MSIM4201 - Modul 9

Manajemen Proses Windows, Linux, dan Android

Proses dalam sistem operasi adalah program yang sedang dalam keadaan eksekusi. Ini adalah objek dinamis/aktif dengan urutan instruksi dalam waktu terbatas. Sistem operasi mengatur penjadwalan, pengiriman, alokasi sumber daya, dan penanganan permintaan layanan dasar untuk proses.

Manajemen Proses Windows

Sistem operasi Windows menggunakan Task Manager untuk manajemen proses. Task Manager berfungsi untuk memonitor performa sistem, menampilkan service yang berjalan, riwayat aplikasi, serta mengaktifkan atau menonaktifkan aplikasi startup. Aplikasi startup adalah program yang otomatis aktif saat Windows dimulai.

Task Manager memiliki beberapa menu utama:

• Processes: Menampilkan daftar program yang berjalan (Apps) dan proses di belakang layar (background processes, Windows processes). Background processes tidak memiliki jendela aktif dan tidak menerima masukan pengguna.
  • Informasi yang ditampilkan meliputi penggunaan CPU, Memori, Disk, dan Network dalam persentase atau satuan MB/MBps.
  • Tindakan yang bisa dilakukan: Expand (membuka sub proses), End task (menghentikan proses), Resource values (mengubah tipe nilai sumber daya), Create dump file (menyimpan file proses), Go to details (menuju tab Details), Open file location (membuka lokasi file .exe), Search online (mencari informasi online), dan Properties (informasi detail proses).
• Performance: Menampilkan informasi penggunaan CPU, Memori (RAM), Disk, dan Network. Juga terdapat opsi "Open Resource Monitor" untuk detail performa.
• App History: Menampilkan daftar aplikasi yang pernah dibuka, beserta informasi CPU time, network usage, metering network, dan tile update.
• Start-Up: Mengelola aplikasi yang berjalan otomatis saat komputer dinyalakan. Pengguna dapat menonaktifkan aplikasi startup yang tidak penting untuk mempercepat booting.
• Users: Menampilkan pengguna yang terkoneksi dengan komputer beserta penggunaan sumber daya (CPU, Memori, Disk, Network).
• Details: Menampilkan detail proses lebih lanjut seperti PID (Process ID), status (running/suspend), username, CPU, Memory, dan deskripsi.
  • Fitur "Analyze wait chain" dapat menganalisis aplikasi yang tidak responsif.
• Services: Menampilkan daftar service yang berjalan, beserta PID, deskripsi, status (running/stopped), dan grup.

Manajemen Proses Linux

Linux adalah sistem operasi multi-user dan multi-tasking. Setiap proses di Linux memiliki Process Identification Number (PID) yang digunakan untuk mengawasi dan mengatur proses.

Status Proses di Linux:

• Task running: Proses yang siap dieksekusi CPU.
• Task interruptable: Proses menunggu kondisi interupsi sinyal atau pelepasan sumber daya.
• Task uninterruptable: Proses tidur yang tidak dapat dibangunkan oleh sinyal.
• Task stopped: Proses yang sedang dihentikan.
• Task zombie: Proses telah berhenti namun masih memiliki struktur data dan memegang sumber daya yang tidak digunakan.

Tipe Proses di Linux:

• Interactive: Dimulai dan dikontrol oleh shell, bisa di foreground (berinteraksi langsung) atau background (tidak mengharapkan input).
• Batch: Tidak berhubungan dengan terminal, dieksekusi secara berurutan.
• Daemon: Dimulai saat booting dan berjalan di background, menunggu permintaan dari proses lain.

Perintah Manajemen Proses Linux:

• top: Aplikasi yang menampilkan daftar proses berjalan secara real-time, mengurutkan berdasarkan penggunaan sumber daya.
  • Output top Fields: PID, USER, PR (Priority), NI (Nice value), VIRT (Virtual Memory), RES (Resident Memory), SHR (Shared Memory), S (Status), %CPU, %MEM, TIME+, COMMAND.
  • Keyboard shortcut: h atau ? (help), f (field layout), l (load average), m (memory info), p (sort by CPU), q (quit), space (refresh).
• ps (process status): Menampilkan kondisi proses yang ada, namun hanya sekali cetak (tidak real-time seperti top).
  • Opsi ps: -e (semua proses), -C (filter nama), -f (info lengkap), -r (proses berjalan), -u (proses user tertentu), -o (kata kunci), -pid (berdasarkan PID), -ppid (berdasarkan Parent PID).
• kill: Mengirim sinyal untuk menghentikan proses menggunakan PID. Contoh: kill -9 23443.
• pkill dan killall: Menghentikan semua proses berdasarkan nama aplikasi.

