konsep process dalam sistem komputer

1

TA.2013-2014 / Semester 4

Dosen: Ir. Sihar, M.T.

email: [email protected]

Program studi Teknik Informatika

Fak. Teknologi Informasi

Univ. BALE Bandung – 2014

Referensi:

[1]. Silberschatz, A., Galvin, P.B. Operating Systems Concepts, seventh edition. John Wiley & Sons.

Inc. 2001.

[2]. Simamora, S.N.M.P. “Diktat Kuliah CE112 Sistem Operasi (3 sks)”, Program studi Teknik

Komputer. Politeknik TELKOM. Bandung. 2010.

[3]. Simamora, S.N.M.P. “Diktat Kuliah TIK3601 Sistem Operasi (3 sks)”. Jurusan Teknik Informatika.

Fak. Teknologi Informasi. UNAI. Bandung. 2006.

[4]. Stallings, W. Operating Systems. Prentice Hall. 2001.

[5]. Tanenbaum, A.S., Modern Operating System. Prentice-Hall. 1992.

Konsep & Pengenalan Process

Process ⇒ dalam sistem komputer dilakukan oleh prosesor sebagai kombinasi antara elemen CPU

(Central Processing Unit) dan Sistem Operasi (Operating Systems).

Metrik:

1-slot waktu = satu-satuan-waktu (ssw)

Satu-satuan-waktu (ssw) dapat direpresentasikan dalam: detik, mili-detik, menit, jam, dst.

Tingkatan metrik pada satuan waktu detik ditunjukkan sebagai berikut:

Contoh: gambarkan diagram state untuk sebuah job dengan waktu-process (tT)=3-ssw

Solusi:

Contoh: gambarkan diagram-state untuk sebuah job dengan waktu-process (tT)=5-ssw

Solusi:

2

1. Tentukan berapa total-waktu-process (tTpr) dan total-waktu-pengerjaan (tTpe) pada diagram-

state berikut ini. Jika 1-ssw = 0.25 µs, berapa lamanya tTpr dan tTpe tsb.

Solusi:

total-waktu-process (tTpr) suatu job = ∑ (��+��+�� + ⋯+ �� )

maka:

Untuk job-1: (tTprJ1)

tTpr = 1+1+1+1+1+1+1 = 7-ssw = (7)(0.25) = 1.75 µs

total-waktu-interrupt = 1+1+1 = 3-ssw = (3)(0.25) = 0.75µs

total-waktu-tunggu (tD) = 0-ssw = 0 µs

Untuk job-2: (tTprJ2)

tTpr = 1+1+1+1+1+1 = 6-ssw = (6)(0.25) = 1.5 µs

total-waktu-interrupt = 1+1 = 2-ssw = (2)(0.25) = 0.5 µs

total-waktu-tunggu (tD) = 1+1 = 2-ssw = (2)(0.25) = 0.5 µs

sehingga:

total-waktu-process (tTpr) seluruh job = ∑ (��+��+�� +⋯+ �� )

tTpr = tTprJ1 + tTprJ1 = 7 + 6 = 13-ssw = (13)(0.25) = 3.25 µs

total-waktu-pengerjaan (tTpe) = tTpr + {∑ ��+��+�� + ⋯+ �� }

maka:

Untuk job-1: (tTpeJ1)

tTpe = tTpr + 0 = 7+0 = 7-ssw = (7)(0.25) = 1.75 µs

Untuk job-2: (tTpeJ2)

tTpe = tTpr + (1+1) = 6+2 = 8-ssw = (8)(0.25) = 2 µs

sehingga:

total-waktu-pengerjaan (tTpe) seluruh job = ∑ (��+��+�� +⋯+ �� )

tTpe = tTpeJ1 + tTpeJ1 = 7 + 8 = 15-ssw = (15)(0.25) = 3.75 µs

2. Perhatikan diagram-state berikut:

3

Tentukan total-waktu-process (tTpr) dan total-waktu-pengerjaan (tTpe). Jika dinyatakan 1-ssw =

0.75 ms, berapakah masing-masing lamanya tTpr dan tTpe ?

