Direct memory access (DMA) adalah metode yang memungkinkan perangkat input / output (I / O) untuk mengirim atau menerima data secara langsung ke atau dari memori utama, melewati CPU untuk mempercepat operasi memori. Proses ini dikelola oleh chip yang dikenal sebagai pengontrolDirectMemory Access Control (DMAC).
Selama transfer blok byte masukan, urutan berikut terjadi sebagai byte data dikirim dari I/O Interface ke memori:

1. I/O Interface mengirimkan pengontrol DMA permintaan DMA layanan.
2. Permintaan Bus dibuat untuk pin terus (Tinggi aktif) pada mikroprosesor 8086 dan controller kontrol keuntungan dari bus.
3. Dana bantuan Bus dikembalikan ke DMA controller dari Hold mengakui (HLDA) pin (aktif tinggi) pada mikroprosesor 8086.
4. Para DMA controller tempat isi alamat register ke bus alamat.
5. Controller mengirimkan I/O Interface pengakuan DMA, yang memberi tau I/O Interface untuk menempatkan data pada bus data. (Untuk output itu sinyal
   antarmuka untuk memalangi data berikutnya yang ditempatkan di bus)
6. Byte data ditransfer ke lokasi memori yang ditunjukkan oleh bus alamat.
7. I/O Interface Mengkaitkan data.
8. Permintaan Bus terjatuh, pin HOLD pergi rendah, dan controller melepaskan bus.
9. Bantuan Bus dari mikroprosesor 8086 dijatuhkan dan pin HLDA pergi Rendah.

KEGUNAAN DMA :

      
DMA memiliki kegunaan sebagai  berikut :


Untuk membantu CPU fokus penuh untuk mengerjakan proses transfer data.Dengan DMA,   CPU cukup memulai prosesnya dan bisa melakukan kerja lain selama proses transfer itu   berlangsung dan tinggal menunggu informasi dari DMA controller jika proses transfer sudah   selesai.Membebaskan pemroses menunggui transfer data yang dilakukan perangkat I/O.
Saat pemroses ingin membaca atau menulis data, pemroses memerintahkan DMA controller dengan mengirim informasi berikut :
-  Perintah penulisan/pembacaan.
-  Alamat perangkat I/O.
-  Awal lokasi memori yang ditulis/dibaca.
-  Jumlah word (byte) yang ditulis/dibaca.

 Setelah mengirim informasi-informasi itu ke DMA controller, pemroses
 dapat melanjutkan kerja lain. Pemroses mendelegasikan operasi I/O ke DMA.
 DMA mentransfer seluruh data yang diminta ke/dari memori secara langsung
 tanpa melewati pemroses. Ketika transfer data selesai, DMA mengirim
 sinyal interupsi ke pemroses. Sehingga pemroses hanya dilibatkan pada
 awal dan akhir transfer data. Operasi transfer antara perangkat dan
 memori utama dilakukan sepenuhnya oleh DMA lepas dari pemroses dan hanya
 melakukan interupsi bila operasi telah selesai.

Supaya CPU dapat  melakukan pekerjaan atau instruksi yang berbeda ketika melakukan operasi baca tulis dari perangkat peripheral.

Tanpa adanya  DMA CPU akan terus sibuk melakukan operasi baca tulis (transfer data) dan tidak dapat melakukan atau menyelesaikan instruksi yang lain. Dengan adanya DMA, CPU cukup mempersiapkan DMA chip dengan cara memberikan beberapa informasi seperti jumlah data bit yang ditransfer, alamat dari device dan memory yang diperlukan dan arah dari aliran data tersebut, setelah itu DMA chip sendiri yang akan menyelesaikannya. DMA chip akan melakukan interupt, ketika pekerjaannya sudah selesai. Selama DMA chip melakukan tugasnya hingga munculnya interupt, CPU dapat menyelesaikan instruksi yang lainnya.

