UTS Sistem Operasi 1 kampus milenial ITBI Semester 1 (SATU)

  Nama       : IRNA MARLIANA SIREGAR 

  Kelas        : Pagi

  Jurusan   : Informatika

 

 SOAL

1. Apa itu sistem operasi ? 

2. Tuliskan tujuan dan fungsi  sistem operasi !

3. Tuliskan perkembangan sistem operasi berdasarkan 3 kelompok besar, tuliskan 

    kelompok besarnya saja, beserta kelebihan dan kekurangan !

4. Jelaskan peranan sistem operasi dalam struktur sistem kerja komputer !

5. Apa yang dimaksud dengan hardware dan software ?

    Apa peranan masing-masing pada sistem operasi komputer ? 

6. Jelaskan ragam arsitektur sistem operasi secara singkat !

7. Tuliskan konsep manajemen proses pada sistem operasi secara singkat !

8. Proses yang dijalankan oleh sistem operasi memiliki 3 jenis keadaan atau status 

    proses yaitu :

9. Tuliskan keuntungan dan kerugian konsep mesin virtual !

10. Apa saja yang sudah kamu pahami setelah belajar sistem operasi ? 

      Tuliskan dengan singkat !

JAWABAN 

1. Sistem Operasi adalah perangkat lunak sistem yang mengatur sumber daya dari perangkat keras(Hardware) dan perangkat lunak(Software), serta sebagai jurik (daemon) untuk program komputer.

2. Fungsi Sistem Operasi, yaitu : 

1. Sebagai Pengatur Hardware
2. Menjalankan perintah dasar pada komputer
3. Mengorganisir dan mengatur berbagai macam Aplikasi
4. Menterjemahkan bahasa pemrograman dalam bentuk grafis
5. Untuk peran komputer yang lebih optima

 Sistem operasi memiliki 3 tujuan dasar, yaitu : 

1.  Efisiensi : sistem operasi memungkinkan sumber daya sistem komputer untuk digunakan dengan secara efisien, 
2. Kemudahan : sistem operasi membuat komputer lebih mudah dipakai, 
3. Kemampuan berevolusi : sistem operasi harus disusun sedemikian rupa sehingga memungkinkan pengembangan yang efektif, pengunjian, dan penerapan fungsi-fungsi sistem yang baru tanpa mengganggu layanan yang telah ada

3. Perkembangan sistem operasi berdasarkan 3 kelompok besar beserta kelebihan dan kekuranga, yaitu :  

        1. Sistem Operasi DOS

Kelebihan Sistem operasi DOS:

– Ringan sehingga tidak menghabiskan banyak memori

– Ukurannya kecil

– Memiliki kompatibilitas tinggi

Kekurangan Sistem Operasi DOS:

– Belum ada antarmuka

– Intruksinya hanya berupa tulisan tidak ada grafik

      2. Sistem Operasi Windows

Kelebihan:

– Tampilan antarmuka User Friendly

– Lebih mudah dalam proses instalasi

– Aplikasi OS Windws melimpah

Kekurangan:

– Tidak open surce

– Berbayar dan lumayan mahal

– Mudah diretas karena sistem keamanannya masih lemah

– Rentan terkena serangan virus

       3. Sistem Operasi Linux

Kelebihan:

– Open Source

– Gratis tidak ada biaya lisensi

– Perkembangannya sangat kencang karena dikembangkan banyak orang

Kekurangan:

– Tidak dianjurkan bagi pengguna awam

– Aplikasi Linux terbatas

– Cara instal Linux terbilang susah

4.  Peranan sistem operasi dalam struktur sistem kerja komputer, yaitu :

1. Sebagai Kernel, yakni program yang terus-menerus berjalan selama komputer tengah dijalankan.
2. Sebagai Guardian, yakni penyedia kontrol akses yang melindungi file dan memberikan pengawasan kepada proses pembacaan, penulisan atau eksekusi data dan program.
3. Sebagai Gatekeeper, mengendalikan siapa saja yang memang berhak untuk masuk ke dalam sistem dan mengawasi tindakan apa saja yang bisa mereka lakukan saat telah masuk di dalam sistem.
4. Sebagai Optimizer, yakni mengefisiensikan hardware komputer sehingga nyaman untuk dioperasikan oleh pengguna (user), menjadwal input dari pengguna, mengakses basis data, proses komunikasi dan pengeluaran untuk meningkatkan kegunaan.
5. Sebagai Coordinator, yakni menyediakan berbagai fasilitas sehingga aktivitas yang kompleks bisa diatur untuk dikerjakan berdasar urutan yang telah disusun sebelumnya.
6. Sebagai Program Controller, yakni program yang berguna untuk mengontrol program aplikasi lainnya.
7. Sebagai Server, yakni menyediakan layanan yang memang sering dibutuhkan oleh pengguna, entah itu secara eksplisit maupun implisit, seperti mekanisme akses file, fasilitas interupt.
8. Sebagai Accountant, yakni mengatur waktu CPU, penggunaan memori, pemanggilan perangkat Input dan Output, disk storage dan waktu koneksi terminal.
9. Sebagai Interface, yakin menjembatani pengguna dengan hardware, menyediakan lingkungan yang lebih bersahabat dan mudah untuk digunakan. Sehingga, pengguna tidak akan dirumitkan oleh bahasa mesin atau perangkat pada level bawah.
10. Sebagai Sistem Resources Manager, yakni menjadi pengelola seluruh sumber daya Sistem Komputer.
11. Sebagai Virtual Machine, yakni menyediakan layanan seperti halnya menyembunyikan kompleksitas pemrograman dan menyajikan fasilitas yang lebih mudah dalam penggunaan perangkat keras