Solusi:

Job-1 (J1) → tTprJ1 = 1+1+1+1+1+1+1 = 7-ssw = 5.25 ms

tTpeJ1 = 7+0 = 7-ssw = 5.25 ms

Job-2 (J2) → tTprJ2 = 1+1+1+1 = 4-ssw = 3 ms

tTpeJ2 = 4+1 = 5-ssw = 3.75 ms

Job-3 (J3) → tTprJ3 = 1+1+1+1+1+1+1 = 7-ssw = 5.25 ms

tTpeJ3 = 7+2 = 9-ssw = 6.75 ms

sehingga tTpr semua job = 7+4+7 = 18-ssw = 13.50 ms

dan

tTpe semua job = 7+5+9 = 21-ssw = 15.75 ms

3. Perhatikan diagram-state berikut ini:

a) Tentukan berapa detik total-waktu-pengerjaan (tTpe) apabila dinyatakan 1-ssw=0.45 ms.

b) Buktikan bahwa dengan adanya proses interrupt (interupsi) akan menyebabkan waktu-

process (tT) semakin lama.

Solusi:

a) Hitung terlebih dahulu masing-masing tT setiap job.

Job-1:

tTJ1 = 1+1+1+1+1+1+1 = 7-ssw

Job-2:

tTJ2 = 1+1+1+1 = 4-ssw

Job-3:

tTJ3 = 1+1+1+1+1+1+1 = 7-ssw

Job-4:

tTJ4 = 1+1+1+1+1+1+1 = 7-ssw

tTpe = 7+4+7+7 = 4+(3)(7) = 25-ssw

maka total-waktu-pengerjaan (tTpe) seluruh job adalah:

tTpe = 25-ssw + {total-waktu-tunggu_setiap-job}

= 25 + {0+1+1+1+1} = 29-ssw

4

Dengan demikian lamanya pengerjaan = (29)(0.45) = 13.05 ms

b) Pembuktiannya sbb:

Berdasarkan diagram-state tsb, semua job memiliki proses interrupt sehingga dapat

dibuktikan bahwa:

Job-1:

Apabila waktu-interrupt tidak ada: z1 = 1+1+1+1+1 = 5-ssw

Apabila waktu-interrupt ada: z2 = 7-ssw

terbukti z1 < z2

demikian juga cara yang sama untuk job-2, job-3, dan job-4.

4. Diketahui sejumlah job/task dikerjakan oleh OS (Operating-Systems) seperti ditunjukkan pada

tabel berikut:

Tabel process setiap job/task

job tT

1 3

2 4

3 4

a) Gambarkan diagram-state proses pada job/task tsb untuk process-tunggal dan process-

paralel (untuk xT=1 ; xT=2).

b) Hitunglah tTpr dan tTpe.

c) Berapa nano-second waktu-process job-2 apabila waktu-interrupt terjadi setelah slot-2

selama 2-ssw. Dan diasumsikan 1-ssw direpresentasikan selama 1.5 ns.

Solusi:

a) Diagram-state untuk process terhadap job/task tsb pada process-tunggal dan paralel.

Proses-tunggal:

Pada process-tunggal, setiap job mulai dikerjakan apabila job sebelumnya telah selesai

dikerjakan.

Proses-paralel:

xT=1 ⇒ selang antar-job dimulainya process adalah 1-slot atau 1-ssw

xT=2 ⇒ selang antar-job dimulainya process adalah 2-slot atau 2-ssw

5

b) Menghitunglah tTpr dan tTpe sbb:

Proses-tunggal:

Job-1: tT = 1+1+1 = 3-ssw

Job-2: tT = 1+1+1+1 = 4-ssw

Job-3: tT = 1+1+1+1 = 4-ssw

tTpr = 3+4+4 = 11-ssw

tTpe = tTpr + total-waktu-tunggu_setiap-job

= tTpr + {∑ �� } ; Ji→job ke-i

= 11 + (0+3+7)

= 21-ssw

Proses-paralel: xT=1

Job-1: tT = 1+1+1 = 3-ssw

Job-2: tT = 1+1+1+1 = 4-ssw

Job-3: tT = 1+1+1+1 = 4-ssw

tTpr = 3+4+4 = 11-ssw



= 11 + (0+2+5)

= 18-ssw

Proses-paralel: xT=2

Job-1: tT = 1+1+1 = 3-ssw

Job-2: tT = 1+1+1+1 = 4-ssw

Job-3: tT = 1+1+1+1 = 4-ssw

tTpr = 3+4+4 = 11-ssw



= 11 + (0+1+3)

= 15-ssw

c) Jika diasumsikan 1-ssw direpresentasikan selama 1.5 ns dan interrupt terjadi setelah slot-2

selama 2-ssw pada job-2:

Diagram-State:

tTJ2 = 1+1+1+1+1+1 = 6-ssw

6

Dengan demikian lamanya waktu-process menjadi: 9 nano-second.

