Manajemen Program & Task Schedule

Sistem operasi merupakan seperangkat program yang menggunakan sumber daya perangkat keras komputer, dan menghasilkan layanan umum untuk aplikasi perangkat lunak. Oleh karena itu Sistem operasi menjadi perantara program aplikasi dan perangkat keras komputer. Sistem operasi adalah bagian vital dari sebuah sistem perangkat lunak dalam sebuah komputer. Tanpa sistem operasi, pengguna tidak dapat menjalankan program aplikasi pada komputer mereka, kecuali program aplikasi booting. Berikut ini adalah contoh-conton sistem operasi yaitu MS-DOS, Unix, Linux, Mac OS, Microsoft Windows, Android, dll.

Sistem operasi merupakan perangkat lunak yang pertama kali difungsikan ketika sebuah komputer dinyalakan setelah booting. Sedangkan software-software lainnya bisa berfungsi dengan bantuan sistem operasi. Salah satu konstribusinya adalah manajemen program dan schedule task.

Manajemen Program

Sebagian Sistem Operasi hanya mengizinkan satu aplikasi saja yang berjalan pada satu waktu (misalnya DOS), tetapi sebagian besar Sistem Operasi baru mengizinkan beberapa aplikasi berjalan secara simultan pada waktu yang bersamaan. Sistem Operasi seperti ini disebut sebagai Multi-tasking Operating System (misalnya keluarga sistem operasi UNIX).

Multitasking adalah proses yang hanya menggunakan satu processor dan memungkinkan dua program atau lebih berjalan seakan-akan “bersamaan”, karena pada kenyataannya satu processor tidak dapat menjalankan dua program sekaligus. Contohnya pada saat kita mengetik dengan word processor dan memutar lagu. Pada dasarnya jalannya kedua program itu bergantian, hanya saja dalam pembagian waktu yang sangat singkat dan kita merasakannya sebagai “bersamaan”. Memori sistem manajemen multitasking pada sistem operasi biasanya melakukan proses-proses berikut ini:

1.      Relokasi
Dalam sistem dengan memori virtual, program-program dalam memori harus mampu berada di berbagai bagian dari memori pada waktu yang berbeda. Hal ini karena ketika program swap kembali ke dalam memori setelah menukar untuk sementara tidak selalu dapat ditempatkan di lokasi yang sama.

2.      Perlindungan
Proses seharusnya tidak dapat mengatur memori untuk proses lain tanpa izin. Hal ini disebut proteksi memori, dan mencegah kode berbahaya atau tidak berfungsi dalam salah satu program yang mengganggu pengoperasian program yang sedang berjalan lainnya.

3.      Berbagi / Sharing
Meskipun memori untuk proses yang berbeda biasanya dilindungi dari satu sama lain, kadang-kadang perlu proses yang berbeda untuk dapat berbagi informasi dan akses yang sama karena itu bagian dari memori.

4.      Pengaturan Ruang Alamat Logika
Program sering diatur dalam modul. Beberapa modul ini dapat dibagi antara program yang berbeda, ada yang hanya membaca dan beberapa berisi data yang dapat diubah. Manajemen memori bertanggung jawab untuk menangani pengaturan alamat logika yang berbeda dari fisik ruang alamat linier. Salah satu cara untuk mengatur organisasi ini adalah segmentasi.

5.      Pengaturan Ruang Alamat Fisik
Memori biasanya dibagi menjadi cepat dan lambat penyimpanan utama penyimpanan sekunder. Memori manajemen pada sistem operasi bergerak menangani informasi antara kedua tingkat memori.

Sedangkan pada kondisi tanpa swapping, bisa dikondisikan sebagai berikut :

1.       Monoprogramming
Merupakan manajemen memori paling sederhana, sistem komputer hanya mengijinkan satu program/pemakai berjalan pada satu waktu. Semua sumber daya sepenuhnya dikuasi proses yang sedang berjalan.

2.      Multiprogramming dengan pemartisian statis
Multiprogramming dapat dilakukan dengan pemartisian statis, yaitu memori dibagi menjadi beberapa sejumlah partisi tetap. Pada partisi-partisi tersebut proses-proses ditempatkan. 

Task Schedule

Sistem Operasi melakukan semua tugas-tugas penting dalam komputer, dan menjamin aplikasi-aplikasi yang berbeda dapat berjalan secara bersamaan dengan lancar. Sistem Operasi menjamin aplikasi lainnya dapat menggunakan memori, melakukan input dan output terhadap peralatan lain, dan memiliki akses kepada sistem berkas. Apabila beberapa aplikasi berjalan secara bersamaan, maka Sistem Operasi mengatur schedule yang tepat, sehingga sedapat mungkin semua proses yang berjalan mendapatkan waktu yang cukup untuk menggunakan prosesor (CPU) serta tidak saling mengganggu.

Sistem operasi komputer dapat juga mengadopsi berbagai macam task schedule, yang secara garis besar dapat dikategorikan sebagai berikut:

a.         Dalam sistem multi-program, pekerjaan yang sedang diolah terus berjalan hingga membutuhkan suatu operasi yang memerlukan interaksi dari luar. Contohya membaca CD. Sistem multi-program didesain untuk memaksimalkan penggunaan CPU.

b.        Dalam sistem time-sharing , pekerjaan yang sedang diolah diharuskan melepaskan kerja CPU, baik secara sukarela atau dari interaksi luar, seperti interupsi-perangkat-keras. Sistem Time-sharing didesain untuk memperbolehkan beberapa program seolah diproses secara bersamaan. Berikut ini merupakan berbagai macam time-sharing yaitu:

·         Sistem Single-tasking :  hanya bisa menjalankan 1 program aplikasi pada suatu saat.

·         Sistem Multi-tasking  dapat menjalankan lebih dari satu program aplikasi pada suatu saat. Multitasking dilakukan dengan cara menjalankan program aplikasi berikut:

1.      Foreground application atau program aktif yang sedang digunakan

2.      Background application atau program inaktif yang sedang tidak digunakan

c.       Dalam sistem real-time, beberapa program yang sedang menunggu dijamin untuk mendapatkan pengolahan dari CPU ketika interaksi luar terjadi. Sistem real-time didesain untuk melakukan kontrol mekanik seperti robot-robot industri, yang memerlukan ketepatan pemrosesan.