  5. Hardware adalah sebuah komponen pada sebuah komputer yang dapat dilihat atau berbentuk fisik. Contoh dari hardware adalah mouse, keyboard, monitor, printer, dan lain-lain yang dapat di sentuh. Software adalah sebuah perangkat lunak yang berupa data-data yang terdapat didalam sebuah komputer.

 6.   Sistem monolitik merupakan struktur sistem operasi sederhana yang dilengkapi dengan operasi “dual” pelayanan {sistem call} yang diberikan oleh sistem operasi.

Sistem Berlapis teknik pendekatan struktur sistem berlapis sistem operasi pada dasarnya dibuat menggunakan pendekatan top-down, semua fungsi ditentukan dan dibagi menjadi komponen komponen. 

Sistem Mesin Virtual konsep dasar dari mesin virtual ini tidak jauh berbeda dengan pendekatan sistem terlapis dengan tambahan berupa antarmuka yang menghubungkan perangkat keras dengan kernel untuk tiap-tiap proses.

Sistem Operasi Client Server merupakan sistem dimana yang satu mengirimkan request dan yang satunya menunggu request. 

Sistem Berorientasi Obyek layanan Sistem operasi sebagai kumpulan proses untuk menyelesaikan pekerjaannya, yang sering disebut dengan system operasi bermodel proses, sedangkan layanan system operasi sebagai objek disebut dengan system operasi berorentasi objek.

7. Manajemen proses merupakan konsep pokok dalam sistem operasi, sehingga masalah manajemen proses adalah masalah utama dalam perancangan sistem operasi. Proses berisi instruksi, data, program counter, register pemroses, stack data, alamat pengiriman dan variabel pendukung lainnya. 

8. sistem operasi memiliki 3 jenis keadaan atau status  proses yaitu :

• Ready, yaitu status dimana proses siap untuk dieksekusi pada giliran berikutnya
• Running, yaitu status dimana saat ini proses sedang dieksekusi oleh prosesor
• Blocked, yaitu status dimana proses tidak dapat dijalankan pada saat prosesor siap/bebas

9. Kelebihan dari Virtual Machin, yaitu :

• Familiar Interface
• High Availability
• Scalability
• Backup with Fast Recovery
• Easy Cloning
• Reduction of Cost
  

      Kekurangan dari Virtual Machine, yaitu :

• Mesin virtual tidak seefisien yang asli ketika mengakses perangkat keras.
• Konsumsi RAM yang tinggi karena setiap mesin virtual akan menempati ruang yang sama.
• Penggunaan ruang disk yang tinggi, karena dibutuhkan semua file untuk setiap sistem operasi yang diinstal pada setiap mesin virtual.
• Ketika beberapa virtual mesin dijalankan secara bersama pada satu komputer host, kinerjanya bisa menjadi tidak stabil.

 10. Ilmu yang dapat saya peroleh dari pelajaran sistem operasi, yaitu :

1. saya bisa mengoperasikan fungsi utama dari komputer dan memahami bagiamana cara untuk melakukan beberapa fungsi sistem operasi seperti:
   • Mematikan dan merestart perangkat komputer
   • Membuat dokumen dan pengetikan
   • Melakukan koneksi ke internet
   • Membuka file explorer dan juga melihat menu
   • Melakukan seleksi dan juga pemilihan sebuah menu   

       2. saya bisa memahami fitur yang dari sistem operasi komputer

       3. Agar user bisa menyelesaikan pekerjaannya dengan cepat

       4. Agar user bisa mengoptimalkan perangkat keras yang dimilkinya dengan baik

       5.  Agar perawatan sistem operasi, hardware dan software berjalan dengan baik

       6.  Supaya user memahami mengenai cara mengoperasikan sisem komputer    

       7. Untuk kepentingan troubleshooting sederhana 

  

 

           

Mandiri 1 - Sistem Operasi 1 kampus milenial ITBI Semester 1 (SATU)

Nama       : IRNA MARLIANA SIREGAR 

Kelas        : Pagi

Jurusan   : Informatika

 