5. Jelaskan pengertian X1-3 pada sebuah job dengan tT=4-ssw. Berapa lama waktu-process (tT) dan

total-waktu-process (tTpr) jika 1-ssw = 1.5 ns (nano-second)

Solusi:

Jika diketahui pada job-2: X1-3

Artinya: interrupt terjadi setelah slot-1 dengan lama waktu=3-ssw

Diagram-state:

total-waktu-process (tTpr) = tT + tTint = 4+3 = 7-ssw

sehingga lamanya waktu = (7)(1.5) = 10.5 ns.

6. Jelaskan apa yang dimaksud dengan waktu-process (tT), waktu-tunggu (tD), waktu-interrupt (tX),

dan waktu-pengerjaan (tP).

Solusi:

Untuk menjelaskannya, asumsi ada beberapa job dengan pengerjaan sesuai diagram-state

berikut:

Waktu-process (tT) job-i adalah jumlah waktu yang digunakan untuk mengeksekusi atau

mengerjakan job-i; ditandai warna biru pada gambar.

tTJ1 = 2+1+3 = 6-ssw

tTJ2 = 2+2+2 = 6-ssw

Waktu-tunggu (tD) job-i adalah jumlah waktu yang harus disediakan oleh job-i oleh sebab

kondisi proses yang harus dilewati saat proses pengerjaan sedang dilakukan; ditandai warna

kuning pada gambar.

tDJ1 = 1-ssw

tDJ2 = 1+1 = 1-ssw

Waktu-interrupt (tX) job-i adalah waktu yang disediakan terhadap job-i untuk berhenti sejenak

dari proses-utama oleh sebab bekerja pada proses lain, sehingga waktu-process (tT) bertambah

atau dengan kata lain waktu-interrupt menjadi bagian dari tT job-i tsb; ditandai pada warna

oranye pada gambar.

Berdasar gambar, untuk masing-masing job dikodekan/dituliskan menjadi:

Job-1 ⇒ X3-1 artinya: sejak job-1 mulai dieksekusi, terjadi interrupt setelah slot-3 selama 1-ssw.

7

tXJ1 = 1-ssw

Job-2 ⇒ X4-2 artinya: sejak job-2 mulai dieksekusi, terjadi interrupt setelah slot-4 selama 2-ssw.

tXJ2 = 2+2 = 2-ssw

Waktu-pengerjaan (tP) job-i adalah jumlah waktu yang digunakan untuk mengeksekusi atau

mengerjakan job-i ditambah dengan waktu-tunggu (tD) yang dilewati sebelum job akan

dikerjakan; ditandai dengan warna kuning pada gambar.

tPJ1 = 6+(1) = 7-ssw

tPJ2 = 6+(1+1) = 8-ssw

7. Diketahui sejumlah task/job dilakukan oleh processor sistem komputer yang ditunjukkan pada

tabel berikut:

Job tT (waktu-process) Keterangan

1 3 X2-2

2 4

3 4

4 5 X3-2

5 2

a) Gambarkan diagram-state untuk proses paralel-murni dan proses paralel-berpenggalan

(xT=1 dan xT=2).

Solusi:

Proses Paralel-Murni

xT=1

xT=2

Proses Paralel-Berpenggalan

xT=1

xT=2

8

b) Hitunglah total-waktu-process(tTpr) dan total-waktu-pengerjaan (tTpe).

Solusi:

Proses Paralel-Murni

Untuk xT=1 dan xT=2, nilai tTpr adalah sama, tidak mengalami perubahan.

