Definisi dan Perbedaan Threads dan Processes

A.      Pengertian Thread

 

Thread adalah sebuah pengontrol aliran program pelaksanaan program dengan

menggunakan kendali tunggal. Operasi yang paling Modern saat ini adalah sistem

yang banyak sekali menyediakan berbagai cara, dan

memungkinkan suatu proses

terkendali dengan baik.

Pendekatan tradisional sebuah thread eksekusi per-proses, dimana konsep thread tidak dikenal.

 

Multithreaded Process

Benefits/manfaat

· Kemampuan reaksi

· Sumber daya berbagi

· Ekonomi

· Scalabilas

 

Thread bermanfaat untuk Multithreading yang berguna untuk Multiprocessor dan Singleprocessor.

Kegunaan untuk system Multiprocessor, adalah :

a) Sebagai unit pararel atau tingkat granularitas pararelisme.

b) Peningkatan kinerja disbanding berbasis proses.

Kegunaan Multithreading pada singleprocessor, adalah :

a) Kerja foreground dan background sekaligus di satu aplikasi.

b) Penanganan asynchronous processing menjadi lebih baik.

c) Mempercepat eksekusi program.

d) Pengorganisasian program menjadi lebih baik.

 

Multicore Programming

Multicore systems mendesak/memaksa para programmer untuk melewati tantangan yang meliputi :

a) pembagian aktivitas

b) Saldo/Timbangan

c) Data yang telah hancure) Pengujian dan debugging

 

B.      Pengertian Process

Satu selingan pada diskusi kita mengenai sistem operasi yaitu bahwa ada sebuah pertanyaan mengenai apa untuk menyebut semua aktivitas CPU. Sistem batch mengeksekusi jobs, sebagaimana suatu sistem time-shared telah menggunakan program pengguna, atau tugas-tugas/ pekerjaan-pekerjaan. Bahkan pada sistem tunggal, seperti Microsoft Windows dan Macintosh OS, seorang pengguna mampu untuk menjalankan beberapa program pada saat yang sama: sebuah Word Processor, Web Browser, dan paket e-mail. Bahkan jika pengguna dapat melakukan hanya satu program pada satu waktu, sistem operasi perlu untuk mendukung aktivitas program internalnya sendiri, seperti managemen memori. Dalam banyak hal, seluruh aktivitas ini adalah serupa, maka kita menyebut seluruh program itu proses-proses (processes).

Istilah job dan proses digunakan hampir dapat dipertukarkan pada tulisan ini. Walau kami pribadi lebih mneyukai istilah proses, banyak teori dan terminologi sistem-operasi dikembangkan selama suatu waktu ketika aktivitas utama sistem operasi adalah job processing. Akan menyesatkan untuk menghindari penggunaan istilah umum yang telah diterima bahwa memasukkn kata job (seperti penjadualan job) hanya karena proses memiliki job pengganti/ pendahulu.

 

C.       Perbedaan Proses dan Thread

Sebuah proses adalah sebuah peristiwa adanya sebuah program yang dapat dieksekusi. Sebagai sebuah eksekusi proses, maka hal tersebut membutuhkan perubahan keadaan. Keadaan dari sebuah proses dapat didefinisikan oleh aktivitas proses tersebut. Suatu proses adalah lebih dari kode program, dimana kadang kala dikenal sebagai bagian tulisan. Proses juga termasuk aktivitas yang sedang terjadi, sebagaimana digambarkan oleh nilai pada program counter dan isi dari daftar prosesor/ processor’s register. Suatu proses umumnya juga termasuk process stack, yang berisikan data temporer (seperti parameter metoda, address yang kembali, dan variabel lokal) dan sebuah data section, yang berisikan variabel global. Setiap proses mungkin menjadi satu dari beberapa state berikut, antara lain: new, ready, running, waiting, atau terminated. Setiap proses direpresentasikan ada sistem operasi berdasarkan proses-control-block (PCB)-nya.

  

Saya tekankan bahwa program itu sendiri bukanlah sebuah proses. Suatu program adalah satu entitas pasif, seperti isi dari sebuah berkas yang disimpan didalam disket, sebagaimana sebuah proses dalam suatu entitas aktif, dengan sebuah program counter yang mengkhususkan pada instruksi selanjutnya untuk dijalankan dan seperangkatsumber daya/resource yang berkenaan dengannya.

