah proses yang spesifik, termasuk ini:

• Keadaan proses: Keadaan mungkin, new ,ready ,running, waiting, halted, dan juga banyak lagi.
• Program counter: Counter mengindikasikan address dari perintah selanjutnya untuk dijalankan untuk proses ini.
• CPU register: Register bervariasi dalam jumlah dan jenis, tergantung pada rancangan komputer. Register tersebut termasuk accumulator, index register, stack pointer, general-puposes register, ditambah code information pada kondisi apapun. Besertaan dengan program counter, keadaan/ status informasi harus disimpan ketika gangguan terjadi, untuk memungkinkan proses tersebut berjalan/bekerja dengan benar setelahnya.
• Informasi manajemen memori: Informasi ini dapat termasuk suatu informasi sebagai nilai dari dasar dan batas register, tabel page/ halaman, atau tabel segmen tergantung pada sistem memori yang digunakan oleh sistem operasi (ch 9).
• Informasi pencatatan: Informasi ini termasuk jumlah dari CPU dan waktu riil yang digunakan, batas waktu, jumlah akun, jumlah job atau proses, dan banyak lagi.
• Informasi status I/O: Informasi termasuk daftar dari perangkat I/O yang di gunakan pada proses ini, suatu daftar open file dan banyak lagi.
• PCB hanya berfungsi sebagai tempat menyimpan/gudang untuk informasi apapun yang dapat bervariasi dari prose ke proses.