Dma digunakan intra-chip untuk transfer data dalam multi-core, terutama dalam sistem multiprocessor-on-chip, di mana elemen-nya adalah proses yang dilengkapi dengan memori lokal (sering disebut alas memori) dalam sebuah elemen pemrosesan multi-core processor dapat mentransfer data ke dan dari memori tanpa menempati prosesor waktu, mesin dan membuat data tumpang tindih.

DMA digunakan untuk mentransfer data antara lokal memori dan memori utama.

Komputer yang ada DMA channel dapat mentransfer data dari dan ke perangkat dengan CPU overhead jauh lebih sedikit daripada komputer tanpa saluran DMA .
Seperti yang telah disebutkan , DMA ialah sebuah prosesor khusus (special purpose processor) yang berguna untuk menghindari pembebanan CPU utama oleh program I/O (PIO). Untuk memulai sebuah transfer DMA, host akan menuliskan sebuah DMA command block yang berisi pointer yang menunjuk ke sumber transfer, pointer yang menunjuk ke tujuan transfer, dan jumlah byte yang ditransfer, ke memori. CPU kemudian menuliskan alamat command block ini ke pengendali DMA, sehingga pengendali DMA dapat kemudian mengoperasikan bus memori secara langsung dengan menempatkan alamatalamat pada bus tersebut untuk melakukan transfer tanpa bantuan CPU.
DMA digunakan intra-chip untuk transfer data dalam multi-core, terutama dalam sistem multiprocessor-on-chip, di mana elemen-nya adalah proses yang dilengkapi dengan memori lokal (sering disebut alas memori) dan DMA digunakan untuk mentransfer data antara lokal memori dan memori utama.
Komputer yang ada DMA channel dapat mentransfer data dari dan ke perangkat dengan CPU overhead jauh lebih sedikit daripada komputer tanpa saluran DMA . Demikian pula di dalam sebuah elemen pemrosesan multi-core processor dapat mentransfer data ke dan dari memori tanpa menempati prosesor waktu, mesin dan membuat data tumpang tindih.

Cara Kerja DMA :

• CPU mengirimkan CPU data-data berikut ini ke DMA controller: 

         a)Perintah read/write
         b)Alamat device yang akan diakses
         c)Alamat awal blok memori yang akan dibaca atau ditulis.
         d)Jumlah blok yang akan ditransfer.

• CPU klien mengeksekusi program lain.
• DMA controller mengirimkan seluruh blok data (per satu word) langsung ke     memori tanpa melibatkan CPU)
• DMA controler mengirimkan interupt ke CPU jika telah selesai.
• DMA controler mengambil alih sistem bus sebanyak 1 siklus.
• DMA men-transfer satu word data
• Pengambil alihan bus oleh DMA bukan interrupt CPU tidak perlumenyimpan context 
• CPU hanya tertunda sessaat satu siklus sebelum mengakses bus yaitu sebelum operan atau data diambil atau data ditulis diagram modul DMA

Konfigurasi Modul DMA  :
     
Ø  Konfigurasi I
Ø  Hanya menggunakan single bus
Ø  DMA dan modul I/O terpisah
Ø  Setiap transfer harus mengakses bus 2 kali
Ø  Konfigurasi II
Ø  Hanya menggunakan single bus
Ø  DMA controller dan modul I/O terintegrasi
Ø  satu DMA controller dapat mengangani lebih dari 1 modu I/O
Ø  Setiap transfer hanya perlu mengakses bus satu kali saja
Ø  Konfigurasi III
Ø  digunakan bus I/O secara terpisah
Ø  semua modul I/O cukup dilayani dengan sebuah DMA
Ø  Setiap transfer hanya perlu mengakses bus satu kali saja

Jalur Transfer DMA :

Ada 3 langkah dalam transfer DMA :

1. Prosesor menyiapkan DMA prosesor Transfer dengan menyediakan data-data dari perangkat, operasi yang akan ditampilkan, alamat memori yang akan menjadi sumber, tujuan data, dan banyaknya byte yang akan ditransfer.
2. Pengendali DMA memulai operasi dengan menyiapkan bus,menyediakan alamat, menulis, dan membaca data sampai seluruh blok sudah ditransfer.
3. Pengendali DMA menginterupsi prosesor, dimana selanjutnya akan ditentukan tindakan berikutnya.

