PRAKTIKUM 7 UNIX SYSTEM CALL & MANAJEMEN MEMORI
NAMA : FATIA YASMIN HENDRY
KELAS : BM-5A
NIM : 2023000032
- Pokok Bahasan
- UNIX System Call
- Manajemen Memory
- Tujuan Belajar
- Menggunakan system call fork, wait dan execl pada Linux.
- Menggunakan perintah-perintah untuk manajemen memory.
- Abstrak
Materi ini membahas konsep dasar sistem operasi UNIX terkait dengan pemanggilan sistem (system call) dan manajemen memori. Sistem operasi UNIX adalah sistem operasi yang kuat dan sering digunakan dalam lingkungan komputasi. Pemanggilan sistem adalah antarmuka yang memungkinkan program pengguna untuk berinteraksi dengan kernel sistem operasi. Materi ini mencakup pengenalan kepada pemanggilan sistem, termasuk penggunaan umum seperti pembuatan proses, manajemen berkas, dan komunikasi antar proses. Selain itu, materi ini juga membahas konsep manajemen memori di sistem operasi UNIX. Manajemen memori adalah proses mengelola alokasi dan dealokasi memori untuk program-program yang berjalan di sistem. Topik-topik seperti paging, segmentasi, dan manajemen memori virtual juga dibahas dalam materi ini. Materi ini sangat penting bagi pengembang perangkat lunak dan administrator sistem yang ingin memahami dasar-dasar sistem operasi UNIX, pemanggilan sistem, dan manajemen memori untuk mengoptimalkan kinerja sistem dan aplikasi mereka.
- Teori Singkat
1 UNIX SYSTEM CALL
Pada praktikum ini akan dilakukan percobaan menggunakan system call yang berhubungan dengan proses pada system operasi UNIX yang biasa disebut UNIX System Call, yaitu system call fork, execl dan wait. Pada percobaan yang dilakukan akan dibuat program yang didalamnya terdapat fungsi system call. Untuk menjalankannya pada Linux gunakan g++.
System Call Fork
System call fork adalah suatu system call yang membuat suatu proses baru pada system operasi UNIX. Pada percobaan ini menggunakan mesin Linux dan beberapa program yang berisi system call fork().
Bila suatu program berisi sebuah fungsi fork(), eksekusi dari program menghasilkan eksekusi dua proses. Satu proses dibuat untuk memulai eksekusi program. Bila system call fork() dieksekusi, proses lain dibuat. Proses asal disebut proses parend dan proses kedua disebut proses child. Proses child merupakan duplikat dari proses parent. Kedua proses melanjutkan eksekusi dari titik dimana system call fork() menghasilkan eksekusi pada program utama. Karena UNIX adalah system operasi time sharing, dua proses tersebut dapat mengeksekusi secara konkuren.
Nilai yang dihasilkan oleh fork() disimpan dalam variable bertipe pid_t, yang berupa nilai integer. Karena nilai dari variable ini tidak digunakan, maka hasil fork() dapat diabaikan.
• Untuk kill proses gunakan Ctrl+C.
• Untuk dokumentasi fork() dapat dilihat dengan ketikkan man 2 fork.
• Untuk melihat id dari proses, gunakan system call getpid()
• Untuk melihat dokumentasi dari getpid(), ketikkan man 2 getpid.
Perbedaan antara proses parent dan proses child adalah
• Mempunyai pid yang berbeda
• Pada proses parent, fork() menghasilkan pid dari proses child jika sebuah proses child dibuat.
• Pada proses child, fork() selalu menghasilkan 0
• Membedakan copy dari semua data, termasuk variable dengan current value dan stack
• Membedakan program counter (PC) yang menunjukkan eksekusi berikutnya meskipun awalnya keduanya mempunyai nilai yang sama tetapi setelah itu berbeda.
• Setelah fork, kedua proses tersebut tidak menggunakan variable bersama.
System call fork menghasilkan :
• Pid proses child yang baru ke proses parent, hal ini sama dengan memberitahukan proses parent nama dari child-nya
• 0 : menunjukkan proses child
• -1 : 1 jika terjadi error, fork() gagal karena proses baru tidak dapat dibuat.
System Call Wait
System call wait menyebabkan proses menunggu sinyal (menunggu sampai sembarang tipe sinyal diterima dari sembarang proses). Biasanya digunakan oleh proses parent untuk menunggu sinyal dari system operasi ke parent bila child diterminasi. System call wait menghasilkan pid dari proses yang mengirimi sinyal. Untuk melihat dokumentasi wait gunakan perintah man 2 wait.
