SISTEM OPERASI
-Batch System
-Critical Section
-Pcb (Process Control Block)
-Distributed Processing
-Handheld Computer
-Thread Dan Multithread
BATCH SYSTEM
A. Pengertian Bacth system
Batch system adalah dimana job-job yang mirip dikumpulkan dan dijalankan secara kelompok kemudian setelah kelompok yang dijalankan tadi selesai maka secara otomatis kelompok lain dijalankan. jadi dengan kata lain adalah teknologi proses komputer dari generasi ke-2. yang jika suatu tugas sedang dikerjakan pada 1 rangkaian, akan di eksekusi secara berurutan. Pada komputer generasi ke-2 sistem komputer nya maasih blum dilengkapi oleh sebuah sistem operasi. Tapi, dalam beberapa fungsi sistem operasi, seperti os yang tengah berkembang pada jaman sekarang ini. Contohnya adlah FMS ( Fortarn Monitoring System ) dan IBSYS.
Contoh sebuah Batch System adalah sebuah e-mail dan transaksi batch processing. Dalam suatu sistem batch processing, transaksi secara individual dientri melalui peralatan terminal, dilakukan validasi tertentu, dan ditambahkan ke transaction file yang berisi transaksi lain, dan kemudian dientri ke dalam sistem secara periodik. Di waktu kemudian, selama siklus pengolahan berikutnya, transaction file dapat divalidasi lebih lanjut dan kemudian digunakan untuk meng-up date master file yang berkaitan.
B. Bentuk dari Bacth system
ada 2 cara dalam Batch System yaitu :
1. Multi-programming adalah salah satu teknik penjadwalan dimana tugas (task) yang sedang berjalan tetap berjalan sampai ia melakukan operasi yang membutuhkan waktu untuk menunggu respon dari luar (external event), misalnya membaca data dari disket/CD/dsb, atau sampai komputer memaksa untuk menukar tugas yang sedang berjalan dengan tugas lainnya. Sistem operasi yang yang menggunakan multi-program sebagai scheduler-nya bertujuan untuk memaksimalkan penggunaan CPU.
2. Multiprocessing adalah istilah teknologi informasi dalam bahasa Inggris yang merujuk kepada kemampuan pemrosesan komputer yang dilakukan secara serentak. Hal ini dimungkinkan dengan menggunakan dua CPU atau lebih dalam sebuah sistem komputer. Istilah ini juga dapat merujuk kepada dukungan sebuah sistem untuk mendukung lebih dari satu prosesor dan mengalokasikan tugas kepada prosesor-prosesor tersebut.
CRITICAL SECTION
A. Pengertian Critical Section
Critical section adalah dengan mendesain sebuah protokol di mana proses-proses dapat menggunakannya secara bersama-sama. Setiap proses harus ‘meminta izin’ untuk memasuki critical section-nya. Bagian dari kode yang mengimplementasikan izin ini disebut entry section. Akhir dari critical section itu disebut exit section. Bagian kode selanjutnya disebut remainder section.
Struktur umum dari proses Pi yang memiliki segmen critical section adalah :
Solusi dari masalah critical section harus memenuhi tiga syarat berikut:
1. Mutual Exclusion.
Jika suatu proses sedang menjalankan critical section-nya, maka proses-proses lain tidak dapat menjalankan critical section mereka. Dengan kata lain, tidak ada dua proses yang berada dicritical section pada saat yang bersamaan.
2. Terjadi kemajuan (progress).
Jika tidak ada proses yang sedang menjalankan critical section-nya dan ada proses-proses lain yang ingin masuk ke critical section, maka hanya proses-proses yang yang sedang berada dalamentry section saja yang dapat berkompetisi untuk mengerjakan critical section.
3. Ada batas waktu tunggu (bounded waiting).
Jika seandainya ada proses yang sedang menjalankan critical section, maka proses lain memiliki waktu tunggu yang ada batasnya untuk menjalankan critical section -nya, sehingga dapat dipastikan bahwa proses tersebut dapat mengakses critical section-nya (tidak mengalamistarvation: proses seolah-olah berhenti, menunggu request akses ke critical sectiondiperbolehkan).