Proses memiliki dua karakteristik namun kedua karakteristik dilakukan secara independen oleh sistem operasi :

- Resource ownership (kepemilikan sumber daya)

Proses mempunyai ruang alamat virtual untuk menangani image proses yang didefinisikan dalam PCB.

- Scheduling-execution (penjadwalan-eksekusi)

Mengikuti suatu path eksekusi (trace), ada pergatian dari satu proses ke lainnya Unit dari kepemilikan sumber daya diacu sebagai proses atau taskuatu thread yang salah dapat menganggu thread yang lain didalam proses yang sama,karena thread berbagai pakai ruang memori virtual dan sumber daya lain yang sama.

 

Thread adalah unit dasar dari penggunaan CPU, thread mengandung Thread ID, program counter, register set, dan stack. Sebuah Thread berbagi code section, data section, dan sumber daya sistem operasi dengan Thread lain yang dimiliki oleh proses yang sama. Thread juga sering disebut lightweight process. Sebuah proses tradisional atau heavyweight process mempunyai thread tunggal yang berfungsi sebagai pengendali. Perbedaan antara proses dengan thread tunggal dengan proses dengan thread yang banyak adalah proses dengan thread yang banyak dapat mengerjakan lebih dari satu tugas pada satu satuan waktu.

 

D.  Perbedaan proses dan thread

1.Pembentukan Thread membutuhkan waktu yang lebih sedikit daripada pembentukan process.

2.Membutuhkan waktu yang lebih sedikit untuk menhakhiri Thread daripada process.

3.Lebih mudah dan cepat untuk melakukan switch antar Thread daripada switch antar process.

4.Thread menggunakan secara bersama ruang alamat dari proses yang menciptakannya. Proses memiliki ruang alamat sendiri-sendiri.

5.Thread memiliki akses langsung ke segemen data dari prosesnya. Masing-masing proses memiliki salinan segmen data dari parent process-nya.

6.Thread dapat saling komunikasi dengan thread lain dalam satu process. Antar proses harus menggunakan komunikasi antar proses.

7.Thread hampir tidak memiliki overhead. Proses memiliki overhead.

8.Thread dapat memiliki pengaruh kontrol yang besar terhadap thread lain dalam satu proses. Proses hanya dapat mengendalikan proses anakannya.

9.Perubahan pada thread utama seperti pembatalan atau perubahan prioritas dapat mempengaruhi tingkah laku thread lain dalam satu proses. Perubahan pada parent proses tidak mempengaruhi proses anakan.

Sumber

https://iim6.tripod.com

https://docplayer.info

https://dee-x-cisadane.webs.com

 

 

Prosesor Paralel, Jaringan Interkoneksi dan Mesin SISD, SMID, MISD MIMD

 PROSESOR PARALEL

Suatu sitem prosesor dengan banyak perhitungan yang dilakukan secara bersamaan agar prosesor dapat mempunyai kinerja tinggi. Sebuah komputer yang memiliki lebih dari satu central processing unit, komputer ini digunakan untuk parallel processing. Pemrosesan paralel (parallel processing) adalah penggunaaan lebih dari satu CPU untuk menjalankan sebuah program secara simultan. Idealnya, parallel processing membuat program berjalan lebih cepat karena semakin banyak CPU yang digunakan. Tetapi dalam praktek, seringkali sulit membagi program sehingga dapat dieksekusi oleh CPU yang berbea-beda tanpa berkaitan diantaranya.

Jaringan Interkoneksi

Jaringan interkoneksi merupakan komunikasi diantara terminal-terminal yang berbeda harus dapat dilakukan dengan suatu media tertentu. Interkoneksi yang efektif antara prosesor dan modul memorisangat penting dalam lingkungan komputer. Menggunakan arsitektur bertopologi  busbukan merupakan solusi yang praktis karena bus hanya sebuah pilihan yang baik ketika digunakan untuk menghubungkan komponen-komponen dengan jumlah yang sedikit.

Jumlah komponen dalam sebuah modul IC bertambah seiring waktu. Oleh karena itu, topologi  bus bukan topologi yang cocok untuk kebutuhan interkoneksi komponenkomponen di dalam modul IC. Selain itu juga tidak dapat diskalakan, diuji, dan kurang dapat disesuaikan, serta menghasilkan kinerja toleransi kesalahan yang kecil.