Mandiri 2 - Sistem Operasi 1 kampus milenial ITBI Semester 1 (SATU)

Nama       : IRNA MARLIANA SIREGAR 

Kelas        : Pagi

Jurusan   : Informatika

 

Mandiri 3 - Sistem Operasi 1 kampus milenial ITBI Semester 1 (SATU)

 Nama       : IRNA MARLIANA SIREGAR

 Kelas        : Pagi

 Jurusan   : Informatika

 

1. Manajemen Proses sistem operasi.

    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’s register. 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. suatu program adalah satu entitas pasif, seperti isi dari sebuah berkas yang disimpan didalam disket, sebagaimana sebuah proses dalam suatu entitas aktif, dengan sebuah program counter yang mengkhususkan pada instruksi selanjutnya untuk dijalankan dan seperangkat sumber daya/ resource yang berkenaan dengannya.

    Meskipun dua proses dapat dihubungkan dengan program yang sama, program tersebut dianggap dua urutan eksekusi yang berbeda. Sebagai contoh, beberapa pengguna dapat menjalankan copy yang berbeda pada mail program, atau pengguna yang sama dapat meminta banyak copy dari program editor. Tiap-tiap proses ini adakah proses yang berbeda dan walau bagian tulisan-text adalah sama, data section bervariasi. Juga adalah umum untuk memiliki proses yang menghasilkan banyak proses begitu ia bekerja.

    Setiap proses dalam sebuah sistem operasi mendapatkan sebuah PCB (Process Control Block) yang memuat informasi tentang proses tersebut, yaitu: sebuah tanda pengenal proses (Process ID) yang unik dan menjadi nomor identitas, status proses, prioritas eksekusi proses dan informasi lokasi proses dalam memori. Prioritas proses merupakan suatu nilai atau besaran yang menunjukkan seberapa sering proses harus dijalankan oleh prosesor. Proses yang memiliki prioritas lebih tinggi, akan dijalankan lebih sering atau dieksekusi lebih dulu dibandingkan dengan proses yang berprioritas lebih rendah. Suatu sistem operasi dapat saja menentukan semua proses dengan prioritas yang sama, sehingga setiap proses memiliki kesempatan yang sama. Suatu sistem operasi dapat juga merubah nilai prioritas proses tertentu, agar proses tersebut akan dapat memiliki kesempatan lebih besar pada eksekusi berikutnya (misalnya: pada proses yang sudah sangat terlalu lama menunggu eksekusi, sistem operasi menaikkan nilai prioritasnya).

–          Komunikasi antar proses (Inter Process Communinication / IPC) :

• Beberapa proses biasanya berkomunikasi dengan proses lainnya.
• Contohnya pada shell pipe line : output dari proses pertama harus diberikan kepada proses ke dua dan seterusnya.
• Pada beberapa sistem operasi, proses-proses yang bekerja bersama sering sharing (berbagi) media penyimpanan, dimana suatu proses dapat membaca dan menulis pada shared storage (main memory atau files).

–          Mekanisme proses untuk komunikasi dan sinkronisasi aksi

• Sistem Pesan – komunikasi proses satu dengan yang lain dapat dilakukan tanpa perlu pembagian data.
• IPC menyediakan dua operasi :
  • send(message) – pesan berukuran pasti atau variabel
  • receive(message)
  • Jika P dan Q melakukan komunikasi, maka keduanya memerlukan :
    • Membangun jalur komunikasi diantara keduanya
    • Melakukan pertukaran pesan melaui send/receive
  • Implementasi jalur komunikasi
    • physical (shared memory, hardware bus)
    • logical (logical properties)

–          Create and Destroyed Process

• Pembuatan Proses (Create)

Penciptaan proses terjadi karena terdapat batch baru. SO dengan kendali batch job, setelah menciptakan proses baru, kemudian melanjutkan membaca job selanjutnya.

Penciptaan proses melibatkan banyak aktivitas, yaitu :

• Menamai (memberi identitas) proses.
• Menyisipkan proses pada senarai proses atau tabel proses.
• Menentukan prioritas awal proses.
• Menciptakan PCB.
• Mengalokasikan sumber daya awal bagi proses.
• Penghancuran Proses (Destroyed)

Penghancuran proses terjadi karena :

