PROSES-PARENT-CHILD

Sistem Operasi - Proses -

S ISTEM O PERASI
- P ROSES -

Arya Adhyaksa Waskita

Fakultas Ilmu Komputer
Universitas Pembangunan Nasional Veteran Jakarta

17 Maret 2012


AGENDA

1 R EVIEW
2 OVERVIEW & O BYEKTIF
3 KONSEP
4 P ENJADWALAN
5 O PERASI PADA PROSES
6 K ERJASAMA P ROSES
7 I NTERPROCESS C OMMUNICATION
8 P ENERAPAN IPC

Review

O UTLINE

1 R EVIEW
3 KONSEP
4 P ENJADWALAN
8 P ENERAPAN IPC

Review

P ERTEMUAN KE -2

Layanan sistem operasi, Struktur sistem operasi:
meliputi pengelolaan: Layer
process Mikrokernel
ﬁle Modular
device
Mesin virtual:
information
communication memberi layanan
perangkat keras untuk
Diberikan oleh: aplikasi dan sistem operasi
System Call VMWare, VirtualBox,
System Program JVM,...

Overview & Obyektif

O UTLINE

1 R EVIEW
3 KONSEP
4 P ENJADWALAN
8 P ENERAPAN IPC

Overview & Obyektif

P ROSES

Mempelajari konsep proses: program yang sedang dieksekusi
Mempelajari berbagai ﬁtur proses:
penjadwalan
creation & termination
komunikasi
Komunikasi client-server
Socket
RPC (Remote Procedure Call)
RMI (Remote Method Invocation)

Konsep

O UTLINE

1 R EVIEW
3 KONSEP
4 P ENJADWALAN
8 P ENERAPAN IPC

Konsep

KONSEP

Salah satu layanan sistem operasi: tempat
eksekusi program
Proses: program yang sedang dieksekusi, bisa
berupa
sistem batch
time shared
Meliputi:
program counter : alamat instruksi yang akan
dieksekusi selanjutnya
stack: data sementara (parameter, variabel lokal,
returned address)
data: variabel global
heap: lokasi memory yang dialokasi secara
dinamis saat eksekusi program

Konsep

KONDISI PROSES

new: sedang dibuat
running: instruksi sedang dieksekusi
waiting: menunggu sebuah event terjadi
ready: siap dieksekusi oleh CPU
terminated: selesai eksekusi

Konsep

D IAGRAM KONDISI PROSES

G AMBAR : Diagram process state

Konsep

PCB (Process Control Block)

Informasi terkait proses, meliputi:
kondisi proses (process state)
program counter
register CPU
info terkait penjadwalan CPU
info pengelolaan memory
akuntansi
info status I/O

Konsep

P ERPINDAHAN ANTAR PROSES

G AMBAR : Diagram perpindahan antar proses

Penjadwalan

O UTLINE

1 R EVIEW
3 KONSEP
4 P ENJADWALAN
8 P ENERAPAN IPC

Penjadwalan

KONSEP

Multiprogramming: selalu ada proses (program yang sedang dieksekusi)
Multitasking: time shared, varian multiprogramming
Penjadwalan meliputi:
antrian
penjadwal
context switch

Penjadwalan

A NTRIAN

D EFINITION
Proses yang masuk ke sistem akan
Job queue diantri di sini
Ready queue Berisi semua proses dalam sistem
Device queue Setiap antrian disimpan sebagai linked
list, memiliki pointer ke PCB pertama dan
terakhir pada antrian

Penjadwalan

A NTRIAN

D EFINITION
Job queue
Berisi proses yang ada pada memori
Ready queue utama
Device queue Ready & waiting state

Penjadwalan

A NTRIAN

D EFINITION
Job queue
Berisi proses yang sedang menunggu
Ready queue aktiﬁtas I/O
Device queue Setiap device memiliki antriannya sendiri