System Call Execl
Misalnya kita ingin proses baru mengerjakan sesuatu yang berbeda dari proses parent, sebutlah menjalankan program yang berbeda. Sistem call execl meletakkan program executable baru ke memory dan mengasosiasikannya dengan proses saat itu. Dengan kata lain, mengubah segala sesuatunya sehingga program mulai mengeksekusi
2 MANAJEMEN MEMORY
Linux mengimplementasikan sistem virtual memory demand-paged. Proses mempunyai besar memory virtual yang besar (4 gigabyte). Pada virtual memory dilakukan transfer page antara disk dan memory fisik.
Jika tidak terdapat cukup nomemory fisik, kernel melakukan swappingt beberapa page lama ke disk. Disk drive adalah perangkat mekanik yang membaca dan menulis ke disk yang lebih lambat dibandingkan mengakses memory fisik. Jika memory total page lebih dari memory fisik yang tersedia, kernel lebih banyak melakukan swapping dibandingkan eksekusi kode program, sehingga terjadi thrashing dan mengurangi utilitas.
Jika memory fisik ekstra tidak digunakan, kernel meletakkan kode program sebagai disk buffer cache. Disk buffer menyimpan data disk yang diakses di memory; jika data yang sama dibutuhkan lagi dapat dengan cepat diambil dari cache.
Pertama kali sistem melakukan booting, ROM BIOS membentuk memory test seperti terlihat berikut :
ROM BIOS (C) 1990
008192 KB OK WAIT......
Kemudian informasi penting ditampilkan selama proses booting pada linux seperti terlihat berikut :
Memory: 7100k/8192k available (464k
kernel code, 384k reserved, 244k data) ...
Adding Swap: 19464k swap-space
Informasi diatas menampilkan jumlah RAM tersedia setelah kernel di-load ke memory (dalam hal ini 7100K dari 8192K). Jika ingin melihat pesan saat booting kernel yang terlalu cepat dibaca dapat dilihat kembali dengan perintah dmesg. Setiap Linux dijalankan, perintah free digunakan untuk menampilkan total memory yang tersedia. Atau menggunakan cat /proc/meminfo. Memory fisik dan ruang swap ditampilkan disini. Contoh output pada sistem : total used free shared buffers
Mem: 7096 5216 1880 2328 2800
Swap: 19464 0 19464
Informasi ditampilkan dalam kilobyte (1024 byte). Memory ”total” adalah jumlah tersedia setelah load kernel. Memory digunakan untuk proses atau disk bufferring sebagai “used”. Memory yang sedang tidak digunakan ditampilkan pada kolom “free”. Memory total sama dengan jumlah kolom ”used” dan ”free”. Memory diindikasikan “shared” yaitu berapa banyak memory yang digunakan lebih dari satu proses. Program seperti shell mempunyai lebih dari satu proses yang berjalan. Kode executable read-only dan dapat disharing oleh semua proses yang berjalan pada shell. Kolom “buffers” menampilkan berapa banyak memory digunakan untuk disk buffering.
- Tugas Pendahuluan
Buffer cache adalah buffer yang dipakai di kernel. Buffer cache dapat dianggap sebagai sumber daya memori, terutama sumber daya I/O karena penggunaannya dalam mediasi transfer.
- Percobaan
Percobaan 1 : Melihat proses parent dan proses child
1. Dengan menggunakan editor vi, buatlah file fork1.cpp dan ketikkan program berikut :
|
#include <iostream> using namespace std; #include <sys/types.h> #include <unistd.h> /* getpid() adalah system call yg
dideklarasikan pada unistd.h. Menghasilkan suatu nilai dengan type pid_t. pid_t adalah type khusus untuk process id yg
ekuivalen dg int */ int main(void) { pid_t mypid; uid_t myuid; for (int i = 0; i < 3; i++) { mypid = getpid(); cout << "I am process "
<< mypid << endl; cout << "My parent is process
" << getppid() << endl; cout << "The owner of this
process has uid " << getuid() << endl; /* sleep adalah system call atau fungsi
library yang menghentikan proses ini dalam detik */ sleep(1); } return 0; } |
2. Gunakan g++ compiler untuk menjalankan program diatas
$ g++ -o fork1 fork1.cpp
$ ./fork1
3. Amati output yang dihasilkan
Percobaan 2 : Membuat dua proses terus menerus dengan sebuah system call fork()
1. Dengan menggunakan editor vi, buatlah file fork2.cpp dan ketikkan program berikut :
|
#include <iostream> using namespace std; #include <sys/types.h> #include <unistd.h> /* getpid() dan fork() adalah
system call yg dideklarasikan pada unistd.h. Menghasilkan suatu nilai dengan type pid_t. pid_t adalah type khusus untuk process id yg
ekuivalen dg int */ int main(void) { pid_t childpid; int x = 5; childpid = fork(); while (1) { cout << "This is
process " << getpid() << endl; cout << "x is "
<< x << endl; sleep(1); x++; } return 0; } |
2. Gunakan g++ compiler untuk menjala nkan program diatas. Pada saat dijalankan, program tidak akan pernah berhenti. Untuk menghentikan program tekan Ctrl+C.