Solusi Untuk Dua Proses
Ada dua jenis solusi masalah critical section, yaitu:
1. Solusi perangkat lunak.
Dengan menggunakan algoritma-alogoritma yang nilai kebenarannya tidak tergantung pada asumsi-asumsi lain, selain bahwa setiap proses berjalan pada kecepatan yang bukan nol.
2. Solusi perangkat keras.
Tergantung pada beberapa instruksi mesin tertentu, misalnya dengan me-non-aktifkan interupsi atau dengan mengunci suatu variabel tertentu
Selanjutnya akan dibahas sebuah algoritma sebagai solusi masalah dari critical section yang memenuhi tiga syarat seperti yang telah disebutkan di atas. Solusi ini tidak tergantung pada asumsi mengenai instruksi-instruksi perangkat keras atau jumlah prosesor yang dapat didukung oleh perangkat keras. Namun, kita mengasumsikan bahwa insruksi bahasa mesin yang dasar (instruksi-instruksi primitif seperti load,store, dan test) dieksekusi secara atomik. Artinya, jika dua instruksi tersebut dieksekusi secara konkuren, hasilnya ekuivalen dengan eksekusi instruksi tersebut secara sekuensial dalam urutan tertentu. Jadi, jika load dan store dieksekusi secara konkuren, load akan mendapatkan salah satu dari nilai yang lama atau nilai yang baru, tetapi tidak kombinasi dari keduanya.
PCB (process control block)
A. Pengertian proses control block
Sebagai pendahuluan kita harus mengenal dulu apa itu Sistem Operasi,Sistem operasi adalah seperangkat program yang mengelola sumber daya perangkat keras komputer, dan menyediakan layanan umum untuk aplikasi perangkat lunak. Sistem operasi adalah jenis yang paling penting dari perangkat lunak sistem dalam sistem komputer. Tanpa sistem operasi, pengguna tidak dapat menjalankan program aplikasi pada komputer mereka, kecuali program aplikasi booting.
Sistem operasi mempunyai penjadwalan yang sistematis mencakup perhitungan penggunaan memori, pemrosesan data, penyimpanan data, dan sumber daya lainnya.Untuk fungsi-fungsi perangkat keras seperti sebagai masukan dan keluaran dan alokasi memori, sistem operasi bertindak sebagai perantara antara program aplikasi dan perangkat keras komputer,meskipun kode aplikasi biasanya dieksekusi langsung oleh perangkat keras dan seringkali akan menghubungi OS atau terputus oleh itu. Sistem operasi yang ditemukan pada hampir semua perangkat yang berisi komputer-dari ponsel dan konsol permainan video untuk superkomputer dan server web.
Contoh sistem operasi modern adalah Linux, Android, iOS, Mac OS X, dan Microsoft Windows.
Definisi Proses
Proses adalah program yang sedang dieksekusi. Menurut SilberSchatz, suatu proses adalah lebih dari sebuah kode program, yang terkadang disebut text section . Proses juga mencakup program counter , yaitu sebuah stack untuk menyimpan alamat dari instruksi yang akan dieksekusi selanjutnya dan register. Sebuah proses pada umumnya juga memiliki sebuah stack yang berisikan data-data yang dibutuhkan selama proses dieksekusi (seperti parameter method, alamat return dan variabel lokal), dan sebuah data section yang menyimpan variabel global.
Kami tekankan bahwa program itu sendiri bukanlah sebuah proses; suatu program adalah satu entitas pasif; seperti isi dari sebuah berkas yang disimpan didalam disket. Sedangkan sebuah proses dalam suatu entitas aktif, dengan sebuah program counter yang menyimpan alamat instruksi selanjut yang akan dieksekusi dan seperangkat sumber daya ( resource yang dibutuhkan agar sebuah proses dapat dieksekusi.
