uas sistem operasi

Nama         :wakhid budi utomo

Nim           :2014001764

Kelas         :amik pagi (B)

a.  Proses

Ø  Konsep dasar proses : Secara informal; proses adalah program dalam eksekusi. Suatu proses adalah lebih dari kode program,dimana kadang kala dikenal sebagai bagian tulisan. Proses juga termasuk aktivitas yang sedang terjadi,
sebagaimana digambarkan oleh nilai pada program counter dan isi dari daftar prosesor/ processor’sregister. Suatu proses umumnya juga termasuk process stack, yang berisikan data temporer (seperti parameter metoda, address yang kembali, dan variabel lokal) dan sebuah data section, yang berisikan variabel global.

Ø  Struktur sistem operasi : Pada kenyataannya tidak semua sistem operasi mempunyai struktur yang sama. Namun menurut Avi Silberschatz, Peter Galvin, dan Greg Gagne, umumnya sebuah sistem operasi modern mempunyai komponen sebagai berikut:

·         Managemen Proses.

·         Managemen Memori Utama.

·         Managemen Secondary-Storage.

·         Managemen Sistem I/O.

·         Managemen Berkas.

·         Sistem Proteksi.

·         Jaringan.

·         Command-Interpreter system.

Ø  Model dan implementasi proses :

Model Proses :

1.        Sequential Process / bergantian

2.        Multiprogramming

3.        CPU Switching à peralihan prosedur  dalam mengolah 1 proses ke proses lainnya.

Secara konsep setiap proses mempunyai 1 virtual CPU, tetapi pada kenyataannya adalah multiprogramming. Maka akan lebih mudah menganggap kumpulan proses yang berjalan secara parallel.

Satu                                         Empat                                      Model

   program counter                      program counter                               Proses

 

                (a)                                          (b)                                                         (c)

Keterangan :

a.         multiprogramming untuk 4 program di memori

b.        model konseptual untuk 4 proses independent, sequential

c.         hanya 1 program yang aktif dalam 1 waktu = pseudoparalel

 Implementasi Proses :

§   Untuk mengimplementasikan model proses, sistem operasi menggunakan suatu tabel / array yang disebut tabel proses dengan 1 entry per-proses.

§   Setiap entry berisi tentang : status proses, program counter, stack pointer, alokasi memori, status file, informasi schedulling / penjadwalan informasi, dll dari status kerja ke status siap.

Contoh Tabel Proses :

Proses management	Memory management	File management
Register	Pointer to text segment	UMASK mask
Program counter	Pointer to data segment	Root directoy
Program status word	Pointer to bss segment	Working directory
Stack pointer	Exit status	File descriptiors
Process state	Signal status	Effective uid
Time when process started	Process id	Effective gid
CPU time used	Parent process	System call parameters
Children’s CPU time	Process group	Various flag bits
Time of next alarm	Real uid
Message queue pointers	Effective uid
Pending signal bits	Real gid
Process id	Effective gid
Various flag bits	Bit maps for signals
	Various flag bits

b.Penjadwalan Proses

Ø  Penjadwalan round robin : Penjadwalan Round Robin (RR) ini dilakukan secara bergiliran berdasarkan antrian, prosessor mengerjakan sesaat setiap proses berturut-turut. Proses yang telah dieksekusi prosessor dan belum selesai akan kembali ke antrian terakhir yang ada pada saat itu sehingga penggiliran untuk eksekusi tersebut seperti gelang.

Semua proses di anggap penting dan diberi sejumlah waktu pemroses yang disebut kwanta (quantum) atau time-slice dimana prose situ berjalan.