• Selesainya proses secara normal.
• Proses mengeksekusi panggilan layanan So untuk menandakan bahwa proses telah berjalan secara lengkap.
• Batas waktu telah terlewati.
• Proses telah berjalan melebihi batas waktu total yang dispesifikasikan. Terdapat banyak kemungkinan untuk tipe waktu yang diukur, termasuk waktu total yang dijalani (“walk clock time”) jumlah waktu yang dipakai untuk eksekusi, dan jumlah waktu sejak pemakai terakhir kali memberi masukan (pada proses interaktif) .
• Memori tidak tersedia.
• Proses memerlukan memori lebih banyak daripada yang dapat disediakan oleh sistem.
• Pelanggaran terhadap batas memori.
• Proses memcoba mengakses lokasi memori yang tidak diijinkan untuk diakses.
• Terjadi kesalahan karena pelanggaran proteksi.
• Proses berusaha menggunakan sumber daya atau file yang tidak diijinkan dipakainya, atau proses mencoba menggunakannya tidak untuk peruntukannya, seperti menulis file read only.
• Terjadi kesalahan aritmatika.
• Proses mencoba perhitungan terlarang, seperti pembagian dengan nol, atau mencoba menyimpan angka yang lebih besar daripada yang ddapat diakomodasi oleh H/W.
• Waktu telah kadaluwarsa.
• Proses telah menunggu lebih lama daripada maksimum yang telah ditentukan untuk terjadinya suatu kejadian spesfiik.
• Terjadi kegagalan masukan/keluaran.
• Kesalahan muncul pada masukan atau keluaran, seprti ketidakmampuan menemukan file, kegagalan membaca atau mennulis setelah sejumlah maksimum percobaan yang ditentukan (misalnya area rusak didapatkan pada tape,atau operasi tidak valid seperti membaca dari line printer).
• Intruksi yang tidak benar.
• Proses berusaha mengeksekusi instruksi yang tidak ada (sering sebagi akibat pencabangan ke daerah data dan berusaha mengeksekusi data tersebut).
• Terjadi usaha memakai instruksi yang tidak diijinkan.
• Proses berusaha mengeksekusi instruksi yang disimpan untuk SO.
• Kesalahan penggunaan data.
• Bagian data adalah tipe yang salah atau tidak diinisialisasi.
• Diintervensi oleh SO atau operator.
• Untuk suatu alasan, operator atau sistem operasi mengakhiri proses (misalnya terjadi deadlock).
• Berakhirnya proses induk.
• Ketika parent berakhir. So mungkin dirancannng secara otomatis mengakhiri semua anak proses dari parent itu.
• Atas permintaan proses induk.
• Parent process biasanya mempunyai otoritas mengakhiri suatu anak proses.

Penghancuran lebih rumit bila proses telah menciptakan proses-proses lain. Terdapat dua pendekatan, yaitu :

• Pada beberapa sistem, proses-proses turunan dihancurkan saat proses induk dihancurkan secara otomatis.
• Beberapa sistem lain menganggap proses anak independen terhadap proses induk Proses anak tidak secara otomatis dihancurkan saat proses induk dihancurkan.

Penghancuran proses melibatkan pembebasan proses dari sistem, yaitu :

• Sumber daya-sumber daya yang dipakai dikembalikan.
• Proses dihancurkan dari senarai atau tabel sistem.
• PCB dihapus (ruang memori PCB dikembalikan ke pool memori bebas).

–          Threads

          Ada sebuah contoh, jika sebuah proses menjalankan sebuah program Word Processor, ada sebuah thread tunggal dari instruksi-instruksi yang sedang dilaksanakan.Kontrol thread tunggal ini hanya memungkinkan proses untuk menjalankan satu tugas pada satu waktu. Banyak sistem operasi modern telah memiliki konsep yang dikembangkan agar memungkinkan sebuah proses untuk memiliki eksekusi multithreads, agar dapat dapat secara terus menerus mengetik dalam karakter dan menjalankan pengecek ejaan didalam proses yang sama. Maka sistem operasi tersebut memungkinkan proses untuk menjalankan lebih dari satu tugas pada satu waktu.

2. Keadaan Proses

1)      Running, yaitu suatu kondisi pemroses sedang mengeksekusi instruksi. Benar-benar menggunakan CPU pada saat itu (sedang mengeksekusi instruksi proses itu).

2)      Ready, yaitu suatu kondisi proses siap dieksekusi, akan tetapi pemroses belum siap atau sibuk.

3)      Blocked, yaitu suatu proses menunggu kejadian untuk melengkapi tugasnya. Bentuk kegiatan menunggu proses yaitu : selesainya kerja dari perangkat I/Otersedianya memori yang cukup.

– Transisi Status

1)      Proses di blok untuk melayani input karena sumber daya yang diminta belum tersedia / meminta layanan I/O sehingga menunggu kejadian muncul.

2)      Penjadwalan mengambil proses lain.

3)      Penjadwalan mengambil proses ini (baru).

4)      Input telah tersedia.

– 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.