Di sisi lain, sebuah  crossbar menyediakan interkoneksi penuh diantara semua terminal dari  suatu  sistem  tetapi  dianggap sangat kompleks, mahal untuk membuatnya, dan sulit untuk dikendalikan. Untuk alasan ini jaringan interkoneksi merupakan solusi media komunikasi yang baik untuk sistem komputer dan telekomunikasi. Jaringan ini membatasi jalur-jalur diantara terminal komunikasi yang berbeda untuk mengurangi kerumitan dalam menyusun elemen switching.

-     Klasifikasi Arsitektural

      -          Klasifikasi Flynn 

      -          Klasifikasi Feng

      -          Klasifikasi Händler

Klasifikasi Flyinn

Klasifikasi sistem komputer yang didasarkan pada penggandaan alur instruksi dan alur data diperkenalkan oleh Michael J. Flynn. Alur instruksi (instruction stream) adalah urutan instruksi yang dilaksanakan oleh mesin. Alur data adalah urutan data yang dipanggil oleh alur instruksi. Instruksi di decode (diartikan) oleh Control Unit. Alur data mengalir dua arah antara prosesor dan memori.

4 kategori sistem komputer dalam klasifikasi Flynn

klasifikasi Flynn Antara lain:

1.               Single Instruction stream – Single Datastream (SISD)

2.               Single Instruction stream – Multiple Datastream (SIMD)

3.               Multiple Instruction stream – Single Datastream (MISD)

4.               Multiple Instruction stream – MultipleData stream (MIMD)

1.               SISD

           Merupakan komputer serial konvensional yang memiliki instruksi-instruksi yang mana di jalankan satu per satu Sebuah instruksi tunggal berhubungan dengan paling banyak satu operasi data serta juga dapat di pipeline-kan kebeberapa saluran tambahan. Instruksi dilaksanakan secara berurut tetapi jugaboleh overlap dalam tahapan eksekusi (pipeline). Satu alur instruksi didecode untuk alur data tunggal

          

2.               SIMD

           Merupakan suatu instruksi tunggal mungkin mengawali sejumlah besar operasi yang dilaksanakan satu per satuan waktu namun bekerja pada beberapa aliran data sekaligus dan juga bisa untuk pipelining dalam mempercepat pemrosesan.

           Pada komputer SIMD terdapat lebih dari satu elemen pemrosesan yang dikendalikan oleh sebuah unit pengendali yang sama. Seluruh elemen pemrosesan menerima dan menjalankan instruksi yang sama yang dikirimkan unit pengendali, namun melakukan operasi terhadap himpunan data yang berbeda yang berasal dari aliran data yang berbeda.

Beberapa Processor Unit (ProcessingElement) disupervisi oleh Control Unit yang sama.Semua Processing Element menerima instruksi yang sama dari control unit tetapi mengeksekusi data yang berbeda dari alur data yang berbeda pula. Subsistem memori berisi modul-modul memori. Processor vektor dan processor array termasuk dalam kategori ini

3.               MISD

           Melaksanakan beberapa operasi instruksi secara bersamaan pada sebuah item data tunggal namun belum dapat diimplementasikan dengan baik. Sejumlah PU , masing-masing menerima instruksi yang berbeda dan mengoperasikan data yang sama. Output salah satu prosesor menjadi input bagi prosesor berikutnya. Struktur komputer ini tidak praktis,sehingga tidak ada komputer yang menggunakannya.

4.               MIMD

           ` Eksekusi lebih dari satu instruksi pada saat yang bersamaan yang dimana setiap instruksi beroperasi pada beberapa aliran data.

Yang termasuk MIMD

1. Multikomputer (Loosely Coupled)

2. Multiprosesor (Tightly Coupled)

           Sejumlah prosesor secara simultan mengeksekusi rangkaian instruksi yang berbeda pada kumpulan data yang berbeda pula. MIMD dapat berupa multiprosesor dengan memori yang dapat digunakan bersama(shared memory) atau multi computer dengan memori yang terdistribusi.

Arsitektur Pengganti

           Pada bidang teknik komputer, arsitektur pengganti merupakan konsep perencanaan atau struktur pengoperasian dasar dalam computer atau bisa dikatakan rencana cetak biru dari deskripsi fungsional kebutuhan dari perangkat keras yang didesain, implementasi perencanaan dari masing-masing bagian seperti CPU, RAM, ROM, Memory Cache, dll.