- Konsep dasar algoritma ini menggunakan time sharing

- Pada dasarnya, prinsip hampir sama dengan FCFS, tapi bersifat preemptive

- proses akan dibatasi waktu prosesnya, yang disebut quantum time

- Keuntungan algoritma round robin :

• Adanya keseragaman waktu

- Kelemahannya :

• Jika quantum time sangat besar à switching yang terjadi akan semakin sedikit (seperti FCFS)
• Jika quantum time terlalu kecil à switching yang terjadi akan semakin banyak, sehingga banyak waktu yang terbuang

- Ketentuan Algoritma Round Robin adalah :

• Jika proses memiliki CPU Burst < Quantum Time, maka proses akan melepaskan CPU, jika telah selesai digunakan à CPU dapat segera digunakan oleh proses selanjutnya
• Jika proses memiliki CPU Burst > Quantum Time, maka proses tersebut akan dihentikan jika sudah mencapai quantum time dan selanjutnya mengantri kembali pada posisi tail queue (ekor dari ready queue), CPU kemudian menjalankan proses berikutnya

Jika quantum time belum habis dan proses menunggu suatu kejadian (selesainya operasi I/O), maka proses menjadi blocked dan CPU dialihkan ke proses lain

Ø  Penjadwalan berprioritas : Penjadwalan Berprioritas (PS)

Ide penjadwalan adalah tiap proses diberikan prioritas dan proses berprioritas tinggi running (mendapat jatah waktu proses).
Prioritas dapat diberikan secara :
– Prioritas statis
– Prioritas dinamis

Prioritas Statis
Prioritas statis berarti rioritas tak berubah
Keunggulan
– mudah diimplementasikan
– mempunyai overhead relatif kecil
Kelemahan
– Penjadwalan tak tanggap perbuhana lingkungan yang mungkin menghendaki penyesuaian prioritas.

Prioritas Dinamis
Prioritas dinamis merupakan mekanisme menanggapi perubahan lingkungan sistem beroperasi. Prioritas awal diberikan ke proses mungkin hanya berumur pendek setelah disesuaikan ke nilai yanglebih tepat sesuai lingkungan.

Kelemahan
Implementasi mekanisme prioritas dinamis lebih kompeks dan mempunyai overhead lebih besar. Overhead ini diimbangi dengan peningkatan daya tanggap sistem.

Contoh penjadwalan berprioritas
Proses-proses yang sangat banyak operasi I/O menghabiskan kebanyakan waktu menunggu selesainya operasi I/O. Proses-proses ini diberi prioritas sangat tinggi sehingga begitu proses memerlukan pemroses segera diberikan, proses akan segera memulai permintaan I/O berikutnya hingga mengakibatkan proses blocked menunggu selesainya operasi I/O. Dengan demikian pe mroses dapat dipergunakan proses-proses lain. Proses-proses I/O bound berjalan paralel bersama proses-proses lain yang benar-benar memerlukan pemroses, sementara proses-proses I/O bound itu menunggu selesainya operasi DMA.

Proses-proses yang sangat banyak operasi I/O kalau harus menuggu lama untuk memakai pemroses (karena prioritas rendah) hanya akan membebani meori karena harus disimpan tanpa perlu prosesproses itu dimemori karena tidak selesai-selesai menunggu operai I/O dan menunggu jatah pemroses.

Algoritma Prioritas Dinamis
Algoritma dituntun oleh keputusan untuk memenuhi kebijaksanaan tertentu yang menjadi tujuan.
Algoritma sederhana yang memberi layanan bagus adalah men-set prioritas dengan nilai 1/f dimana f adalah ratio kwanta terakhir yang digunakan proses.
– Proses yang menggunakan 2 msec kwanta 100 ms maka prioritasnya 50.
– Proses yang berjalan selama 50 ms sebelum blocked berprioritas 2.
– Proses yang menggunakan seluruh kwanta berprioritas 1.

Keunggulan Algoritma Penjadwalan Berprioritas
Biasanya memenuhi kebijaksanaan yang ingin mencapai maksimasi suatu kriteria diterapkan.