3. Penjadwalan Proses

Kriteria untuk mengukur dan optimasi kinerja penjadwalan :

a)      Adil (fairness)

        Adalah proses-proses yang diperlakukan sama, yaitu mendapat jatah waktu  pemroses yang sama dan tak ada proses yang tak kebagian layanan pemroses sehingga mengalami kekurangan waktu.

b)      Efisiensi (eficiency)

        Efisiensi atau utilisasi pemroses dihitung dengan perbandingan (rasio) waktu

sibuk pemroses.

c)       Waktu tanggap (response time)

        Waktu tanggap berbeda untuk :

1)      Sistem interaktif

        Didefinisikan sebagai waktu yang dihabiskan dari saat karakter terakhir dari . perintah dimasukkan atau transaksi sampai hasil pertama muncul di layar. Waktu tanggap ini disebut terminal response time.

2)      Sistem waktu nyata

        Waktu dari saat kejadian (internal atau eksternal) sampai instruksi pertama rutin layanan yang dimaksud dieksekusi, disebut event response time.

d)      Turn around time

        Waktu yang dihabiskan dari saat program atau job mulai masuk ke sistem sampai proses diselesaikan sistem. Waktu yang dimaksud adalah waktu yang dihabiskan di dalam sistem, diekspresikan sebagai penjumlah waktu eksekusi (waktu pelayanan job) dan waktu menunggu, yaitu : Turn arround time = waktu eksekusi + waktu menunggu.

e)      Throughput

        Jumlah kerja yang dapat diselesaikan dalam satu unit waktu. Cara untuk mengekspresikan throughput adalah dengan jumlah job pemakai yang dapat dieksekusi dalam satu unit/interval waktu

Algoritma Penjadwalan

Berikut jenis-jenis algoritma berdasarkan penjadwalan :

1. Nonpre-emptive, menggunakan konsep :

a. FIFO (First In First Out) atau FCFS (First Come First Serve)

b. SJF (Shortest Job First)

c. HRN (Highest Ratio Next)

d. MFQ (Multiple Feedback Queues)

2.      Pre-emptive, menggunakan konsep :

a. RR (Round Robin)

b. SRF (Shortest Remaining First)

c. PS (Priority Schedulling)

d. GS (Guaranteed Schedulling)

  

Algoritma Pre-emptive

A. Round Robin (RR)

Merupakan :

• Penjadwalan yang paling tua, sederhana, adil,banyak digunakan algoritmanya dan mudah diimplementasikan.
• Penjadwalan ini bukan dipreempt oleh proses lain tetapi oleh penjadwal berdasarkan lama waktu berjalannya proses (preempt by time).
• Penjadwalan tanpa prioritas.
• Berasumsi bahwa semua proses memiliki kepentingan yang sama, sehingga tidak   ada prioritas tertentu.

Semua proses dianggap penting sehingga diberi sejumlah waktu oleh pemroses yang disebut kwanta (quantum) atau time slice dimana proses  itu berjalan. Jika proses masih running sampai akhir quantum, maka CPU akan mempreempt proses itu dan memberikannya ke proses lain.

Algoritma yang digunakan :

1)      Jika kwanta habis dan proses belum selesai, maka proses menjadi runnable dan pemroses dialihkan ke proses lain.

2)      Jika kwanta belum habis dan proses menunggu suatu kejadian (selesainya operasi I/O), maka proses menjadi blocked dan pemroses dialihkan ke proses lain.

3)      Jika kwanta belum habis tetapi proses telah selesai, maka proses diakhiri dan pemroses dialihkan ke proses lain.

Diimplementasikan dengan :

1)      Mengelola senarai proses ready (runnable) sesuai urutan kedatangan.

2)      Ambil proses yang berada di ujung depan antrian menjadi running.

3)      Bila kwanta belum habis dan proses selesai, maka ambil proses di ujung depan antrian proses ready.

4)      Jika kwanta habis dan proses belum selesai, maka tempatkan proses running ke ekor antrian proses ready dan ambil proses di ujung depan antrian proses ready.

Masalah yang timbul adalah menentukan besar kwanta, yaitu :

• Kwanta terlalu besar menyebabkan waktu tanggap besar dan turn arround time rendah.
• Kwanta terlalu kecil menyebabkan peralihan proses terlalu banyak sehingga  menurunkan efisiensi proses.

Penjadwalan ini :

• Baik untuk sistem interactive-time sharing dimana kebanyakan waktu dipergunakan menunggu kejadian eksternal.

Contoh : text editor, kebanyakan waktu program adalah untuk menunggu keyboard, sehingga dapat dijalankan proses-proses lain.

• Tidak cocok untuk sistem waktu nyata apalagi hard-real-time applications.

B. Priority Schedulling (PS)

            Adalah tiap proses diberi prioritas dan proses yang berprioritas tertinggi mendapat jatah waktu lebih dulu (running).  Berasumsi bahwa masing-masing proses memiliki prioritas tertentu, sehingga akan dilaksanakan berdasar prioritas yang dimilikinya. Ilustrasi yang dapat memperjelas prioritas tersebut adalah dalam komputer militer, dimana proses dari jendral berprioritas 100, proses dari kolonel 90, mayor berprioritas 80, kapten berprioritas 70, letnan berprioritas 60 dan seterusnya. Dalam UNIX perintah untuk mengubah prioritas menggunakan perintah nice.