Job-1: tT = 1+1+1 = 3-ssw

Job-2: tT = 1+1+1+1 = 4-ssw

Job-3: tT = 1+1+1+1 = 4-ssw

Job-4: tT = 1+1+1+1+1 = 5-ssw

Job-5: tT = 1+1 = 2-ssw

maka tTpr = 3+4+4+5+2 = 18-ssw

xT=1



= 18 + (0+2+4+6+9)

= 39-ssw

xT=2



= 18 + (0+1+3+5+8)

= 35-ssw



Job-1: tT = 1+1+1+1+1 = 5-ssw

Job-2: tT = 1+1+1+1 = 4-ssw

Job-3: tT = 1+1+1+1 = 4-ssw

Job-4: tT = 1+1+1+1+1+1+1 = 7-ssw

Job-5: tT = 1+1 = 2-ssw

maka tTpr = 5+4+4+7+2 = 22-ssw

xT=1



= 22 + (0+4+7+10+16)

= 59-ssw

xT=2


9


= 22 + (0+3+5+7+12)

= 49-ssw

c) Manakah lebih efisien, proses paralel-murni atau proses paralel-berpenggalan; dengan

asumsi nilai xT (selisih-paralel-waktu) adalah sama.

Solusi:

Apabila ditinjau dari hasil pada bagian (b), maka:

i. Total-waktu-proses pada paralel-murni lebih kecil dibandingkan pada paralel-

berpenggalan oleh sebab adanya interrupt terjadi pada proses paralel-berpenggalan

ii. Total-waktu-pengerjaan pada paralel-murni lebih kecil dibandingkan pada paralel-

berpenggalan oleh sebab faktor adanya interrupt yang terjadi pada paralel-berpenggalan

menyebabkan nilai tTpr menjadi lebih besar (ikut berpengaruh) pada proses paralel-

berpenggalan

Dengan demikian dapat dikatakan bahwa proses paralel-murni lebih efisien dibandingkan

proses paralel-berpenggalan.

8. Hitunglah total-waktu-process (tTpr) dan total-waktu-pengerjaan (tTpe) untuk sejumlah process

berikut yang dikerjakan oleh operating-systems (OS) pada tabel yang ditunjukkan berikut untuk

proses tunggal (single-process) dan proses paralel-berpenggalan (parallel-process). Gambarkan

juga masing-masing diagram state-nya.

Tabel process untuk setiap job

Job tT keterangan

1 3 X2-2

2 4

3 4 X1-2

4 3

Solusi:

Proses Tunggal

Diagram-state

Job-1: tT = 1+1+1+1+1 = 5-ssw

Job-2: tT = 1+1+1+1 = 4-ssw

Job-3: tT = 1+1+1+1+1+1 = 6-ssw

Job-4: tT = 1+1+1 = 3-ssw

tTpr = 5+4+6+3 = 18-ssw


10


= 18 + (0+5+9+15)

= 47-ssw



Job-1: tT = 1+1+1+1+1 = 5-ssw

Job-2: tT = 1+1+1+1 = 4-ssw

Job-3: tT = 1+1+1+1+1+1 = 6-ssw

Job-4: tT = 1+1+1 = 3-ssw

maka tTpr = 5+4+6+3 = 18-ssw

xT=1

Diagram-state



= 18 + (0+4+7+12)

= 41-ssw

xT=2

Diagram-state



= 18 + (0+3+5+9)

= 35-ssw

9. Seperti soal no.8 namun dengan tabel process berikut ini:

Job tT keterangan

1 3 X2-2

2 4 X2-2

3 4 X3-2

4 3

11

Solusi:

Proses Tunggal

Diagram-state

Job-1: tT = 1+1+1+1+1 = 5-ssw

Job-2: tT = 1+1+1+1+1+1 = 6-ssw

Job-3: tT = 1+1+1+1+1+1 = 6-ssw

Job-4: tT = 1+1+1 = 3-ssw

tTpr = 5+6+6+3 = 20-ssw



= 20 + (0+5+11+17)

= 53-ssw



Job-1: tT = 1+1+1+1+1 = 5-ssw

Job-2: tT = 1+1+1+1+1+1 = 6-ssw

Job-3: tT = 1+1+1+1+1+1 = 6-ssw

Job-4: tT = 1+1+1 = 3-ssw

maka tTpr = 5+6+6+3 = 20-ssw

xT=1

Diagram-state



= 20 + (0+4+9+14)