Kombinasi
Algoritma penjadwalan berprioritas dapat dikombinasikan yaitu mengelompokan proses-proses menjadi kelas-kelas prioritas. Penjadwalan berprioritas diterapkan antar kelas-kelas proses itu. Penjadwalan round-robin atau FIFO diterapkan pada proses-proses di satu kelas.

Ø  Penjadwalan dengan Banyak Antrian (MFQ)

Penjadwalan ini merupakan:

– Penjadwalan preemptive (by-time)
– Penjadwalan berprioritas dinamis.

Penjadwalan ini untuk mencegah banyaknya swapping dengan proses-proses yang sangat banyakmenggunakan pemroses (karena menyeelesaikan tugasnya memakan waktu lama) diberi jatah waktu (jumlah kwanta) lebih banyak dalam satu waktu.
Penjadwalan ini menghendaki kelas-kelas prioritas bagi proses-proses yang ada. Kelas tertinggi berjalan selama satu kwanta, kelas berikutnya berjalan selama dua kwanta, kelas berikutnya berjalan empat kwanta, dan seterusnya. Ketentuan yang berlaku adalah sebagai berikut:
– Jalankan proses pada kelas tertinggi
– Jika proses menggunakan seluruh kwanta yang dialokasikan maka diturunkan kelas prioritasnya.
– Proses yang masuk untuk pertama kali ke sistem langsung diberi kelas tertinggi.
Mekasnime ini dapat mencegah proses yang perlu berjalan lama swapping berkali-kali dan mencegah proses-proses interaktif yang singkat harus menunggu lama.

Penggunaan
Sistem dengan banyak proses lambat, memerlukan waktu dan juga terdapat banyak proses singkat.

Penjadwalan Terpendek, Duluan (SJF)
Penjadwalan ini merupakan :
– Penjadwalan non-preemptive
– Penjadwalan tak berprioritas
Penjadwalan ini mengasumsikan waktu jalan proses(sampai selesai) diketahui sebelumnya. Mekanisme penjadwalan adalah menjadwalkan proses dengan waktu jalan terpendek lebih dulu sampai selesai.
Penjadwalan mempunyai efesien tinggi dan turn arround time rendah.

Contoh :
Terdapat empat proses A,B,C,D dengan jalam selama 8,7,6,5 kwanta.
Gambar 5.2a menunjukkan cara I, dengan proses-proses dijadwalkan berurutan sebagai A,B,C,D. Gambar 5.2b menunjukkan bila proses-proses dijadwalkan secara SJF yaitu berurutan B,C,D,A

Kedua cara menghasilkan turn arround time ditunjukan gambar 5.2c. Cara I trun arround time rata-rata adalah 17,5 kwanta sedang cara II adalah 15 kwanta.

Walaupun mempunyai turn arround yang bagus, SJF mempunyai yaitu:
– Tidak dapat mengetahui ukuran job saat job masuk
– Proses yang tidak datang bersamaan, sehingga penetapannya harus dinamis.

Untuk mengetahui ukuran job agar dapat ditetapkan yang terpendek biasanya dilakukan pendekatan. Pendekatan yang biasa dilakukan adalah membuat estimasi berdasar kelakuan sebelumnya.

c.Managemen Memory

Ø  manajemen memori

 adalah suatu kegiatan untuk mengelola memori komputer. Proses ini menyediakan cara mengalokasikan memori untuk proses atas permintaan mereka, membebaskan untuk digunakan kembali ketika tidak lagi diperlukan serta menjaga alokasi ruang memori bagi proses. Pengelolaan memori utama sangat penting untuk sistem komputer.

Manajemen memori sangat penting untuk memproses dan fasilitas masukan/keluaran secara efisien, sehingga memori dapat menampung sebanyak mungkin proses dan sebagai upaya agar pemogram atau proses tidak dibatasi kapasitas memori fisik di sistem komputer.

Jadi, Fungsi manajemen memori:
1. Mengelola informasi memori yang dipakai dan tidak dipakai.
2. Mengalokasikan memori ke proses yang memerlukan.
3. Mendealokasikan memori dari proses yang telah selesai.
4. Mengelola swapping antara memori utama dan disk.