Pada dasarnya, DMA mempunyai 2 metode untuk transfer data :

1. HALT atau Burst Mode DMA ialah DMA yang memegang kontroldari sistem bus dan          menstransfer semua blok data dari memori ke single burst atau sebaliknya,
2. CYCLE STEALING DMA pada metode ini mengikutsertakan pengendali DMA untuk memegang kontrol dari sistem bus untuk jangka waktu yang lebih pendek pada periode dimana mikroprosesor sibuk dengan operasi internal dan tidak membutuhkan akses ke sistem bus.

Kelemahan DMA :

   Tanpa DMA, diprogram menggunakan input / Output (PIO) mode untuk berkomunikasi dengan perangkat pinggiran, atau menggunakan / menyimpan instruksi dalam kasus multicore chips,CPU biasanya penuh diduduki untuk seluruh durasi dari operasi membaca atau menulis, dan dengandemikian tidak tersedia untuk melakukan pekerjaan lain. Dengan DMA, CPU akan melakukan transfer, lakukan operasi lainnya sementara transfer yang sedang berlangsung, dan menerima mengganggu dari DMA controller setelah operasi telah selesai. Hal ini sangat berguna dalam real-time komputasi di mana aplikasi tidak stalling belakang yg berbarengan operasi adalah penting. Dan aplikasi lain yang berhubungan dengan berbagai daerah adalah bentuk streaming pemrosesan dimana perlu ada pengolahan data dan transfer paralel, untuk mencapai throughput memadai.

Kelebihan DMA :

      Kelebihan menggunakan mode DMA sangat terasa pada sistem operasi multitasking seperti Windows, Linux, UNIX, dan sebagainya. Karena transfer data akan menghemat resource processor sehingga processor dapat mengerjakan pekerjaan lain. Keuntungan lainnya adalah kecepatan transfer data dengan menggunakan mode DMA jauh lebih cepat bila dibandingkan dengan menggunakan mode PIO.

Hubungan DMA dengan Input dan Output :
           Hubungan antara CPU dengan main memory ataupun dengan alat-alat input atau output dilakukan dengan suatu jalur yang di sebut dengan bus. Hubungan antara CPU dengan main memory melalui jalur bus yang dilekatkan pada memory data register, memory address register dan control unit di CPU. Sedangkan bus yang menghubungkan CPU dengan alat-alat input/output tidak dilekatkan langsung ke alat-alat input/output tersebut, tapi dapat melalui suatu alat port atau DMA controller atau channel.


Sumber : https://www.techopedia.com/definition/2767/direct-memory-access-dma
https://taryainunhannif.blogspot.com/2014/02/normal-0-false-false-false-in-x-none-x_42.html

Read More →

Pengertian Thread

Thread adalah unit dasar dari utilitas CPU. Di dalamnya terdapat ID thread, program counter, register, dan stack. Dan saling berbagi dengan thread lain dalam proses yang sama.

Keuntungan memakai Thread:

* Tanggap: Multi-threading mengizinkan program untuk terus berjalan walaupun pada bagian program tersebut diblock atau sedang dalam keadaan menjalankan operasi yang lama/panjang. Contohnya multithread web browser dapat mengizinkan pengguna berinteraksi dengan suatu thread ketika suatu gambar sedang diload oleh thread yang lain.

* Pembagian sumber daya: Secara default, thread membagi memori dan sumber daya dari proses. Keuntungan dari pembagian kode adalah aplikasi mempunyai perbedaan aktifitas thread dengan alokasi.

* Ekonomis: Mengalokasikan memori dan sumber daya untuk membuat proses itu sangat mahal. Alternatifnya thread membagi sumber daya dari proses, Jadi lebih ekonomis.