Manajemen Proses Android

Android adalah sistem operasi mobile berbasis Linux. Secara default, komponen aplikasi berjalan dalam proses yang sama, namun dapat diubah melalui file manifes. Sistem Android mematikan proses ketika memori rendah untuk proses yang lebih mendesak, berdasarkan "hierarki prioritas".

Daur Hidup Proses (Hierarki Prioritas):

1. Proses latar depan: Proses yang berinteraksi langsung dengan pengguna (Activity dengan onResume(), Service terikat dengan Activity interaktif, Service startForeground(), Service menjalankan callback daur hidup, BroadcastReceiver onReceive()). Dimatikan sebagai upaya terakhir.
2. Proses yang terlihat: Tidak memiliki komponen latar depan, namun masih mempengaruhi apa yang dilihat pengguna (Activity terlihat tapi tidak di foreground, Service terikat dengan Activity yang terlihat).
3. Proses layanan: Menjalankan Service yang dimulai dengan startService(), namun tidak termasuk kategori di atas. Umumnya melakukan tugas yang digunakan pengguna (pemutar musik latar).
4. Proses latar belakang: Menampung aktivitas yang tidak terlihat pengguna (onStop() telah dipanggil). Dampak langsung pada pengalaman pengguna rendah, dapat dimatikan kapan saja. Diatur dalam daftar LRU (Least Recently Used).
5. Proses kosong (empty process): Tidak berisi komponen aktif, dipertahankan untuk caching dan meningkatkan waktu startup. Sering dimatikan untuk menyeimbangkan sumber daya.

Android memberikan peringkat proses setinggi mungkin berdasarkan prioritas komponen yang aktif. Peringkat juga dapat meningkat jika proses lain bergantung padanya.

Monitoring Proses di Android:

• Pada Android versi 6 (Marshmallow), dapat dilihat melalui menu Settings → Installed apps. Menampilkan update, uninstall, dual apps, dan permissions.

Manajemen Memori Windows, Linux, dan Android

Manajemen Memori adalah kegiatan mengelola memori komputer, termasuk mengalokasikan dan membebaskan memori, serta menjaga alokasi ruang memori untuk proses.

Manajemen Memori Windows

Windows menggunakan memori fisik dan virtual.

• Windows 32-bit (x86): Setiap proses memiliki memori virtual sendiri hingga 4 GB. Arsitektur memori dibagi rata antara aplikasi aktif dan kernel (masing-masing 2 GB). Dapat diperluas hingga 64 GB dengan Physical Access Extension (PAE) di BIOS.
• Windows 64-bit (x64): Setiap proses memiliki memori virtual sebanyak 8 TB. Arsitektur memori dibagi rata antara aplikasi aktif dan kernel (masing-masing 8 TB).

Komponen Arsitektur Memori Kernel:

• System Page Table Entry (PTE): Struktur data untuk pemetaan memori virtual ke fisik.
• Paged Pool: Memori virtual yang dapat disimpan ke dalam page file (disk).
• Non-Paged Pool: Alamat memori virtual yang dijamin selalu berada di memori fisik.
• System Cache: Penyimpanan sementara untuk proses baca/tulis disk.

Monitoring Memori di Windows 10:

• Task Manager → Performance Tab: Menampilkan detail penggunaan CPU, Memori, Disk, Ethernet, Wifi.
• Open Resource Monitor: Menampilkan penggunaan memori per proses (PID, Hard Faults/sec, Commit, Working Set, Shareable, Private) dan physical memory (Hardware reserved, In use, Modified, Standby, Free).

Manajemen Disk di Windows 10:

• Disk Management: Digunakan untuk membuat/format partisi, memperkecil/memperluas partisi, mengubah huruf drive, serta membuat/attach/detach VHD.
• Shrink Volume: Untuk memecah partisi yang sudah ada.
• New Simple Volume: Untuk membuat partisi baru dari ruang yang tidak dialokasikan (unallocated space).

Menambah Virtual Memori di Windows 10:

• Settings → System → About → Advanced system settings → Advanced tab → Performance settings → Advanced tab → Virtual memory change. Pengguna dapat mengatur ukuran custom untuk memori virtual.

Manajemen Memori Linux

Linux mendukung memori virtual untuk menyediakan ruang alamat yang lebih besar dari memori fisik. Proteksi memori dilakukan dengan memberikan ruang alamat tersendiri untuk setiap proses.