Penjadwalan

I LUSTRASI

G AMBAR : Ready queue & beberapa device queue

Penjadwalan

D IAGRAM ANTRIAN

G AMBAR : Diagram antrian

Penjadwalan

P ENJADWAL

Proses bermigrasi antar antrian, perlu penjadwal yang mengatur proses
migrasi
Batas proses:
CPU bound: komputasi lebih dominan
I/O bound: proses I/O lebih dominan
kinerja terbaik → seimbang

Penjadwalan

P ENJADWAL

Long term scheduler / job scheduler:
memilih proses untuk masuk ke ready queue
mengendalikan derajat multiprogramming, jika seimbang process creation
≈ process termination
bekerja pada job queue
Short term scheduler / CPU scheduler:
memilih proses untuk dieksekusi di CPU
bekerja lebih sering daripada long term scheduler
bekerja pada ready & device queue

Penjadwalan

P ENJADWAL

Time-shared (multitasking): medium term scheduler (proses swapping)

G AMBAR : Medium term scheduler

Penjadwalan

Context switch

Ketika CPU berpindah dari eksekusi satu proses ke proses lain, state
proses harus disimpan → context switch
Konteks proses direpresentasikan oleh PCB
Overhead→ tidak ada pekerjaan saat context switch, tergantung pada
mesin

Operasi pada proses

O UTLINE

1 R EVIEW
3 KONSEP
4 P ENJADWALAN
8 P ENERAPAN IPC

Operasi pada proses

P EMBUATAN (Creation)

Parent of process create child, and so on→membuat pohon proses
Setiap proses memilki identitas: pid (process identiﬁer)
Berbagi sumber daya antara parent-child
berbagi semuanya
berbagi sebagian
tidak berbagi
Eksekusi parent-child:
bersamaan
parent menunggu child

Operasi pada proses

I LUSTRASI

G AMBAR : Pohon proses

Operasi pada proses

P EMBUATAN (Creation)

Ruang memory (address space):
ruang di mana proses dapat menyimpan dan membaca data
saling bebas antar proses
antar parent-child:
berbagi
duplikasi

Contoh UNIX:
fork SC: membuat proses baru
exec SC: menghapus memory yang sebelumnya digunakan kemudian
mengalokasi memory untuk proses yang baru

Operasi pada proses

I LUSTRASI

G AMBAR : Pembuatan proses

Operasi pada proses

I LUSTRASI : FORK

#include <sys/types.h>
#include <stdio.h>
#include <unistd.h>
int main(int argc, char *argv[]) {
int pid; /*fork another process*/ pid=fork();
if(pid<0) { /*error ocuured*/
fprintf(stderr, "Fork Failedn");
exit(-1);
}
else if(pid==0) { /*child process*/
execlp("/bin/ls","ls",NULL);
}
else { /*parent process*/
/*parent will wait for the child to complete*/
printf("PID=%dn",pid);
wait(NULL);
printf("Child Completen");
exit(0);
}
}

Operasi pada proses

I LUSTRASI : WIN 32

#include <stdio.h>
#include <windows.h>
int main(void) {
STARTUPINFO si;
PROCESS_INFORMATION pi;
//allocate memory
ZeroMemory(&si,sizeof(si));
si.cb=sizeof(si);
ZeroMemory(&pi,sizeof(pi));
//create child process
if(!CreateProcess(NULL, //use command line
"C:WINDOWSsystem32mspaint.exe", //command line
NULL, //don’t inherit process handle
NULL, //don’t inherit process handle
FALSE, //disable handle inheritance
0, //no creation ﬂag
NULL, //use parent’s environment block
NULL, //use parent’s existing directory &si, &pi)) {
fprintf(stderr, "Create Process Failed"); return -1;
}
//parent will wait for the child to complete
WaitForSingleObject(pi.hProcess,INFINITE); printf("Child Complete");
}

Operasi pada proses

I LUSTRASI : JAVA

import java.io.*;
public class forking {
public static void main(String args[]) throws IOException {
if(args.length!=1) {
System.err.println("Usage: java forking <command>n");
System.exit(0);
}
ProcessBuilder pb=new ProcessBuilder(args[0]); Process proc=pb.start();
InputStream is=proc.getInputStream();
InputStreamReader isr=new InputStreamReader(is);
BufferedReader br=new BufferedReader(isr);
String line;
while((line=br.readLine())!=null) {
System.out.println(line);
}
br.close();
}
}