$ g++ -o fork2 fork2.cpp
$ ./fork2
3. Amati output yang dihasilkan
Percobaan 3 : Membuat dua proses sebanyak lima kali
1. Dengan menggunakan editor vi, buatlah file fork3.cpp dan ketikkan program berikut :
|
#include <iostream> using namespace std; #include <sys/types.h> #include <unistd.h> /* getpid() dan fork() adalah
system call yg dideklarasikan pada unistd.h. Menghasilkan suatu nilai dengan type pid_t. pid_t adalah type khusus untuk process id yg
ekuivalen dg int */ int main(void) { pid_t childpid; childpid = fork(); for (int i = 0; i < 5; i++) { cout << "This is
process " << getpid() << endl; sleep(2); } return 0; } |
2. Gunakan g++ compiler untuk menjalankan program diatas
$ g++ -o fork3 fork3.cpp
$ ./fork3
3. Amati output yang dihasilkan
Percobaan 4 : Proses parent menunggu sinyal dari proses child dengan system call wait
1. Dengan menggunakan editor vi, buatlah file fork4.cpp dan ketikkan program berikut :
|
#include <iostream> using namespace std; #include <sys/types.h> #include <unistd.h> #include <sys/wait.h> /* pid_t fork() dideklarasikan
pada unistd.h. pid_t adalah type khusus untuk process id yg
ekuivalen dg int */ int main(void) { pid_t child_pid; int status; pid_t wait_result; child_pid = fork(); if (child_pid == 0) { /* kode ini hanya dieksekusi
proses child */ cout << "I am a child
and my pid = " << getpid() << endl; cout << "My parent is
" << getppid() << endl; /* keluar if akan menghentikan
hanya proses child */ } else if (child_pid > 0) { /* kode ini hanya mengeksekusi
proses parent */ cout << "I am the
parent and my pid = " << getpid() << endl; cout << "My child has
pid = " << child_pid << endl; } else { cout << "The fork
system call failed to create a new process" << endl; exit(1); } /* kode ini dieksekusi baik oleh proses
parent dan child */ cout << "I am a happy, healthy
process and my pid = " << getpid() << endl; if (child_pid == 0) { /* kode ini hanya dieksekusi oleh
proses child */ cout << "I am a child
and I am quitting work now!" << endl; } else { /* kode ini hanya dieksekusi oleh
proses parent */ cout << "I am a parent
and I am going to wait for my child" << endl; do { /* parent menunggu sinyal SIGCHLD mengirim
tanda bahwa proses child diterminasi */ wait_result = wait(&status); } while (wait_result !=
child_pid); cout << "I am a parent
and I am quitting." << endl; } return 0; } |
2. Gunakan g++ compiler untuk menjalankan program diatas
$ g++ -o fork4 fork4.cpp
$ ./fork4
3. Amati output yang dihasilkan
Percobaan 5 : System call fork/exec dan wait mengeksekusi program bernama ls, menggunakan file executable /bin/ls dengan satu parameter –l yang ekuivalen dengan ls –l
1. Dengan menggunakan editor vi, buatlah file fork5.cpp dan ketikkan program berikut :
|
#include <iostream> using namespace std; #include <sys/types.h> #include <unistd.h> #include <sys/wait.h> /* pid_t fork() dideklarasikan
pada unistd.h. pid_t adalah type khusus untuk process id yg
ekuivalen dg int */ int main(void) { pid_t child_pid; int status; pid_t wait_result; child_pid = fork(); if (child_pid == 0) { /* kode ini hanya dieksekusi
proses child */ cout << "I am a child
and my pid = " << getpid() << endl; execl("/bin/ls",
"ls", "-l", "/home", NULL); /* jika execl berhasil kode ini
tidak pernah digunakan */ cout << "Could not
execl file /bin/ls" << endl; exit(1); /* exit menghentikan hanya proses
child */ } else if (child_pid > 0) { /* kode ini hanya mengeksekusi