Setiap proses dalam sebuah sistem operasi mendapatkan sebuah PCB (Process Control Block) yang memuat informasi tentang proses tersebut, yaitu: sebuah tanda pengenal proses (Process ID) yang unik dan menjadi nomor identitas, status proses, prioritas eksekusi proses dan informasi lokasi proses dalam memori. Prioritas proses merupakan suatu nilai atau besaran yang menunjukkan seberapa sering proses harus dijalankan oleh prosesor. Proses yang memiliki prioritas lebih tinggi, akan dijalankan lebih sering atau dieksekusi lebih dulu dibandingkan dengan proses yang berprioritas lebih rendah. Suatu sistem operasi dapat saja menentukan semua proses dengan prioritas yang sama, sehingga setiap proses memiliki kesempatan yang sama. Suatu sistem operasi dapat juga mengubah nilai prioritas proses tertentu, agar proses tersebut akan dapat memiliki kesempatan lebih besar pada eksekusi berikutnya (misalnya: pada proses yang sudah sangat terlalu lama menunggu eksekusi, sistem operasi menaikkan nilai prioritasnya).
Proses control block
Tiap proses digambarkan dalam sistem operasi oleh sebuah process control block PCB - juga disebut sebuah control block. PCB berisikan banyak bagian dari informasi yang berhubungan dengan sebuah proses yang spesifik, termasuk hal-hal dibawah ini:
1.Status proses: status mungkin, new, ready, running, waiting, halted, dan juga banyak lagi.
2.Program counter: suatu stack yang berisi alamat dari instruksi selanjutnya untuk dieksekusi untuk proses ini.
3.CPU register: Register bervariasi dalam jumlah dan jenis, tergantung pada rancangan komputer. Register tersebut termasuk accumulator , indeks register, stack pointer , general-purposes register , ditambah code information pada kondisi apa pun. Besertaan dengan program counter, keadaaan/status informasi harus disimpan ketika gangguan terjadi, untuk memungkinkan proses tersebut berjalan/bekerja dengan benar setelahnya (lihat Gambar 2-3).
4.Informasi managemen memori: Informasi ini dapat termasuk suatu informasi sebagai nilai dari dasar dan batas register, tabel page/halaman, atau tabel segmen tergantung pada sistem memori yang digunakan oleh sistem operasi (lihat Bab Managemen memori).
5.Informasi pencatatan: Informasi ini termasuk jumlah dari CPU dan waktu riil yang digunakan, batas waktu, jumlah akun jumlah job atau proses, dan banyak lagi.
6.Informasi status I/O: Informasi termasuk daftar dari perangkat I/O yang di gunakan pada proses ini, suatu daftar berkas-berkas yang sedang diakses dan banyak lagi.
7.PCB hanya berfungsi sebagai tempat penyimpanan informasi yang dapat bervariasi dari proses yang satu dengan yang lain.
Gambar Proses Control Blok
Elemen-elemen dari Process Control Block (PCB) :
1.Identifier : menjelaskan proses yang sedang terjadi
2.State : kondisi yang terjadi pada proses
3.Priority : urutan perintah yang jelas pad suatu proses
4.Program counter : instruksi pada proses
5.Memory pointers : media penyimpanan (penunjuk alamat) pada proses
5.Context data : data yang berkaitan dengan proses
6.I/O status information : terdapat masukan dan keluaran yang diinginkan
7Accounting information : memberikan informasi yang dibutuhkan
Macam-Macam Jenis Status Proses
Jenis status yang mungkin dapat disematkan pada suatu proses pada setiap sistem operasi dapat berbeda-beda. Tetapi paling tidak ada 3 macam status yang umum, yaitu:
1.Ready adalah status dimana proses siap untuk dieksekusi pada giliran berikutnya
2.Running adalah status dimana saat ini proses sedang dieksekusi oleh prosesor
3.Blocked adalah status dimana proses tidak dapat dijalankan pada saat prosesor siap/bebas
Distributed Processing
A.PengertianDistributed Processing
Distributed Processingadalah kemampuan menjalankan semua proses pengolahan data secara bersama antara komputer yang berfungsi sebagai pusat dengan beberapa komputer yang lebih kecil dan saling dihubungkan melalui jalur komunikasi. Setiap komputer tersebut memiliki prosesor mandiri sehingga mampu mengolah sebagian data secara terpisah, kemudian hasil pengolahan tadi digabungkan menjadi satu penyelesaian total. Jika salah satu prosesor mengalami kegagalan atau masalah maka prosesor yang lain akan mengambil alih tugasnya. Dalam proses distribusi sudah mutlak diperlukan perpaduan yang mendalam antara teknologi komputer dan telekomunikasi, karena selain proses yang harus didistribusikan, semua host komputer wajib melayani terminal-terminalnya dalam satu perintah dari komputer pusat.