Operasi pada proses

T ERMINASI

Instruksi terakhir dieksekusi kemudian meminta OS untuk menghapus
proses (exit)
data dari child dikirim ke parent (wait)
resources: di-dealokasi
Parent dapat menghentikan proses child (abort)
resource yang diperlukan melampaui yang tersedia
child tidak lagi diperlukan
parent terminates (normal atau tidak), sedang OS tidak mengijinkan child
dieksekusi tanpa proses (cascading termination)

Kerjasama Proses

O UTLINE

1 R EVIEW
3 KONSEP
4 P ENJADWALAN
8 P ENERAPAN IPC

Kerjasama Proses

L ATAR BELAKANG

penggunaan bersama (sharing) informasi
peningkatan kecepatan
modularitas
kenyamanan

Kerjasama Proses

I LUSTRASI : cooperating process

Producer-consumer:
program cetak menghasilkan karakter yang dikonsumsi printer
kompilator menghasilkan assembly code yang dikonsumsi assembler
assembler menghasilkan modul obyek yang dikonsumsi loader
Agar producer-consumer berjalan bersama: diperlukan buffer yang
sesuai
unbounded: producer dapat membuat berapapun proses
bounded: producer harus menunggu jika buffer penuh

Interprocess Communication

O UTLINE

1 R EVIEW
3 KONSEP
4 P ENJADWALAN
8 P ENERAPAN IPC


P ENDAHULUAN

Proses:
saling bebas (independent)
saling kerjasama (cooperating) → membutuhkan IPC
Model:
shared memory
message passing


I LUSTRASI

G AMBAR : Model IPC


I LUSTRASI

G AMBAR : Bounded buffer


I LUSTRASI : Bounded-buffer shared memory

Shared data
#deﬁne BUFFER_SIZE 10
typedef struct {
...
} item;
item buffer[BUFFER_SIZE];
int in = 0;
int out = 0;
Hanya dapat mengunakan sejumlah BUFFER_SIZE elemen


P ERTUKARAN PESAN

Mekanisme pada proses mengkomunikasi dan men-sinkronisasi aksinya
Komunikasi tanpa shared variables
Fasilitas:
send(pesan)→ukuran pesan bisa konstan atau variabel
received(pesan)
Jika proses P dan Q akan berkomunikasi:
jalur komunikasi harus dibangun
mempertukarkan pesan melalui send dan received


KOMUNIKASI PADA IPC: L ANGSUNG

Nama proses harus eksplisit:
send (P, pesan) – mengirim pesan ke proses P
receive(Q, pesan) – menerima pesan dari proses Q
jalur komunikasi:
dibangun secara otomatis
setiap jalur menghubungkan tepat satu pasang proses
setiap proses terhubung ke tepat satu jalur
unidirectional atau bidirectional


KOMUNIKASI PADA IPC: T IDAK L ANGSUNG

Pesan dipertukarkan melalui mailbox
mailbox memiliki identitas
hanya dapat berkomunikasi melalui mailbox yang digunakan bersama
jalur komunikasi:
dibangun hanya jika ada mailbox yang digunakan bersama
setiap jalur menghubungkan banyak proses
setiap proses terhubung ke banyak jalur
unidirectional atau bidirectional
Operasi:
send (A, pesan) – mengirim pesan ke mailbox A
receive(A, pesan) – menerima pesan dari mailbox A


M ASALAH PADA KOMUNIKASI TIDAK LANGSUNG

Pesan dari mailbox ke siapa?
Solusi:
mengadopsi jalur komunikasi langsung: setiap pasang proses memiliki
satu mailbox
proses menerima pesan bergantian
memberi notiﬁkasi, siapa penerimanya


