Proses Dalam Sistem Operasi

Proses dalam sistem operasi adalah suatu bagian dari program yang berada pada status tertentu dalam rangkaian eksekusinya. Di dalam bahasan Sistem Operasi, kita lebih sering membahas proses dibandingkan dengan program. Pada Sistem Operasi modern, pada satu saat tidak seluruh program dimuat dalam memori, tetapi hanya satu bagian saja dari program tersebut. Sedangkan bagian lain dari program tersebut tetap beristirahat di media penyimpan disk. Hanya pada saat dibutuhkan saja, bagian dari program tersebut dimuat di memory dan dieksekusi oleh prosesor. Hal ini akan sangat menghemat pemakaian memori.

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'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. 

Kami tekankan bahwa program itu sendiri bukanlah sebuah proses; 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.

Walau 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.

  Process State
Status proses selalu berubah-ubah selama suatu program dieksekusi atau dijalankan. Beberapa status tersebut ialah :
a. New : proses baru diciptakan
b. Running : proses sedang dijalankan
c. Waiting : proses sedang menunggu suatu kondisi tertentu untuk bisa berjalan. (misalkan menunggu respon dari perangkat I/O)
d. Ready : proses menunggu untuk dilayani processor
e. terminated : proses telah menyelesaikan eksekusi.

  Process Control Block (PCB)
Sistem operasi membutuhkan banyak informasi mengenai proses guna pengelolaan proses. Semua informasi ini ada pada PCB. PCB mengandung beberapa informasi seperti berikut :

1. Process State >> berisi informasi status proses. (new,running,waiting,ready,terminated)
2. Program counter >> berisi informasi mengenai alamat instruksi yang akan digunakan selanjutnya.
3. CPU register >> berisi register2 CPU apa saja yang digunakan
4. CPU scheduling information >> berisis penjadwalan proses beserta algoritmanya
5. Memory management information >> berisi informasi tentang berapa jumlah memory yang digunakan, limit register, tabel segment, dll berkenaan dengan penggunaan memory.
6. I/O status information >> berisi informasi tentang perangkat apa saja yang digunakan dalam proses
7. Accounting >> berisi informasi tentang statistik eksekusi proses seperti waktu yang diperlukan, jumlah proses, dll.

Konsep Dasar Thread Dalam Sistem Operasi

Thread dalam sistem operasi dapat diartikan sebagai sekumpulan perintah (instruksi) yang dapat dilaksanakan (dieksekusi) secara sejajar dengan ulir lainnya, dengan menggunakan cara time slice (ketika satu CPU melakukan perpindahan antara satu ulir ke ulir lainnya) atau multiprocess (ketika ulir-ulir tersebut dilaksanakan oleh CPU yang berbeda dalam satu sistem). 

Ulir sebenarnya mirip dengan proses, tapi cara berbagi sumber daya antara proses dengan ulir sangat berbeda. Multiplethread dapat dilaksanakan secara sejajar pada sistem komputer. Secara umum multithreading melakukan time-slicing (sama dengan time-division multipleks), di mana sebuah CPU bekerja pada ulir yang berbeda, di mana suatu kasus ditangani tidak sepenuhnya secara serempak, untuk CPU tunggal pada dasarnya benar-benar melakukan sebuah pekerjaan pada satu waktu.

Thread saling berbagi bagian program, bagian data dan sumber daya sistem operasi dengan thread lain yang mengacu pada proses yang sama. Thread terdiri atas ID thread, program counter, himpunan register, dan stack. Dengan banyak kontrol thread proses dapat melakukan lebih dari satu pekerjaan pada waktu yang sama.

Program yang dieksekusi :
a.Proses berat (heavyweight) => proses tradisional
b.Proses ringan (lightweight) => THREAD

Thread terdiri dari ID thread, program counter,himpunan register dan stack. Thread dapat melakukan lebih dari satu pekerjaan pada waktu yang sama (multithreading). Thread bekerja sama dengan thread lain dalam penggunaan bagian kode, bagian data, dan resource.  Dengan penggunaan thread CPU dapat secara ekstensif di antara peer thread tanpa menggunakan manajemen memori.

Keuntungan penggunaan thread :
>Tanggap
>Pemberdayaan resorce
>Ekonomis
>Pemberdayaan arsitektur multiprocessor

  

  Single thread dan multi thread

1.Single thread >> process hanya mengeksekusi satu thread saja pada satu waktu
2.Multi thread >> process dapat mengeksekusi sejumlah thread dalam satu waktu.

  Model Multithread
Sebelumnya, perlu diketahui apa itu user thread dan kernel thread.
User thread >> pengelolaan thread dilakukan oleh user level (pengguna)
Kernel thread >> pengelolaan thread dilakukan oleh kernel komputer User tidak dapat menginterupsi.

Model-model multithreading :

1. Many to one.
- Beberapa thread user-lever dipetakan ke dalam single kernel thread
- Penggunaannya pada sistem tidak memerlukan dukungan kernel thread

2. One to one
- Setiap user-level thread dipetakan ke kernel thread.
- Contoh : Windows 95/98/NT/2000

3. Many to many
- Membolehkan setiap user-level thread dipetakan ke banyak kernel thread
- Membolehkan sistem operasi membuat sejumlah kernel thread
- Contoh : Windows NT/2000 dengan paket ThreadFiber 10, Solaris 2.

Contoh thread :

- Java Thread, Java threads dikelola oleh JVM dan biasanya dilaksanakan dengan menggunakan benang model yang disediakan oleh OS. Java threads dapat digunakan untuk Memperluas kelas Thread dan Pelaksanaan Runnableinterface.