Handheld computer
A.Pengertian Handheld computer
adalah komputer yang cukup kecil sehingga dapat digenggam. Komputer genggam ini dapat bekerja dengan fungsi yang hampir sama dengan komputer biasa. Meskipun sangat mudah untuk dibawa, komputer genggam tidak dapat menggantikan komputer biasa (PC) karena hanya memiliki keyboard dan layar yang kecil. Beberapa produsen mencoba untuk memecahkan masalah keyboard yang terlalu kecil. Keyboard tersebut diganti dengan electronic pen. Bagaimanapun, electronic pen ini masih bergantung pada teknologi pengenalan tulisan tangan yang masih dalam tahap pengembangan.
Kelebihan dari komputer genggam ini adalah pengguna dapat menyimpan serta mengatur data dengan lebih efisien dan akurat. Biasanya komputer genggam dilengkapi dengan teknologi Bluetooth. Bluetooth memang tepat untuk mencetak secara nirkabel, menghubungkan antara komputer genggam dengan mobile printer. Tidak hanya dengan printer tetapi komputer genggam juga dapat dihubungkan dengan alat-alat lain melalui koneksi Bluetooth.
Komputer genggam dapat meningkatkan produktivitas pengguna dan memudahkan mereka untuk bekerja lebih efisien. Komputer genggam yang paling banyak digunakan adalah komputer yang khusus dirancang untuk menyediakan fungsi PIM (Personal Information Manager), seperti kalender, agenda, dan buku alamat.
Thread dan MultiThread
A. Thread
· Thread adalah unit terkecil dalam suatu proses yang bisa dijadwalkan oleh sistem operasi.
· Merupakan sebuah status eksekusi (ready, running, suspend, block, queue, dll)
· Kadang disebut sebagai proses ringan (lightweight).
· Unit dasar dari dari sistem utilisasi pada processor (CPU).
· Dalam thread terdapat: ID Thread, Program Counter, Register dan Stack.
· Sebuah thread berbagi code section, data section dan resource sistem operasi dengan thread yang lain yang memiliki proses yang sama.
[thread]
B. Single-Threading dan Multi-Threading
Single-Threading adalah sebuah lightweight process (proses sederhana) yang mempunyai thread tunggal yang berfungsi sebagai pengendali/ controller.
Multi-Threading adalah proses dengan thread yang banyak dan mengerjakan lebih dari satu tugas dalam satu waktu.
C. Keuntungan Multi-Threading
1. Responsive; tanggap: Multi-Threading mengizinkan program untuk berjalan terus walau-pun pada bagian program tersebut di block atau sedang dalam keadaan menjalankan operasi yang lama/ panjang. Sebagai contoh, multithread web browser dapat mengizinkan pengguna berinteraksi dengan suatu thread ketika suatu gambar sedang diload oleh thread yang lain.
2. Pembagian sumber daya: Secara default, thread membagi memori dan sumber daya dari proses. Ketika thread berjalan pada data yang sama, thread tersebut bisa berbagi cache memory.
3. Ekonomis: Mengalokasikan memori dan sumber daya untuk membuat proses adalah sangat mahal. Alternatifnya, karena thread membagi sumber daya dari proses, ini lebih ekonomis untuk membuat threads.
4. Pemberdayaan arsitektur multiprosesor: Keuntungan dari multi-threading dapat ditingkatkan dengan arsitektur multiprosesor, dimana setiap thread dapat jalan secara paralel pada prosesor yang berbeda. Pada arsitektur prosesor tunggal, CPU biasanya berpindah-pindah antara setiap thread dengan cepat, sehingga terdapat ilusi paralelisme, tetapi pada kenyataannya hanya satu thread yang berjalan di setiap waktu
.
D. Kerugian Multi-Threading
1. Multiple thread bisa mengganggu satu sama lain saat berbagi hardware resource, misalnya chace memory.
2. Execution time (waktu proses) dari sebuah single-thread tidak dapat diimprove (ditambah), tapi malah bisa diturunkan. Ini terjadi karena penurunan frequensi yang dibutuhkan ketika terjadi pergantian thread yang berjalan.