proses parent */ cout << "I am the
parent and my pid = " << getpid() << endl; cout << "My child has
pid = " << child_pid << endl; } else { cout << "The fork
system call failed to create a new process" << endl; exit(1); } /* kode ini hanya dieksekusi oleh
proses parent karena child mengeksekusi dari “/bin/ls” atau
keluar */ cout << "I am a happy, healthy
process and my pid = " << getpid() << endl; if (child_pid == 0) { /* kode ini tidak pernah dieksekusi */ printf("This code will never be
executed!\n"); } else { /* kode ini hanya dieksekusi oleh proses
parent */ cout << "I am a parent and I am
going to wait for my child" << endl; do { /* parent menunggu sinyal SIGCHLD mengirim
tanda bila proses child diterminasi */ wait_result = wait(&status); } while (wait_result != child_pid); cout << "I am a parent and I am
quitting." << endl; } return 0; } |
2. Gunakan g++ compiler untuk menjalankan program diatas
$ g++ -o fork5 fork5.cpp
$ ./fork5
3. Amati output yang dihasilkan
Percobaan 6 : System call fork/exec dan wait mengeksekusi program lain
1. Dengan menggunakan editor vi, buatlah file fork6.cpp dan ketikkan program berikut :
|
#include <iostream> using namespace std; #include <sys/types.h> #include <unistd.h> #include <sys/wait.h> /* pid_t fork() dideklarasikan
pada unistd.h. pid_t adalah type khusus untuk process id yg
ekuivalen dg int */ int main(void) { pid_t child_pid; int status; pid_t wait_result; child_pid = fork(); if (child_pid == 0) { /* kode ini hanya dieksekusi
proses child */ cout << "I am a child
and my pid = " << getpid() << endl; execl("fork3",
"goose", NULL); /* jika execl berhasil kode ini
tidak pernah digunakan */ cout << "Could not
execl file fork3" << endl; exit(1); /* exit menghentikan hanya proses
child */ } else if (child_pid > 0) { /* kode ini hanya mengeksekusi
proses parent */ cout << "I am the
parent and my pid = " << getpid() << endl; cout << "My child has
pid = " << child_pid << endl; } else { cout << "The fork
system call failed to create a new process" << endl; exit(1); } /* kode ini hanya dieksekusi oleh proses
parent karena child mengeksekusi dari “fork3” atau keluar
*/ cout << "I am a happy, healthy
process and my pid = " << getpid() << endl; if (child_pid == 0) { /* kode ini tidak pernah dieksekusi */ printf("This code will never be
executed!\n"); } else { /* kode ini hanya dieksekusi oleh proses
parent */ cout << "I am a parent and I am
going to wait for my child" << endl; do { /* parent menunggu sinyal SIGCHLD mengirim
tanda bila proses child diterminasi */ wait_result = wait(&status); } while (wait_result != child_pid); cout << "I am a parent and I am
quitting." << endl; } return 0; } |
2. Gunakan g++ compiler untuk menjalankan program diatas
$ g++ -o fork6 fork6.cpp
$ ./fork6
3. Amati output yang dihasilkan
Percobaan 7 : Melihat Manajemen History
1. Perhatikan dengan perintah dmesg jumlah memory tersedia dan proses swapping
$ dmesg | more
2. Dengan perintah free perhatikan jumlah memory ”free”, ”used”, “share” dan “buffer” .
$ free
3. Dengan perintah dibawah ini apakah hasilnya sama dengan no 2 ?
$ cat /proc/meminfo
4. Gunakan perintah dibawah ini
$ ls –lR /.
5. Perhatikan perubahan manajemen memory
$ free
6. Jalankan sebuah program, misalnya open Office. Perhatikan perubahan manajemen memory
$ free
7. Dengan perintah ps bagaimana penggunaan memory untuk se tiap proses diatas ?
$ ps -uax
- Latihan
- Kesimpulan
- Daftar Pustaka/Referensi
Comments
Post a Comment