Pemberian prioritas diberikan secara :

1. Statis (static priorities)

Berarti prioritas tidak berubah.

Keunggulan :

• Mudah diimplementasikan.
• Mempunyai overhead relatif kecil.

Kelemahan :

• Tidak tanggap terhadap perubahan lingkungan yang mungkin menghendaki  penyesuaian prioritas.

1. Dinamis (dynamic priorities)

            Merupakan mekanisme untuk menanggapi perubahan lingkungan sistem   beroperasi. Prioritas awal yang diberikan ke proses mungkin hanya berumur pendek setelah disesuaikan ke nilai yang lebih tepat sesuai lingkungan.

Kelemahan :

• Implementasi mekanisme prioritas dinamis lebih kompleks dan mempunyai  overhead lebih besar. Overhead in diimbangi dengan peningkatan daya     tanggap sistem.

Dalam algoritma berprioritas dinamis dituntun oleh keputusan untuk memenuhi kebijaksanaan tertentu yang menjadi tujuan. Layanan yang bagus adalah menset prioritas dengan nilai 1/f, dimana f adalah ration kwanta terakhir yang digunakan proses.

Contoh :

• Proses yang menggunakan 2 msec kwanta 100 ms, maka prioritasnya50.
• Proses yang berjalan selama 50 ms sebelum blocked berprioritas 2.
• Proses yang menggunakan seluruh kwanta berprioritas 1.

C. Multiple Feedback Queues (MFQ)

Merupakan :

• Penjadwalan berprioritas dinamis.

          Penjadwalan ini untuk mencegah (mengurangi) banyaknya swapping dengan proses-proses yang sangat banyak menggunakan pemroses (karena menyelesaikan tugasnya memakan waktu lama) diberi jatah waktu (jumlah kwanta) lebih banyak dalam satu waktu. Penjadwalan ini juga 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.

Mekanisme ini mencegah proses yang perlu berjalan lama swapping berkali-kali  dan mencegah proses-proses interaktif yang singkat harus menunggu lama.

D. Shortest Remaining First (SRF)

Merupakan :

• Penjadwalan berprioritas dinamis.
• Adalah preemptive untuk timesharing.
• Melengkapi SJF.

Pada SRF, proses dengan sisa waktu jalan diestimasi terendah dijalankan, termasuk proses-proses yang baru tiba.

• Pada SJF, begitu proses dieksekusi, proses dijalankan sampai selesai.
• Pada SRF, proses yang sedang berjalan (running) dapat diambil alih proses baru dengan sisa waktu jalan yang diestimasi lebih rendah.

Kelemahan :

• Mempunyai overhead lebih besar dibanding SJF. SRF perlu penyimpanan waktu  layanan yang telah dihabiskan job dan kadang-kadang harus menangani peralihan.
• Tibanya proses-proses kecil akan segera dijalankan.
• Job-job lebih lama berarti dengan lama dan variasi waktu tunggu lebih lama   dibanding pada SJF.

SRF perlu menyimpan waktu layanan yang telah dihabiskan , menambah overhead.  Secara teoritis, SRF memberi waktu tunggu minimum tetapi karena overhead peralihan, maka pada situasi tertentu SFJ bisa memberi kinerja lebih baik dibanding SRF.

E. Guaranteed Scheduloing (GS)

          Penjadwalan ini memberikan janji yang realistis (memberi daya pemroses yang sama) untuk membuat dan menyesuaikan performance adalah jika ada N pemakai, sehingga setiap proses (pemakai) akan mendapatkan 1/N dari daya pemroses CPU. Untuk mewujudkannya, sistem harus selalu menyimpan informasi tentang jumlah waktu CPU untuk semua proses sejak login dan juga berapa lama pemakai sedang login. Kemudian jumlah waktu CPU, yaitu waktu mulai login dibagi dengan n, sehingga lebih mudah menghitung rasio waktu CPU. Karena jumlah waktu pemroses tiap pemakai dapat diketahui, maka dapat dihitung rasio antara waktu pemroses yang sesungguhnya harus diperoleh, yaitu 1/N waktu pemroses seluruhnya dan waktu pemroses yang telah diperuntukkan proses itu.

Rasio 0,5 berarti sebuah proses hanya punya 0,5 dari apa yang waktu CPU miliki dan rasio 2,0  berarti         sebuah proses hanya punya 2,0 dari apa yang waktu CPU miliki. Algoritma akan menjalankan proses dengan rasio paling rendah hingga naik ketingkat lebih tinggi diatas pesaing terdekatnya. Ide sederhana ini dapat diimplementasikan ke sistem real-time  dan memiliki penjadwalan berprioritas dinamis.

Algoritma Non Pre-emptive

A. First In First Out (FIFO)

Merupakan :

• Penjadwalan tidak berprioritas.