Manajemen Memori dibedakan menjadi dua, berdasarkan ada tidaknya proses swap. Manajemen Memori dengan swapping adalah manajemen memori dengan pemindahan proses antara memori utama dan disk selama eksekusi. Manajemen Memori tanpa swapping adalah manajemen memori tanpa pemindahan proses antara memori utama dan disk selama eksekusi.

Sistem memori virtual memisahkan alamat memori yang digunakan oleh suatu proses dari alamat fisik yang sebenarnya, yang efektif meningkatkan jumlah RAM yang tersedia menggunakan disk swapping. Manajer memori virtual memiliki pengaruh besar pada kinerja sistem secara keseluruhan.

Ø  Swapping :

 salah satu Manajemen Memori, berdasarkan ada tidaknya proses swap. Manajemen Memori dengan swapping adalah manajemen memori dengan pemindahan proses antara memori utama dan disk selama eksekusi. Manajemen Memori tanpa swapping adalah manajemen memori tanpa pemindahan proses antara memori utama dan disk selama eksekusi.

Teknik swapping roll out, roll in menggunakan algoritma berbasis prioritas dimana ketika proses dengan prioritas lebih tinggi tiba maka memory manager akan mengeluarkan proses dengan prioritas yang lebih rendah serta me-load proses dengan prioritas yang lebih tinggi tersebut. Saat proses dengan prioritas yang lebih tinggi telah selesai dieksekusi maka proses yang memiliki prioritas lebih rendah dapat dimasukkan kembali ke dalam memori dan kembali dieksekusi.

Sebagian besar waktu swapping adalah waktu transfer. Sebagai contoh kita lihat ilustrasi berikut ini: sebuah proses pengguna memiliki ukuran 5 MB, sedangkan tempat penyimpanan sementara yang berupa harddisk memiliki kecepatan transfer data sebesar 20 MB per detiknya. Maka waktu yang dibutuhkan untuk mentransfer proses sebesar 5 MB tersebut dari atau ke dalam memori adalah 5000 KB / 20000 KBps = 250 ms

Perhitungan di atas belum termasuk waktu latensi, sehingga jika kita asumsikan waktu latensi sebesar 2 ms maka waktu swap adalah sebesar 252 ms. Oleh karena terdapat dua kejadian dimana satu adalah proses pengeluaran sebuah proses dan satu lagi adalah proses pemasukan proses ke dalam memori, maka total waktu swap menjadi 252 + 252 = 504 ms.

Contoh Swapping

* Ketika waktu kuantum habis, pengatur memori akan menukar proses yang telah selesai dan memasukkan proses yang lain ke dalam memori yang sudah bebas.

* Ketika waktu kuantum habis, pengatur memori akan menukar proses yang telah selesai dan memasukkan proses yang lain ke dalam memori yang sudah bebas.

* Swapping dapat juga terdapat dalam penjadwalan berbasis prioritas (priority scheduling).

Ø  Virtual Memory (Memori Virtual)

adalah memory yang dapat dibuat oleh user (pengguna komputer), yang digunakan oleh aplikasi untuk menggunakan sebagian dari memori sekunder seolah-olah ia menggunakannya sebagai RAM fisik.

Virtual memory menggabungkan RAM komputer Anda dengan ruang sementara pada hard disk. Ketika RAM berjalan rendah, memori virtual memindahkan data dari RAM ke sebuah ruang yang disebut paging file. Data bergerak ke dan dari paging file membebaskan RAM untuk menyelesaikan pekerjaannya.
Semakin banyak RAM komputer Anda, program-program Anda umumnya akan lebih cepat berjalan. Jika kurangnya RAM yang memperlambat komputer Anda, Anda mungkin tergoda untuk meningkatkan memori virtual untuk mengimbanginya. Namun, komputer Anda dapat membaca data dari RAM jauh lebih cepat daripada dari hard disk, sehingga menambahkan RAM adalah solusi yang lebih baik.