Referensi:

http://eby190205.blogspot.co.id/2012/01/pipelining-dan-risc.html

https://www.scribd.com/presentation/17160467/Prosesor-Paralel

https://www.scribd.com/presentation/17220400/Paralel-Prosesor

 Sejarah Perkembangan RAM dan Jenis-Jenis RAM

 Pengertian RAM Penemu RAM-RAM adalah kepanjangan dari Random Access Memory yang ditemukan oleh seorang ilmuan bernama Robert Dennart. RAM ini berfungsi sebagai media atau tempat penyimpanan sementara, dan sekaligus mendukung proses kerja dari Prosesor. Semakin besar kapasiti RAM maka semakin cepat pula kerja dari komputer tersebut.

RAM pertamakali diproduksi secara besar-besaran oleh Intel pada tahun 1968, jauh sebelum PC ditemukan oleh IBM pada tahun 1981. Dari sinilah perkembangan RAM bermula. Pada awal diciptakannya, RAM memerlukan tegangan 5.0 volt untuk dapat berjalan pada frekuensi 4.77MHz, dengan waktu akses memori sekitar 200ns (1ns = 10-9 detik)

Perkembangan RAM dari SDRAM hingga DDR.

1. DRAM (Dynamic Random Access Memory)

Padan tahun 1970, IBM menciptakan sebuah memori yang dinamakan DRAM. Diberi nama Dynamic kerana jenis memori ini pada setiap interval waktu tertentu, selalu memperbaharuai informasi atau isinya. DRAM mempunyai frekuensi kerja yang bervariasi, iaitu antara 4.77MHz hingga 40MHz.

2. FPRAM (Fast Page Mode Random Access Memory)

FPM DRAM ditemukan sekitar tahun 1987. Sejak pertama kali dilancarkan, memori jenis ini terus mendominasi pemasaran memori, dan orang sering kali menyebut memori jenis ini "DRAM" saja, tanpa menyebut nama FPM. Memori jenis ini bekerja sebagai sebuah indeks atau daftar isi.

Ketika sistem memerlukan isi suatu alamat memori, FPM tinggal mengambil informasi mengenainya berdasarkan indeks yang telah dimiliki. FPM memungkinkan transfer data yang lebih cepat pada baris (row) yang sama dari jenis memori sebelumnya. FPM bekerja pada rentang frekuensi 16MHz hingga 66MHz dengan access time sekitar 50ns. Selain itu, FPM mampu mengolah transfer data (bandwidth) sebesar 188,71 Mega Bytes (MB) per detik. Memori FPM ini mulai banyak digunakan pada sistem berbasis Intel 286,386 serta sedikit 486.

3. EDO RAM (Extended Data Output Random Access Memory)

Pada tahun 1995, diciptakan memori jenis EDORAM ini yang merupakan penyempurnaan dari FPM. Memori EDO dapat mempersingkat read cycle sehingga dapat meningkatkan kinerjanya sekitar 20%. EDO mempunyai access time yang cukup bervariasi, iaitu sekitar 70ns hingga 50ns dan bekerja pada frekuensi 33MHz hingga 75MHz. Walaupun EDO merupakan penyempurnaan dari FPM, namun keduanya tidak dapat dipasang secara bersama kerana adanya perbezaan kemampuan.

4. SDRAM (Synchtonous Dynamic Random Access Memory)

Pada peralihan tahun 1996-1997, Kingston menciptakan sebuah modul memori dimana dapat bekerja pada kecepatan (frekuensi) bus yang sama/sinkron dengan frekuensi yang bekerja pada prosesor. Itulah sebabnya Kingston menamakan memori jenis ini sebagai Synchronous Dynamic Random Access Memory (SDRAM).

5. DR DRAM (Direct Rambus Dynamic Random Access Memory)

Pada tahun 1999, Rambus menciptakan sebuah sistem memori dengan arsitektur baru dan revolusioner, berbeza sama sekali dengan arsitektur memori SDRAM. Memori ini dinamakan Direct Rambus Dynamic Random Access Memory. Dengan hanya menggunakan tegangan sebesar 2.5volt, RDRAM yang bekerja pada sistem bus 800MHz melalui sistem bus yang disebut dengan Direct Rambus Channel, mampu mengalirkan data sebesar 1.6GB per detik. (1GB - 1000MHz)

6. DDR SDRAM (Double Data Synchronous Random Access Memory)

Crucial berhasil mengembangkan kemampuan memori SDRAM menjadi dua kali lipat. Jika pada SDRAM biasa hanya mampu menjalankan instruksi sekali setiap satu clock cycle frekuensi bus, maka DDR SDRAM mampu menjalankan dua instruksi dalam waktu yang sama. Teknik yang digunakan secara penuh satu gelombang frekuensi. 