S INKRONISASI

Blocking / non-blocking
Blocking:
pengirim: tidak boleh mengirim pesan sebelum pesan terdahulu diterima
penerima: tidak boleh mengakses buffer sebelum terisi (ada pesan)
Non-blocking (asinkron)
pengirim: mengirim secara kontinu
penerima: menerima pesan valid atau null (mengakses buffer kosong)


B UFFER

Opsi kapasitas:
tidak punya kapasitas (kosong): pengirim harus menunggu penerima siap
terbatas: pengirim harus menuggu jika buffer penuh
tak terbatas: pengirim dapat selalu mengiri pesan

Penerapan IPC

O UTLINE

1 R EVIEW
3 KONSEP
4 P ENJADWALAN
8 P ENERAPAN IPC

Penerapan IPC

P ENDAHULUAN

Socket
Remote Procedure Call
Remote Method Invocation

Penerapan IPC

S OCKET
Endpoint communication
Gabungan IP address dan port
Socket 161.25.19.8:1625 adalah port 1625 pada host 161.25.19.8

G AMBAR : Komunikasi socket

Penerapan IPC

I LUSTRASI : S OCKET SERVER

import java.net.*;
import java.io.*;
public class DateServer {
try {
ServerSocket soc=new ServerSocket(6013);
while(true) {
Socket client=soc.accept();
PrintWriter pout=new PrintWriter(client.getOutputStream(),true);
pout.println(new java.util.Date().toString());
client.close();
}
}
catch(IOException ioe) {
System.err.println();
}
}
}

Penerapan IPC

I LUSTRASI : S OCKET CLIENT

import java.net.*;
import java.io.*;
public class DateClient {
try {
Socket soc=new Socket("192.168.11.97",6013);
InputStream in=soc.getInputStream();
BufferedReader bin=new BufferedReader(new InputStreamReader(in));
String line; while((line=bin.readLine())!=null) {
System.out.println(line);
}
soc.close();
}
catch(IOException ioe) {
System.err.println(ioe);
}
}
}

Penerapan IPC

RPC

Pemanggilan prosedur antar proses melalui jaringan
Komunikasi dibangun melalui stub:
client side
server side

Penerapan IPC

I LUSTRASI

G AMBAR : Komunikasi RPC

Penerapan IPC

RMI

Mekanisme yang sama dengan RPC di JAVA
Memungkinkan program Java di sebuah mesin memanggil method pada
remote object

G AMBAR : Komunikasi RMI

Penerapan IPC

I LUSTRASI : PASSING PARAMETER

G AMBAR : Passing parameter

Penerapan IPC

I LUSTRASI : R EMOTE DATE

import java.rmi.*;
import java.util.Date;
public interface RemoteDate extends Remote {
public abstract Date getDate() throws RemoteException;
}

Penerapan IPC

I LUSTRASI : R EMOTE DATE I MPL

import java.util.Date; import java.rmi.*;
import java.rmi.server.UnicastRemoteObject;
public class RemoteDateImpl extends UnicastRemoteObject implements RemoteDate {
public RemoteDateImpl() throws RemoteException {
}
public Date getDate() throws RemoteException {
return new Date();
}
public static void main(String args[]) {
try {
RemoteDate dateServer=new RemoteDateImpl(); Naming.rebind("DateServer",dateServer);
}
catch(Exception e) {
System.err.println(e);
}
}
}

Penerapan IPC

I LUSTRASI : RMIC LIENT

import java.net.*;
import java.rmi.*;
public class RMIClient {
public static void main(String args[]) {
try {
String host="rmi://127.0.0.1/DateServer";
RemoteDate dateServer=(RemoteDate)Naming.lookup(host); Sys-
tem.out.println(dateServer.getDate());
}
catch(Exception e) {
System.err.println(e);
}
}
}

PROSES-PARENT-CHILD

Recommandé

Recommandé

Contenu connexe

Tendances

Tendances (20)

Similaire à PROSES-PARENT-CHILD

Similaire à PROSES-PARENT-CHILD (20)

Dernier

Dernier (20)

PROSES-PARENT-CHILD