Konsep Proses Sistem Operasi

Sistem Operasi (Operating System)

Sistem operasi merupakan sebuah perangkat lunak yang diprogram sebagai penghubung antara pengguna (user) komputer dengan perangkat keras komputer.

Sistem operasi merupakan pengelola seluruh sumber daya yang terdapat pada sistem komputer dan menyediakan sekumpulan layanan (system calls) untuk pengguna sehingga memudahkan, menyamankan penggunaan, dan dapat memanfaatan sumber daya sistem komputer dengan optimal.

Fungsi Sistem Operasi

Berikut ini adalah beberap fungsi dari Sistem Operasi.

1. Mengimplementasikan antarmuka untuk pemakai (user)
2. Memungkinkan pemakaian bersama perangkat keras (hardware)
3. Memungkinkan pemakaian data bersama
4. Mencegah para pengguna saling mengganggu satu sama lain
5. Membuat penjadwalan pemakaian sumber daya (resource)
6. Memberi fasilitas Input dan Output (I/O)
7. Memulihkan kesalahan (error)
8. Menghitung penggunaan sumber daya
9. Mengorganisasi data agar pengamanan dan cepat diakses
10. Menangani komunikasi jaringan

Proses Sistem Operasi

Proses pada sistem operasi adalah program yang sedang di eksekusi, merupakan unit kerja terkecil yang secara individu memiliki sumber sumber daya yang dijadwalkan oleh sistem operasi. Awalnya proses dijalankan secara sekuensial atau berurut, suatu proses akan di eksekusi sampai selesai baru kemudian berpindah ke proses selanjutnya. Sistem sekuensial memiliki kelemahan yakni tingkat pengguna atau utilitas prosesor yang rendah.

Istilah-istilah yang berkaitan dengan proses Sistem Operasi

1. Multiprocessing adalah manajemen banyak proses di komputer multiprocessor (banyak proses di dalamnya).
2. Multiprogramming (multitasking) adalah manajemen proses dengan masing-masing pemroses melakukan pengolahan secara independen.
3. Distributed processing adalah manajemen banyak proses yang di eksekusi di banyak komputer yang tersebar (terdistribusi) di satu jaringan.

Analogi Proses

Contoh, seorang koki akan membuat masakan spesial di sebuah restoran terkenal dengan resep sendiri. Resep tersebut terdiri dari berbagai bahan makanan yang diperlukan. Resep adalah sebuah program, koki adalah prosesor, dan bahan-bahan yang diperlukan adalah masukan (input). Proses sendiri adalah kegiatan atau pekerjaan yang dilakukan koki dari awal sampai selesai yakni mulai dari membaca resep, menyiapkan bahan, mengolah sampai menjadi masakan tersebut siap saji.

Kasus 1
Pada sekelompok pekerja bangunan yang sedang mengerjakan sebuah jembatan ada pekerja khusus yang mengerjakan bagian pondasi, sebagian lagi bertugas melakukan pengelasan, dan sebagianya lagi mengerjakan pekerjaan lain yang disesuaikan dengan kemampuan dan keahlian pekerja. Pada intinya semua pekerja mengerjakan suatu pekerjaan dalam waktu yang bersamaan namun jenis pekerjaannya berbeda. Pada komputer sistem seperti ini disebut dengan sistem pararel atau multiprocessing.

Kasus 2
Seorang tukang bangunan memdapat pekerjaan untuk membangun dua sekolah yang kebetulan harus selesai dalam waktu yang bersamaan, sebut saja sekolah X dan sekolah Y.  Untuk menyelesaikan kedua sekolah tersebut akhirnya tukang bangunan tersebut membuat penjadwalan. Rumah X dikerjakan setiap pukul 7.00 pagi sampai jam 12.00 sedangkan rumah Y dikerjkan setelah pengerjaan rumah X sampai pukul 5.00 sore. Dengan demikian kedua rumah tersebut dikerjakan oleh si tukang bangunan setiap hari sampai kedua rumah tersebut selesai dibangun.

Proses Penjadwalan

Sebuah proses dapat memiliki tiga status utama yaitu:

1. Running: status yang dimiliki pada saat instruksi-instruksi dari sebuah proses dieksekusi.
2. Waiting: status yang dimiliki pada saat proses menunggu suatu sebuah event seperti proses M/K.
3. Ready: status yang dimiliki pada saat proses siap untuk dieksekusi oleh prosesor.

Terdapat dua status tambahan, yaitu saat pembentukan dan terminasi:

1. New: status yang dimiliki pada saat proses baru saja dibuat.
2. Terminated: status yang dimiliki pada saat proses telah selesai dieksekusi.

Hanya satu proses yang dapat berjalan pada prosesor mana pun pada satu waktu. Namun, banyak proses yang dapat berstatus Ready atau Waiting. Ada tiga kemungkinan bila sebuah proses memiliki status Running:

1. Jika program telah selesai dieksekusi maka status dari proses tersebut akan berubah menjadi terminated.
2. Jika waktu yang disediakan oleh OS untuk proses tersebut sudah habis maka akan terjadi interrupt dan proses tersebut kini berstatus ready.
3. Jika suatu event terjadi pada saat proses dieksekusi (seperti ada permintaan M/K) maka proses tersebut akan menunggu event tersebut selesai dan proses berstatus waiting.

Operasi-operasi Pada Proses

1. Penciptaan proses (create a process).
2. Penghancuran/terminasi proses (destroy a process).
3. Penundaan proses (suspend a process).
4. Pelanjutan kembali proses (resume a process).
5. Pengubahan prioritas proses.
6. Mem-block proses.
7. Membangunkan proses.
8. Menjadwalkan proses.
9. Memungkinkan proses berkomunikasi dengan proses lain.

New
Masih dalam tahap inisiasi oleh prosedur.

1. Meliputi alokasi memory utama untuk proses
2. Pengisian tabel proses
3. Pembuatan struktur data kendali untuk menyimpan informasi dan status proses
4. Belum siap untuk di eksekusi

Kondisi yang memicu proses new

1. Login ke sistem operasi
2. Permintaaan eksekusi program
3. Aplikasi yang menciptakan proses anak
4. Penciptaan proses baru dari eksekusi batch

Ready

1. Proses yang telah berhasil di inisiasi
2. Antrian penjadwalan prosesor dengan cara menyisipkan proses baru ke dalam antrian
3. Berisi referensi atau pointer ke struktur data kendali proses
4. Menandakan suatu proses siap berkompetisi untuk mendapatkan alokasi prosesor
5. Schduler adalah sistem operasi yang bertugas untuk memilih proses yang berada dalam proses ready

Running
Proses menguasi prosesor sepenuhnya. Proses running memiliki tiga kemungkinan yaitu:

1. Teminated, proses yang telah selesai
2. Ready, jika jatah waktu yang dialokasikan sudah habis
3. Blocked

Blocked/Waiting

1. Proses membutuhkan pembacaan data dari piranti I/O
2. Proses ini akan disisipkan pada antrian penjadwalan peranti I/O atau event
3. Jika I/O yang di tunggu sudah selesai makan proses akan kembali ke antrian ready dan menunggu pemillihan oleh schedule

EXIT/Terminated
Proses tersebut sudah dihentikan eksekusinya

1. Proses telah selesai secara normal
2. Batas waktu total sudah terlewati
3. Kekurang ruang memory
4. Pelanggaran batas memory
5. Pelanggaran proteksi berkas
6. Kesalahan aritmatika
7. Waktu tunggu melebihi batas
8. Terjadi kegagalan I/O
9. Instruksi tidak benar
10. Terjadi pemakaian instruksi yang tidak di izinkan