Jika pada SDRAM biasa hanya melakukan instruksi pada gelombang positif sahaja, maka DDR SDRAM menjalankan instruksi balik pada gelombang positif mahupun gelombang negatif. Oleh kerana dari itu memori ini dinamakan DDR SDRAM yang merupakan kependekan dari Double Data Synchronous Dynamic Random Access Memory.

Dengan memori DDR SDRAM, sistem bus dengan frekuensi sebesar 100-133 Mhz akan bekerja secara efektif pada frekuensi 200-266 MHz. DDR SDRAM pertama kali digunakan pada kad grafik AGP berkecepatan ultra.Sedangkan penggunaan pada prosesor, AMD ThunderBird yang pertama kali memanfaatkannya. 

7. DDR RAM (Double Data Rate)

Pada tahun 1999 dua perusahaan besar microprosesor INTEL dan AMD bersaing ketat dalam meningkatkan kecepatan clock pada CPU. Namun menemui hambatan, kerana ketika meningkatkan memory bus ke 133 MHz memerlukan memory (RAM) akan lebih besar. Dan untuk menyelesaikan masalah ini maka dibuatlah DDR RAM (Double Data Rate Transfer) yang awalnya dipakai pada kad grafik, kerana sekarang anda boleh menggunakan hanya 32MB untuk mendapatkan kemampuan 64MB. AMD adalah perusahaan pertama yang menggunakan DDR RAM pada motherboardnya.

8. DDR2

Ketika memori jenis DDR (Double Data Rat) dirasakan mulai melambat dengan semakin cepatnya kinerja prosesor dan prosesor grafik, kehadiran memori DDR2 merupakan kemajuan logik dalam teknologi memori mengacu pada penambahan kecepatan serta antisipasi semakin lebarnya jalur akses segitiga prosesor, memori dan antaramuka grafik (Graphic Card) yang hadir dengan kecepatan komputasi yang berlipat ganda.

Perbazaan ketara antara DDR dan DDR2 adalah pada kecepatan data serta peningkatan latency mencapai dua kali lipat. Perubahan ini memang dimaksudkan untuk menghasilkan kecepatan secara maksimum dalam sebuah lingkungan komputasi yang semakin cepat, baik di sisi prosesor mahupun grafik. 

Selain itu, keperluan voltase DDR2 juga menurun. Jika pada DDR keperluan voltase tercatat 2.5 volt, manakala pada DDR2 keperluan tenaga listrik yang lebih sedikit untuk menulis dan membaca pada memori.

Terkonologi DDR2 sendiri lebih dulu digunakan pada beberapa perangkat antaramuka grafik, dan baru pada akhirnya diperkenalkan penggunaannya pada teknologi RAM. Dan teknologi DDR2 ini tidak kompatible denfan memori DDR sehingga penggunaanya hanya boleh dilakukan pada komputer yang memang mendukung DDR2.

9. DDR3

RAM DDR3 ini memiliki daya yang berkurang sekitar 16% dibandingkan dengan DDR2. Hal tersebut disebabkan kerana DDR3 sudah menggunakan teknologi 90nm sehingga daya yang diperlukan hanya 1.5v lebih sedikit jika dibandingkan dengan DDR2 1.8v dan DDR2 2.5v. Secara teori, kecepatan yang dimiliki oleh RAM ini memang cukup memukau. Ia mampu memindah data dengan clock efektif sebesar 800-1600MHz. Pada clock 400-800 MHz, jauh lebih tinggi dibandingkan DDR2 sebesar 400-1066 MHz (200-53 MHz) dan DDR sebesar 200-600 MHz (100-300MHz)

Prototaip dari DDR3 yang memiliki 240 pin. Ini sebenarnya sudah diperkenalkan sejak lama lagi pada awal tahun 2005. Namun, produknya sendiri benar-benar muncul pada pertengahan tahun 2007 bersamaan dengan motherboard yang menggunakan chipset Intel P35 Bearlake dan pada motherboard tersebut sudah mendukung slot DIMM.