FIFO adalah penjadwalan paling sederhana yang baik untuk sistem batch yang sangat jarang berinteraksi dengan pemakai., yaitu :

• Proses-proses diberi jatah waktu pemroses berdasarkan waktu kedatangan.
• Pada saat proses mendapat jatah waktu pemroses, proses dijalankan sampai selesai.

Contoh : aplikasi analisis numerik, maupun pembuatan tabel.

• Sangat tidak baik (tidak berguna) untuk sistem interaktif, karena tidak memberi waktu tanggap yang baik.
• Tidak dapat digunakan untuk sistem waktu nyata (real-time applications).

B. Shortest Job First (SJF)

Penjadwalan ini mengasumsikan waktu jalan proses sampai selesai diketahui sebelumnya. Mekanismenya adalah menjadwalkan proses dengan waktu jalan terpendek lebih dulu sampai selesai, sehingga memberikan efisiensi yang tinggi dan turn around time rendah dan penjadwalannya tak berprioritas.

Masalah yang muncul adalah :

• Tidak mengetahui ukuran job saat job masuk.

Untuk mengetahui ukuran job adalah dengan membuat estimasi berdasarkan  kelakukan sebelumnya.

• Proses yang tidak datang bersamaan, sehingga penetapannya harus dinamis.

Penjadwalan ini jarang digunakan, karena merupakan kajian teoritis untuk  pembandingan turn around time.

C. Highest Ratio Next (HRN)

Merupakan :

• Penjadwalan berprioritas dinamis.
• Penjadwalan untuk mengoreksi kelemahan SJF.
• Adalah strategi penjadwalan dengan prioritas proses tidak hanya merupakan fungsi waktu layanan tetapi juga jumlah waktu tunggu proses. Begitu proses mendapat jatah pemroses, proses berjalan sampai selesai.

Prioritas dinamis HRN dihitung berdasarkan rumus :

Prioritas = (waktu tunggu + waktu layanan ) / waktu layanan

Karena waktu layanan muncul sebagai pembagi, maka job lebih pendek berprioritas lebih baik, karena waktu tunggu sebagai pembilang maka proses yang telah menunggu lebih lama juga mempunyai kesempatan lebih bagus.

Disebut HRN, karena waktu tunggu ditambah waktu layanan adalah waktu tanggap, yang berarti waktu tanggap tertinggi yang harus dilayani.

Interupsi

Kerja prosesor pada suatu proses terhenti oleh pensaklaran konteks (perubahan kegiatan prosesor dari proses ke proses yang terjadi diantara proses sistem / proses aplikasi).

2 cara interupsi pada processor :

1. 1. Interupsi langsung

Berasal dari luar prosesor (peripheral / alat mengirim sinyal kepada prosesor untuk meminta pelayanan)

1. 2. Interupsi Tanya / Polling

Berasal dari prosesor (prosesor secara bergiliran mengecek apakah ada peripheral yang memerlukan pelayanan atau tidak)

• Interupsi dapat di-enable dan disable tergantung pada levelnya.
• Pembangkit interupsi dapat berasal dari :
  • Program, di dalam program telah dirancang pada bagian tertentu akan terjadi pensaklaran konteks, yang menimbulkan interupsi, contohnya pada saat penggunaan alat / prosesor secara bergantian.
  • Prosesor, prosesor sendiri dapat membangkitkan interupsi, yang biasa mengolah logika dan aritmatika. Jika melampoi ukuran tampung register di dalam prosesor, maka terjadi kekeliruan yang akan menginterupsi kerjanya sendiri dan menyerahkan kendali prosesor pada sistem operasi. Misalnya pembagian dengan bilangan nol.
  • Satuan kendali, tugas untuk melaksanakan interupsi terletak pada satuan kendali, sehingga satuan kendali dapat membangkitkan interupsi. Misalnya kekeliruan instruksi
  • Kunci waktu / clock, menggunakan interupsi berkala. Misalnya pada program looping yang tak terhingga, diinterupsi pada setiap selang waktu 60 detik.
  • Peripheral I/O, I/O jika akan bekerja memberitahukan pada prosesor dengan interupsi prosesor dan juga ketika pekerjaan selesai atau pada saat terjadi kekeliruan paritas.
  • Memori, karena terjadi kekeliruan, misalnya ketika prosesor ingin mencapai alamat memori yang terletak di luar bentangan alamat memori yang ada.

Tindak lanjut interupsi :

1. 1. Penata interupsi / interrupt handler

Jika terjadi interupsi, maka kendali prosesor diserahkan ke bagian penata interupsi pada sistem operasi, maka penata interupsi inilah yang melaksanakan interupsi.