Pembagian Zona Memori Fisik (Intel x86):

• ZONE_DMA: Memori < 16 MB, untuk transfer data antara CPU dan I/O (tanpa CPU).
• ZONE_NORMAL: Memori 16-896 MB, untuk permintaan alokasi halaman/blok.
• ZONE_HIGHMEM: Memori > 896 MB, memori fisik yang tidak dipetakan ke ruang alamat kernel.

Swap Space: Linux menggunakan partisi khusus sebagai memori virtual yang disebut swap. Halaman proses dialokasikan ke swap sebelum ke memori fisik.

Konsep Ruang Alamat Linux:

• Kumpulan Halaman: Dengan ukuran sama.
• Kumpulan Region: Blok memori virtual dengan ukuran bervariasi.
• Logical View: Instruksi yang diterima sistem memori virtual mengenai susunan ruang alamat.
• Physical View: Entri tabel halaman yang menentukan lokasi halaman (memori fisik atau disk).

Mekanisme Manajemen Memori:

• Dengan Swapping/Paging: Memungkinkan perpindahan proses antara memori utama dan harddisk.
• Tanpa Swapping/Paging: Tidak ada perpindahan proses antara memori utama dan harddisk.

Perintah Manajemen Memori Linux:

• free: Menampilkan informasi penggunaan memori (total, digunakan, bebas, buffer/cache, swap) dalam kilobyte.
• man free: Menampilkan manual penggunaan perintah free.
• cat /proc/meminfo: Menampilkan informasi memori dan swap lebih detail.
• swappiness: Mengatur kecenderungan kernel memindahkan proses dari memori ke swap (nilai 0-100). Nilai rendah mengurangi swapping.
  • Mengubah swappiness sementara: sudo sysctl vm.swappiness=nilai_yang_diberikan.
• fdisk: Mengelola partisi disk.
  • Opsi fdisk: -d (hapus partisi), -l (daftar partisi), -n (buat partisi baru), -v (verifikasi partisi).
• mount: Mengaitkan sistem berkas pada piranti ke struktur direktori utama.
  • Contoh: sudo mount /dev/sdb1 /mnt/mydrive.
• umount: Melepaskan piranti yang telah di-mount.
  • Contoh: sudo umount /dev/sdb1.

Manajemen Memori Android

Android, berbasis Linux 2.6, memiliki kemiripan dalam manajemen memori, menggunakan memori virtual yang disebut Dalvik Cache.

• Android Runtime (ART) dan Dalvik Virtual Machine menggunakan paging dan memory-mapping.
• Android tidak mendukung swapping ke memori flash karena keterbatasan daya tahan tulis dan bandwidth. Memori flash hanya dapat ditulis beberapa kali.
• Dalvik Virtual Machine (DVM) adalah mesin virtual yang menjadi layer antara aplikasi dan sistem operasi Android, mengeksekusi aplikasi yang ditulis untuk Android (file .dex).
• Dalvik Cache: File .dex yang diekstrak dari .apk saat instalasi dan disimpan di /data/dalvik-cache untuk mempercepat startup aplikasi. Ini mirip dengan cache untuk data dan gambar.

Peran Dalvik VM:

• File aplikasi (.apk) berisi berbagai tipe file termasuk .dex (diprogram dengan Java).
• DVM menjalankan file .dex untuk berbagai aktivitas (UI, Internet, audio, kamera).
• Semua akses aplikasi harus melalui DVM.
• File .dex setara dengan .exe di Windows.

Optimalisasi Ukuran File .dex:

• File .dex hanya berisi data unik; string, nama metode, konstanta, objek dibagikan, menghasilkan ukuran file yang lebih kecil.

Monitoring Memori di Android:

• Pada Android versi 6 (Marshmallow), dapat dilihat melalui menu Settings → Storage.
• Storage: Menampilkan jumlah memori tersedia, memori keseluruhan, penyimpanan non-sistem (Apps & app data, pictures, videos, audio, cache data, other files) dan sistem.
• Cached data: Dapat dibersihkan untuk semua aplikasi.
• Cleaner: Membersihkan file cache, file usang (obsolete files), paket, sisa (residuals), dan memori.

Manajemen File Windows, Linux, dan Android

File adalah kumpulan data dan informasi yang saling berhubungan dan tersimpan di penyimpanan sekunder. Manajemen file adalah metode dan struktur data yang digunakan sistem operasi untuk mengatur dan mengorganisir file pada disk atau partisi.

Manajemen File Windows

Manajemen file di Windows dilakukan menggunakan Windows Explorer (File Explorer).