= 47-ssw

xT=2

Diagram-state

12



= 20 + (0+3+7+11)

= 41-ssw

Jika diperbandingkan antara hasil pada no.8 dan 9, dapat ditunjukkan pada tabel berikut:

Job tT

No.8 No.9

tTpr Ket tunggal xT=1 xT=2

tTpr Ket tunggal xT=1 xT=2

tTpe tTpe

1 3

18

-

47 41 35 20

X2-2

53 47 41 2 4 - X2-2

3 4 - X1-2

4 3 - -

∴∴∴∴Bisa disimpulkan bahwa, dengan adanya waktu interupsi (interrupt) menyebabkan nilai tTpr dan

tTpe semakin besar, dengan kata lain akan menyebabkan total-waktu-process dan total-waktu-

pengerjaan semakin lama.


a) Tentukan tT setiap job.

Solusi:

Job-1: tT = 1+1+1 = 3-ssw

Job-2: tT = 1+1+1+1+1 = 5-ssw

Job-3: tT = 1+1+1+1 = 4-ssw

Job-4: tT = 1+1+1+1+1 = 5-ssw

b) Tentukan waktu-interrupt setiap job.

Solusi:

Job-1: tX = 0-ssw

Job-2: tX = 1-ssw

Job-3: tX = 1-ssw

Job-4: tX = 1-ssw

c) Berapakah total-waktu-process dan total-waktu-pengerjaan.

Solusi:

13

tTpr = 3+5+4+5 = 17-ssw



= 17 + (2+3+4+2)

= 28-ssw

11. Sejumlah task/job dikerjakan oleh OS (Operating-Systems) seperti ditunjukkan pada tabel

berikut ini:

Job tT Ket.

1 3 X1-2

2 4

3 3 X1-1

4 5

5 4

a) Gambarkan diagram-state untuk proses tunggal dan proses paralel-berpenggalan (xT=1 ;

xT=2).

Solusi:

Proses tunggal:

Diagram-state

xT=1

Diagram-state

xT=2

Diagram-state

b) Tentukan tTpr dan tTpe untuk proses dan proses paralel-berpenggalan (xT=1 ; xT=2).

Solusi:

Proses Tunggal

14

Job-1: tT = 1+1+1+1+1 = 5-ssw

Job-2: tT = 1+1+1+1 = 4-ssw

Job-3: tT = 1+1+1+1 = 4-ssw

Job-4: tT = 1+1+1+1+1 = 5-ssw

Job-5: tT = 1+1+1+1 = 4-ssw

tTpr = 5+4+4+5+4 = 22-ssw



= 22 + (0+5+9+13+18)

= 67-ssw



Job-1: tT = 1+1+1+1+1 = 5-ssw

Job-2: tT = 1+1+1+1 = 4-ssw

Job-3: tT = 1+1+1+1+1+1 = 4-ssw

Job-4: tT = 1+1+1+1+1 = 5-ssw

Job-5: tT = 1+1+1+1 = 4-ssw

maka tTpr = 5+4+4+5+4 = 22-ssw

xT=1



= 22 + (0+4+7+10+14)

= 57-ssw

xT=2



= 22 + (0+3+5+7+10)

= 47-ssw


a) Tentukan tT setiap job.

Solusi:

15

∴ingat sebuah job-1 jika tidak dimulai dari slot ke-0, dan tidak ada keterangan kapan dan

mengapa dimulai bukan ke-0, maka diasumsikan sebelum job tsb telah didahului job lain.

Job-1: tT = 1+1+1+1+1 = 5-ssw

Job-2: tT = 1+1+1 = 3-ssw

Job-3: tT = 1+1+1 = 3-ssw

Job-4: tT = 1+1+1+1+1+1 = 6-ssw

b) Tentukan waktu-interrupt setiap job.

Solusi:

Job-1: tX = 1-ssw

Job-2: tX = 1-ssw

Job-3: tX = 0-ssw

Job-4: tX = 1-ssw

c) Berapakah total-waktu-process dan total-waktu-pengerjaan.

Solusi:

tTpr = 5+3+3+6 = 17-ssw



= 17 + (1+3+3+1)

= 25-ssw

13. Sejumlah task/job dikerjakan oleh OS (Operating-Systems) seperti ditunjukkan pada tabel

berikut ini:

Job tT Ket.