Penggunaan Virtual Memori

Virtual memory bisa dibuat dengan menggunakan memori yang ada di harddisk, jumlahnya tidak dibatasi, tergantung dari besarnya sisa memori yang ada di hard disk. Dalam sistem operasi berbasis Windows NT, terdapat sebuah komponen yang mengatur memori virtual yaitu Virtual Memory Manager (VMM) yang memiliki fungsi untuk dapat memetakan alamat-alamat virtual yang dimiliki oleh sebuah proses yang berjalan ke dalam page memori fisik di dalam komputer. Dengan cara ini maka setiap proses dapat memperoleh memori virtual yang cukup agar dapat berjalan dan tidak mengganggu memori yang sedang digunakan oleh proses lainnya. VMM menangani paging antara RAM dan page file agar setiap aplikasi 32-bit dapat mengakses memori hingga 4 Gigabyte, meskipun Windows hanya membatasinya pada kisaran 2 Gigabyte.

Jadi, untuk komputer yang mempunyai memori / RAM kecil ada baiknya memperbesar virtual memori agar tetap dapat menjalankan aplikasi yang membutuhkan memori yang besar terutama untuk game.

Berikut adalah langkah-langkah untuk memperbesar virtual memori di Windows XP (Experience) :

1.  Klik kanan [My Computer], pilih ‘Properties’ ;
2.  Klik tab ‘Advanced’, Pilih ‘Settings’ pada ‘Performance’ ;

3.  Ada 3 pilihan tab, Visual Effects, Advanced, & Data execution Prevention, kita pilih ‘Advanced’ ;

4.  Klik ‘Change’ pada Virtual Memory, pilih ‘Custom Size’, besarnya virtual memory terserah user ;

5.  Ubahlah nilai yang di lingkari menjadi lebih besar dari nilai default/ nilai standar

Setelah selesai menulis angka-nya, jangan lupa pilih ‘SET’, kemudian di ‘OK’, restart komputer anda. Jika Anda menerima peringatan bahwa memori virtual Anda rendah, Anda harus meningkatkan ukuran minimal paging file Windows Anda, menentukan ukuran minimum awal paging file pada jumlah memori akses acak (RAM). Di instal pada komputer Anda ditambah 300 megabyte (MB), dan ukuran maksimum sebesar 3 kali jumlah RAM yang terpasang pada komputer Anda. Jika Anda melihat peringatan pada tingkat yang direkomendasikan, kemudian meningkatkan ukuran minimum dan maksimum.

Rekomendasi:

1. Samakan besarnya memory pada Initial Size dan Maximum Size.
2. Dibeberapa sumber mengatakan besarnya memori pada virtual memori adalah {[Jumlah total DDR anda sekarang] x 2} +128, misalnya total memory (DDR-RAM) Anda sekarang 384 mb, berarti Virtual Memory Anda = (384×2)+128 = 896. Tapi sumber dari Microsoft mengatakan Virtual Memory yang baik adalah 1,5x dari jumlah Memory (DDR-RAM) yang terpasang di PC/Laptop Anda.
3. Karena Virtual Memory berfungsi sebagai pengganti (tambahan) DDR-RAM dan mengambil akses dari harddisk (HDD). Alangkah baiknya jika mempunyai 2 harddisk (partisi), bedakan lokasi harddisk antara System dan Virtual Memory,

 Contoh :

Drive (C) 70 GB (Windows terinstall)

Drive (D) 120 GB

Jika mempunyai 2 HDD atau lebih (atau partisi), jgn membuat virtual memory ditempat dimana windows diinstall, lebih baik dibuat virtual memory di Drive D. Kalau dibuat virtual memory ditempat yang sama, akan memperlambat akses ke virtual memory.

Kecuali anda hanya memiliki satu partisi.