1. Instruksi yang sedang diolah oleh prosesor dibiarkan sampai selesai program.
2. Penata interupsi merekam semua informasi proses ke dalam blok kendali proses.
3. Penata interupsi mengidentifikasi jenis dan asal interupsi.
4. Penata interupsi mengambil tindakan sesuai dengan yang dimaksud interupsi.
5. Penata interupsi mempersiapkan segala sesuatu untuk pelanjutan proses yang diinterupsi.
6. 2. Penata keliru / error handler

yaitu interupsi karena kekeliruan pada pengolahan proses dan bagian pada sistem operasi yang menata kegiatan akibat kekeliruan adalah penata keliru.

1. Pemulihan, komputer telah dilengkapi dengan sandi penemuan dan pemulihan kekeliruan, contohnya telah dilengkapi dengan sandi Hamming sehingga ketika menemukan kekeliruan sandi akan mengoreksi kekeliruan itu, proses pulih ke bentuk semula sebelum terjadi kekeliruan.
2. Pengulangan, mengatur agar proses yang membangkitkan interupsi keliru dikerjakan ulang, jika kekeliruan dapat diatasi maka proses akan berlangsung seperti biasa, jika tidak teratasi maka interupsi akan menempuh tindak lanjut keluar dari proses.
3. Keluar dari proses, penata keliru menyiapkan tampilan berita keliru dari monitor, setelah itu prosesor keluar dari proses, ini adalah tindakan terakhir jika tidak dapat menolong proses yang keliru tersebut.

Langkah-langkah yang dilakukan sistem operasi pada saat terjadi interupsi :

1. hardware memasukkan program counter, dll.

memasukkan ke dalam stack pencacah program

1. Hardware memuatkan (load) program counter baru dari vector interrupsi
2. Prosedur bahasa rakitan menyimpan isi register
3. Prosedur bahasa rakitan men-set stack yang baru
4. Prosedur C menandai proses servis siap (ready)
5. Scheduler / penjadwalan menentukan proses mana yang akan jalan berikutnya
6. Prosedur C kembali ke modus bahasa rakitan
7. Prosedur bahasa rakitan memulai proses yang sedang dilaksanakan.

 

2. hirarki dan status proses.

Jika kita berbicara tentang cara kerja sistem operasi, maka tidak lepas dari berbicara tentang proses yang berjalan.Dalam menjalankan tugas processing, sistem operasi penting untuk memperhatikan apa yang menjadi prioritas untuk mengeksekusi suatu proses dan bagaimana status proses tersebut. Dikarenakan hal tersebut, maka kita akan melihat tentang hirarki proses dan status keadaan proses. 

Pemanggilan proses oleh proses lain disebut parallel processing. Sistem operasi menyediakan apa yang dibutuhkan oleh proses.

Umumnya proses dapat diciptakan atau dihilangkan selama operasi berlangsung.

1. Create dan Destroy Proses

Secara umum, semua sistem operasi pasti harus mendukung konsep proses, dan tentu juga harus menyediakan suatu cara untuk membuat atau create proses dan menghilangkan proses atau destroy proses.

2. Fork System Call

Fork System Call adalah sebuah mekanisme untuk membuat proses atau create yang identik dengan proses yang memanggilnya. Pada sistem operasi UNIX, parent dan child process berjalan secara parallel. Sementara itu pada sistem operasi DOS, parent dan child process berjalan secara bergantian atau sequential. 

3. Process Scheduler

Process scheduler atau dikenal juga dengan penjadwalan proses adalah suatu pengaturan eksekusi proses.

Pada process scheduler, sistem operasi memiliki tiga jenis keadaan atau status proses diantaranya adalah sebagai berikut:

1. Running
   Running atau kerja adalah status dimana terjadi penggunaan CPU pada saat itu atau sedang mengeksekusi instruksi sebuah proses.
2. Blocked
   Blocked atau terhenti adalah status dimana proses tidak dapat berjalan sampai kegiatan eksternal terlaksana atau bisa juga dikatakan proses menunggu kejadian untuk melengkapi tugasnya.
   Proses terhenti ini dapat berupa proses menunggu seperti selesainya operasi perangkat Input Output (I/O), tersedianya memori, atau tibanya pesan jawaban
3. Ready
   Ready atau siap adalah status proses siap dikerjakan atau dieksekusi, tetapi menunggu giliran dengan proses lain yang sedang dikerjakan. Disini bisa sedang berjalan atau sementara berhenti untuk memungkinkan proses lain dikerjakan.

 Alur Transisi atau Perubahan Proses Status Selain keadaan proses di atas, ada juga beberapa keadaan yang terjadi sebagai transisi atau status perubahan proses yang dilakukan sistem operasi seperti berikut:

1. Proses di blok untuk melayani input, hal ini dikarenakan sumber daya yang diminta belum tersedia atau meminta layanan I/O sehingga menunggu kejadian muncul.
2. Penjadwalan mengambil proses lainnya
3. Penjadwalan mengambil proses baru
4. Input telah tersedia.