• Fungsi: Mengelola file dan folder (menyalin, menghapus, memindahkan).
• Akses: Start Menu -> Program -> Accessories -> Windows Explorer, atau klik kanan Start Menu -> Explorer.
• Fitur File Explorer:
  • Nama jendela komputer: Identitas jendela.
  • Kontrol jendela: Tombol minimize, maximize, close.
  • Menu bar: Home (mengatur objek), Share (mengatur berbagi), View (mengatur tampilan).
  • Menu move: Berpindah ke folder tertentu.
  • Kolom pencarian: Mencari folder/file.
  • Quick access: Melihat folder/file yang terakhir atau sering dibuka.
  • OneDrive: Membuka penyimpanan data online.
  • Drive system: Ruang penyimpanan data sistem operasi.
  • Partisi harddisk: Pembagian harddisk. Local disk [C:] untuk sistem, [D:, E:, dst] untuk data.

Manajemen File Linux

File system Linux (dan UNIX) diorganisir dalam bentuk hierarki pohon (tree) dengan root directory [/] sebagai puncak. Setiap direktori di bawah root disebut sub-direktori.

Hierarki Direktori Linux:

• /root: Direktori kerja Super User/root.
• /sbin: File executable yang hanya bisa dieksekusi oleh root.
• /bin: File executable yang bisa dieksekusi oleh semua user.
• /home: Direktori kerja bagi user.
• /var: Berisi file Log/catatan sistem.
• /dev: Direktori untuk perangkat keras.
• /tmp: Menyimpan temporary file.
• /usr: Tempat instalasi program.

Jenis File di Linux (mengadopsi UNIX):

1. File Biasa (ordinary file/regular file): Menyimpan data (gambar, teks, grafik).
2. Directory: Berisi daftar nama file dan bilangan inode.
3. File Spesial: Menyatakan perangkat keras (CD-ROM, USB-DISK).

Manajemen File di Linux menggunakan Midnight Commander (MC).

• MC: Aplikasi berbasis konsol dengan Terminal User Interface, dikembangkan oleh Miguel de Icaza (1994).
• Fungsi Tombol MC: F1 (Help), F2 (Menu), F3 (View), F4 (Edit), F5 (Copy), F6 (RenMov/Rename/Move), F7 (Mkdir/Make directory), F8 (Delete), F10 (Quit).

Manajemen File Android

Sistem operasi Android, berbasis Linux, memiliki manajemen file dengan struktur Root Directory [/]. Struktur ini berbeda dengan Windows yang menggunakan drive letter (C:\, D:\).

Folder Penting di Root Directory Android:

• /cache
• /data
• /mnt

Manajemen File di Android menggunakan Fitur File Manager.

• Fungsi: Memotong, melekatkan, menyalin berkas dan folder.
• Ikon di File Manager: Images, Videos, Docs, Music, APKs, Downloads, WhatsApp, More, Remote, FTP.
• Fitur Tambahan (dari ikon garis tiga):
  • Transfer Files: Mengirim berkas ke sesama perangkat Android.
  • Deep Clean: Membersihkan perangkat dari file sampah.
  • Hidden Files: Mengelola file tersembunyi.
  • Create Folder: Membuat folder baru.
  • Settings: Mengatur File Manager.
• Tombol Folder: Menampilkan informasi penyimpanan total, penggunaan, dan struktur direktori file di memori internal.

Poin Penting

• Proses adalah program yang sedang dieksekusi.
• Manajemen Proses mengatur pembuatan, status, dan penghentian proses.
• Windows menggunakan Task Manager untuk manajemen proses, Linux menggunakan perintah ps dan top, sedangkan Android menggunakan hierarki prioritas dan Installed apps.
• PID (Process Identification Number) adalah nomor identitas unik untuk setiap proses di Linux.
• Manajemen Memori mengelola alokasi, pembebasan, dan perlindungan memori.
• Windows menggunakan memori fisik dan virtual yang dibagi untuk kernel dan aplikasi, dan memonitornya via Task Manager dan Disk Management.
• Linux menggunakan memori virtual (swap) dan membagi memori fisik dalam zona DMA, Normal, dan HIGHMEM, serta memonitornya dengan perintah free dan fdisk.
• Android menggunakan Dalvik Cache sebagai memori virtual berbasis Linux dan memonitornya melalui Settings > Storage.
• Manajemen File mengatur dan mengorganisir file pada disk/partisi.
• Windows memakai Windows Explorer, Linux memakai Midnight Commander (MC), dan Android memakai File Manager bawaan.
• Root directory Linux dan Android disimbolkan dengan /, berbeda dengan Windows (C:\).
• Hierarki proses Android menentukan kapan suatu aplikasi akan dimatikan jika memori rendah.

Tes Formatif 1 — Kegiatan Belajar 1

Tes Formatif 2 — Kegiatan Belajar 2

Tes Formatif 3 — Kegiatan Belajar 3