3. Harus ada dukungan dari hardware ataupun software untuk melakukan multi-Threading.
E. Model-Model Threading
a. Kernel-level threading; thread ini dibuat oleh pengguna yang berkorespondensi 1-1 dengan entitas-entitas yang terjadwalkan yang berada di kernel. Ini merupakan implementasi (penerapaan) paling sederhana dari threading.
· Thread kernel didukung langsung oleh sistem operasi.
· Pembuatan, penjadwalan, dan manajemen thread dilakukan oleh kernel pada kernel space.
· Pengaturan thread dilakukan oleh sistem operasi, sehingga pembuatan dan pengaturan kernel thread lebih lambat dibandingkan user thread.
b. User-level threading; sebuah pemetaan N-1, yang berarti bahwa semua level aplikasi thread dipetakan ke entitas tunggal yang ada di kernel. Dengan pendekatan ini, switching proses dapat dilakukan dengan sangat cepat.
· Thread pengguna didukung kernel serta diimplementasikan dengan pustaka (library) thread pada tingkatan pengguna.
· Pustaka (library) menyediakan fasilitas untuk pembuatan thread, penjadwalan thread, dan manajemen thread tanpa dukungan dari kernel.
· Semua pembuatan dan penjadwalan thread dilakukan dalam ruang pengguna tanpa campur tangan kernel.
· Thread pengguna biasanya dapat cepat dibuat dan
dikendalikan
dikendalikan
c. Hybrid threading;
sebuah pemetaan M-N, yang berarti beberapa jumlah N-thread aplikasi dipetakan ke beberapa entitas di kernel.
F. Thread dalam Sistem Operasi
· Sistem operasi telah mendukung proses multithreading.
· Setiap sistem operasi memiliki konsep tersendiri dalam pengimplementasiannya.
· Sistem operasi dapat mendukung thread pada tingkatan kernel maupun tingkatan pengguna.
G. Model Multi-Threading
a. Many-to-One
· Memetakan beberapa thread tingkatan pengguna ke sebuah thread tingkatan kernel.
· Pengaturan thread dilakukan dalam ruang pengguna, sehingga efisien.
· Hanya satu thread pengguna yang dapat mengakses thread kernel pada satu saat.
a. One-to-One
· Memetakan setiap thread tingkatan pengguna ke thread kernel.
· Model ini menyediakan lebih banyak concurrency dibandingkan model Many-to-One.
1. Many-to-Many
· Mengelompokkan banyak thread pengguna untuk dipetakan ke thread kernel yang jumlahnya lebih sedikit atau sama dengan tingkatan pengguna.
· Mengijinkan sistem operasi untuk membuat sejumlah thread kernel.
H. Thread cancellation
Thread cancellation/ pembatalan thread ialah pemberhentian thread sebelum tugasnya selesai. Misalnya jika dalam program Java hendak mematikan Java Virtual Machine (JVM). Sebelum JVM dimatikan, maka seluruh thread yang berjalan harus dihentikan terlebih dahulu.
Thread yang akan diberhentikan disebut sebagai target thread. Pembatalan Thread terdiri dari 2 jenis:
Thread yang akan diberhentikan disebut sebagai target thread. Pembatalan Thread terdiri dari 2 jenis:
1. Asynchronous cancellation: suatu thread seketika itu juga memberhentikan target thread.
2. Deffered cancellation: target thread secara perodik memeriksa apakah dia harus berhenti, cara ini memperbolehkan target thread untuk memberhentikan dirinya sendiri secara terurut.
I. Thread Pools
Thread Pools adalah cara kerja dengan membuat beberapa thread pada proses startup dan menempatkan mereka ke pools.
· Keuntungan menggunakan Thread Pools
1. Biasanya lebih cepat untuk melayani permintaan dengan thread yang ada dibanding dengan menunggu thread baru dibuat.
2. Thread pool membatasi jumlah thread yang ada pada suatu waktu. Hal ini penting pada sistem yang tidak dapat mendukung banyak thread yang berjalan secara concurrent.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar