Manajemen Proses Pada Sistem Operasi Linux

Konsep Proses Sistem Operasi Linux
Proses adalah program yang sedang dieksekusi. Setiap kali menggunakan utilitas sistem atau program aplikasi dari shell, satu atau lebih proses child akan dibuat oleh shell sesuai perintah yang diberikan. Setiap kali instruksi diberikan pada linux shell, maka kernel akan menciptakan sebuah proses-id. Dalam teknologi unix, proses ini disebut juga sebagai sebuah job. Proses id (PID) dimulai dari 0, yaitu proses INIT, kemudian diikuti oleh proses berikutnya (tedaftar pada /etc/inittab).

Beberapa tipe proses :
1. Foreground / interactif proses
    Proses yang diciptakan oleh pemakai langsung pada terminal (interaktif, dialog).

 
2. Batch proses

    Proses yang dikumpulan dan dijalankan secara sekuensial (satu persatu). Prose batch tidak diasosiasikan (berinteraksi) dengan terminal.

3. Daemon proses
    Proses yang menunggu permintaan (request) dari proses lainnya dan menjalankan tugas sesuai dengan permintaan tersebut. Bila tidak ada request, maka prorgram ini akan berada dalam kondisi idle dan tidak mengguakan waktu hitung CPU. Umunya nama proses daemon di unix berakhiran d, misal inetd, named, popd, dan lainnya.

Sinyal
Proses dapat mengirim dan menerima sinyal dari dan ke proses lainnya. Proses mengirim sinyal melalui instruksi kill dengan format :
          kill [-nomor sinyal] PID
Nomor sinyal : 1 s/d maksimum nomor sinyal yang didefinisikan sistem. Standar nomor sinyal yang terpenting adalah :

No Sinyal	Nama	Deskrpisi
1	SIGHUP	Hangup, sinyal dikirim bila terputus,  misalnya melalui putusnya hubungan modem
2	SIGINT	Sinyal interupt, melalui ^C
3	SIGQUIT	Siyal quit, melalui ^\
9	SIGKILL	Sinya kill, menghentikan proses
15	SIGTERM	Sinyal terminasi software

Mengirim sinyal
Mengirim sinyal adalah satu alat komunikasi antar proses, yaitu memberitahukan proses yang sedang berjalan bahwa ada sesuatu yang harus dikendalikan. Berdasarkan sinyal yang dikirim ini maka proses dapat bereaksi dan administrator/programmer dapat menentukan reaksi tersebut. Mengirim sinyal menggunakan instruksi
          kill [-nomor sinyal] PID
Sebelum mengirim sinyal PID proses yang akan dikirim harus diketahui terlebih dahulu. 

Mengontrol Proses pada Shell
    Shell menyediakan fasilitas job control yang memungkinkan mengontrol beberapa job atau proses yang sedang berjalan pada waktu yang sama. Misalnya bila melakukan pengeditan file teks dan ingin melakukan interrupt pengeditan untuk mengerjakan hal lainnya. Bila selesai, dapat kembali (switch) ke editor dan melakukan pengeditan file teks kembali.
    Job bekerja pada foreground atau background. Pada foreground hanya diperuntukkan untuk satu job pada satu waktu. Job pada foreground akan mengontrol shell - menerima input dari keyboard dan mengirim output ke layar. Job pada background tidak menerima input dari terminal, biasanya berjalan tanpa memerlukan interaksi.
    Job pada foreground kemungkinan dihentikan sementara (suspend), dengan menekan [Ctrl+Z]. Job yang dihentikan sementara dapat dijalankan kembali pada foreground atau background sesuai keperluan dengan menekan fg atau bg. Sebagai catatan, menghentikan job sementara sangat berbeda dengan melakuakan interrupt job (biasanya menggunakan [Ctrl+C]), dimana job yang diinterrup akan dimatikan secara permanen dan tidak dapat dijalankan lagi.

Mengonrtol Proses Lain
Perintah ps dapat digunakan untuk menunjukkan semua proses yang sedang berjalan pada mesin (bukan hanya proses pada shell saat ini) dengan format:
          ps –f ae atau ps –aux
Beberapa versi UNIX mempunyai utilitas sistem yang disebut top yang menyediakan cara interaktif untuk memonitor aktifitas sistem. Statistik secara detail dengan proses yang berjalan ditampilkan dan secara terus-menerus di-refresh. Proses ditampilkan secara terurut dari utilitas CPU.

Kunci yang berguna pada top adalah
s – set update frequency
u – display proses dari satu user
k – kill proses (dengan PID)
q – quit
Utilitas untuk melakukan pengontrolan proses dapat ditemukan pada sistem UNIX adalah perintah killall. Perintah ini akan menghentikan proses sesuai PID atau job number proses.

PRAKTEK
1. Masuk ke tty2 dengan Ctrl+Alt+F2. Ketik ps –au dan tekan Enter. Kemudian perhatikan keluaran sebagai berikut :

a. Sebutkan nama-nama proses yang bukan root. Tulis PID dan COMMAND dari proses yang paling banyak menggunakan CPU time. 

b. Sebutkan buyut proses dan PID dari proses tersebut.
c. Sebutkan beberapa proses daemon.
d. Pada prompt login lakukan hal-hal sebagai berikut :
$ csh
$ who
$ bash
$ ls
$ sh
$ ps

e. Sebutkan PID yang paling besar dan kemudian buat urut-urutan proses sampai ke PPID = 1

2. Cobalah format tampilan ps dengan opsi berikut dan perhatikan hasil tampilannya :

Ø -f daftar penuh
Ø -j format job
Ø j format job control
Ø l daftar memanjang
Ø s format sinyal
Ø v format virtual memory
Ø x format register i386

LATIHAN 

Latihan 1. Menghentikan dan Memulai Kembali Job 1. Cara lain meletakkan job pada background dengan memulai job secara normal (pada foreground), stop job dan memulai lagi pada background.
          $ yes > /dev/null
Hentikan sementara job (suspend ), bukan menghentikannya (terminate), tetapi menghentikan sementara job sampai di restart. Untuk menghentikan sementara job gunakan Ctrl+Z.

2. Untuk restart job pada foreground , gunakan perintah fg.
$ fg

3. Shell akan menampilkan nama perintah yang diletakkan di foreground . Stop job lagi dengan Ctrl+Z. Kemudian gunakan perintah bg untuk meletakkan job pada background.
$ bg

Job tidak bisa dihentikan dengan Ctrl+Z karena job berada pada background. Untuk menghentikannya, letakkan job pada foreground dengan fg dan kemudian hentikan sementara dengan Ctrl+Z
$fg

Job pada background dapat digunakan untuk menampilkan teks pada terminal, dimana dapat diabaikan jika mencoba mengerjakan job lain.
$ yes &

Untuk menghentikannya tidak dapat menggunakan Ctrl+Z. Job harus dipindah ke foreground, baru dihentikan dengan cara tekan fg dan tekan Enter, kemudian dilanjutkan dengan Ctrl+Z untuk menghentikan sementara.

4. Apabila ingin menjalankan banyak job dalam satu waktu, letakkan job pada foreground atau background dengan memberikan job ID
$ fg %2 atau $ %2 $ bg %2

Tekan fg dan tekan Enter, kemudian dilanjutkan dengan Ctrl+Z untuk menghentikan sementara.

5. Lihat job dengan perintah ps -fae dan tekan Enter. Kemudian hentikan proses dengan perintah kill.
$ ps -fae
$ kill -9 <NomorPID>

6. Logout dan tekan Alt+F7 untuk kembali ke mode grafis.

Latihan 2. Percobaan dengan Penjadwalan Prioritas

1. Login sebagai root.

2. Buka 3 terminal, tampilkan pada screen yang sama.

3. Pada setiap terminal, ketik PS1 = ” \w:” diikuti Enter. \w menampilkan path pada direktori home.

4. Karena login sebagai root, maka akan ditampilkan ~: pada setiap terminal. Untuk setiap terminal ketik pwd dan tekan Enter untuk melihat bahwa Anda sedang berada pada direktori /root.

5. Buka terminal lagi (keempat), atur posisi sehingga keempat terminal terlihat pada screen.

6. Pada terminal keempat, ketik top dan tekan Enter. Maka program top akan muncul. Ketik i. Top akan menampilkan proses yang aktif. Ketik lmt. Top tidak lagi menampilkan informasi pada bagian atas dari screen. Pada percobaan ini, terminal ke empat sebagai jendela Top.

7. Pada terminal 1, bukalah program shell dengan mengetik program yes dan tekan Enter.

8. Ulangi langkah 7 untuk terminal 2.

9. Jendela Top akan menampilkan dua program yes sebagai proses yang berjalan. Nilai %CPU sama pada keduanya. Hal ini berarti kedua proses mengkonsumsi waktu proses yang sama dan berjalan sama cepat. PID dari kedua proses akan berbeda, misalnya 3148 dan 3149. Kemudian gunakan terminal 3 (yang tidak menjalankan primes maupun Jendela Top) dan ketik renice 19 <PID terimnal 1> (contoh : renice 19 3148) dan diikuti Enter. Hal ini berarti mengganti penjadwalan prioritas dari proses ke 19.

10. Tunggu beberapa saat sampai program top berubah dan terlihat pada jendela Top. Pada kolom STAT memperlihatkan N untuk proses 3148. Hal ini berarti bahwa penjadwalan prioritas untuk proses 3148 lebih besar (lebih lambat) dari 0. Proses 3149 berjalan lebih cepat.

11. Program top juga mempunyai fungsi yang sama dengan program renice. Pilih Jendela Top dan tekan r. Program top terdapat prompt PID to renice: tekan 3148 (ingat bahwa Anda harus mengganti 3148 dengan PID Anda sendiri) dan tekan Enter. Program top memberikan prompt Renice PID 3148 to value: tekan -19 dan tekan Enter.

12. Tunggu beberapa saat sampai top berubah dan lihat nilai %CPU pada kedua proses. Sekarang proses 3148 lebih cepat dari proses 3149. Kolom status menunjukkan < pada proses 3148 yang menunjukkan penjadwalan prioritas lebih rendah (lebih cepat) dari nilai 0.

13. Pilih terminal 3 (yang sedang tidak menjalankan yes atau program top) dan ketik nice –n -10 yes dan tekan Enter. Tunggu beberapa saat agar program top berubah dan akan terlihat proses primes ketiga. Misalnya PID nya 4107. Opsi -10 berada pada kolom NI (penjadwalan prioritas).

14. Jangan menggunakan mouse dan keyboard selama 10 detik. Program top menampilkan proses yang aktif selain program yes. Maka akan terlihat proses top terdaftar tetapi %CPU kecil (di bawah 1.0) dan konsisten. Juga terlihat proses berhubungan dengan dekstop grafis seperti X, panel dan lain-lain.

15. Pindahkan mouse sehingga kursor berubah pada screen dan lihat apa yang terjadi dengan tampilan top. Proses tambahan akan muncul dan nilai %CPU berubah sebagai bagian grafis yang bekerja. Satu alasan adalah bahwa proses 4107 berjalan pada penjadwalan prioritas tinggi. Pilih jendela Top, ketik r. PID to renice : muncul prompt. Ketik 4107 (ubahlah 4107 dengan PID Anda) dan tekan Enter. Renice PID 4107 to value: muncul prompt. Ketik 0 dan tekan Enter. Sekarang pindahkan mouse ke sekeliling screen. Lihat perubahannya.

16.  Tutup semua terminal window.

17. Logout dan login kembali sebagai user.