1 4

2 4 X1-3

3 5

4 3

5 2 X1-2

a) Gambarkan diagram-state untuk proses tunggal dan proses paralel-berpenggalan (xT=1 ;

xT=2).

Solusi:

Proses tunggal

Diagram-state:

16

xT=1

Diagram-state:

xT=2

Diagram-state:

b) Tentukan tTpr dan tTpe untuk proses dan proses paralel-berpenggalan (xT=1 ; xT=2).

Solusi:

Proses Tunggal

Job-1: tT = 1+1+1+1 = 4-ssw

Job-2: tT = 1+1+1+1+1+1+1 = 7-ssw

Job-3: tT = 1+1+1+1+1 = 5-ssw

Job-4: tT = 1+1+1 = 3-ssw

Job-5: tT = 1+1+1+1 = 4-ssw

tTpr = 4+7+5+3+4 = 23-ssw



= 23 + (0+4+11+16+19)

= 73-ssw



Job-1: tT = 1+1+1+1 = 4-ssw

Job-2: tT = 1+1+1+1+1+1+1 = 7-ssw

Job-3: tT = 1+1+1+1+1+1+1 = 5-ssw

Job-4: tT = 1+1+1 = 3-ssw

Job-5: tT = 1+1+1+1 = 4-ssw

maka tTpr = 4+7+5+3+4 = 23-ssw

xT=1


17


= 23 + (0+3+9+13+15)

= 63-ssw

xT=2



= 23 + (0+2+7+10+11)

= 53-ssw

14. Jika diasumsikan, sebelum job-1 ada urutan pengerjaan job lain; tentukanlah tTpr dan tTpe untuk

diagram-state berikut:

Solusi:

∴ingat sebuah job-1 jika tidak dimulai dari slot ke-0, dan tidak ada keterangan kapan dan

mengapa dimulai bukan ke-0, maka diasumsikan sebelum job tsb telah didahului job lain.

Job-1: tT = 1+1+1+1+1 = 5-ssw

Job-2: tT = 1+1+1 = 3-ssw

Job-3: tT = 1+1+1+1+1+1+1+1+1 = 9-ssw

Job-4: tT = 1+1+1+1+1+1+1 = 7-ssw

Job-5: tT = 1+1+1 = 3-ssw

Job-6: tT = 1+1+1+1 = 4-ssw

maka:

tTpr = 5+3+9+7+3+4 = 31-ssw



= 31 + (2+2+1+0+1+2)

= 39-ssw

15. Apa penjelasan anda dengan diagram-state berikut ini:

18

Solusi:

Klasifikasi proses-paralel berdasar pendekatan waktu-kedatangan (TKed) task/job ke-1 (yang

pertama) untuk dieksekusi/dilayani:

i. Job ke-1 dimulai dari T ke-0

a. adanya selisih-waktu-paralel (xT=i) secara terpola; dimana i menyatakan banyak slot

yang beririsan antar proses kedatangan dengan interrupt

Diagram-state:

b. adanya selisih-waktu-paralel (xT=i) secara terpola; dimana i menyatakan banyak slot

yang beririsan antar proses kedatangan tanpa interrupt

Diagram-state:

c. tidak adanya selisih-waktu-paralel (xT=0) secara terpola; dimana dengan interrupt

Diagram-state:

d. tidak adanya selisih-waktu-paralel (xT=0) secara terpola; dimana dengan tanpa interrupt

Diagram-state:

19

ii. Job ke-1 tidak dimulai dari T ke-0

a. adanya selisih-waktu-paralel (xT=i) secara terpola; dimana i menyatakan banyak slot

yang beririsan antar proses kedatangan dengan interrupt

Diagram-state:

b. adanya selisih-waktu-paralel (xT=i) secara terpola; dimana i menyatakan banyak slot

yang beririsan antar proses kedatangan tanpa interrupt

Diagram-state:

c. tidak adanya selisih-waktu-paralel (xT=0) secara terpola; dimana dengan interrupt

Diagram-state:

d. tidak adanya selisih-waktu-paralel (xT=0) secara terpola; dimana dengan tanpa interrupt

Diagram-state:

konsep process dalam sistem komputer

Education