* Pemberdayaan arsitektur multiprosesor: Keuntungann dari multithreading dapat ditingkatkan dengan arsitektur multiprosesor, dimana setiap thread dapat berjalan secara parallel 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.

Selain itu lo juga musti tau:

1. User thread adalah pengelolaan thread yang dilakukan oleh user level (pengguna)

2. Kernel thread adalah pengelolaan thread yang dilakukan oleh kernel komputer sehingga user tidak dapat menginterupsi.

Macem-macem Thread

Single threading : proses hanya mengeksekusi satu thread dalam satu waktu.

Multi-threading : proses dapat mengeksekusi sejumlah thread dalam satu waktu.

Model MultiTrading:

One to one: Memetakan setiap user thread ke dalam 1 kernel threa.

Kelebihan: Model one-to-one lebih sinkron daripada model many-to-one karena mengizinkan thread lain untuk berjalan ketika suatu thread membuat pemblokingan terhadap sistem pemanggilan, hal ini juga membuat multiple thread bisa berjalan secara parallel dalam multiprosesor .

Kekurangan: Dalam pembuatan user thread diperlukan pembuatan korespondensi thread pengguna. Karena dalam proses pembuatan kernel thread dapat mempengaruhi kinerja dari aplikasi, maka kebanyakan dari implementasi model ini membatasi jumlah thread yang didukung oleh sistem.

Model ini ada pada Windows NT dan OS/2.

One to Many: memetakan beberapa tingkatan thread user hanya ke satu buah kernel thread.

Kelebihan: Managemen proses thread dilakukan oleh (di ruang) pengguna, sehingga menjadi lebih efisien.

Kekurangan: multi thread tidak dapat berjalan atau bekerja secara paralel di dalam multiprosesor karena hanya satu thread saja yang bisa mengakses kernel dalam suatu waktu.

Model ini ada pada Solaris Green dan GNU Portable.

Many to Many : Membolehkan setiap tingkatan user thread dipetakan ke banyak kernel thread.

Kelebihan: 
* Developer dapat membuat user thread sebanyak yang diperlukan dan kernel thread yang bersangkutan dapat berjalan secara parallel pada multiprocessor.

* Dan ketika suatu thread menjalankan blocking system call maka kernel dapat menjadwalkan thread lain untuk melakukan eksekusi.

Kekurangan:

* Developer dapat membuat user thread sebanyak mungkin, tetapi konkurensi tidak dapat diperoleh karena hanya satu thread yang dapat dijadwalkan oleh kernel pada suatu waktu.

Model ini ada pada Solaris, IRIX, dan Digital UNIX.

Sumber : https://maungampus.blogspot.com/2013/09/pengertian-thread-dan-macam-macamnya.html

Read More →

Pengertian Handheld
Handheld komputer  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.



Sumber : https://id.wikipedia.org/wiki/Handheld_computer

Read More →

Distributed Data Processing System Beserta Contoh Implementasi

 

 

Distributed Data Processing System  yang dalam bahasa indonesianya Sistem pengolahan data terdistribusi. Merupakan Sekumpulan komputer yang saling berkoneksi untuk memenuhi kebutuhan pengolahan informasi dari satu entity perusahaan atau organisasi modern. Didukung oleh komputer dan komunikasi, sistem pengolahan data terdistribusi merupakan media pelayanan data.

Sistem pengolahan data terdistribusi dalam arti lain yaitu meletakan sumber daya komputer pada tempat dimana  user berada, dimana sumber daya tersebut secara  geografis terpisah dan saling interkoneksi secara on-line atau secara langsung.

Sumber Daya Pengolahan Data Dalam Sistem Terdistribusi

Apa yang dimaksud sumber daya pengolahan data dalam sistem terdistribusi? Adapun yang dimaksud dengan Sumber daya yang didistribusikan  yaitu berupa sumber daya Platform (Hardware dan Software System), Aplikasi atau Proses dan Data atau Database. Terminologi sistem pengolahan datanya dapat berbentuk distribusi horisontal (setiap node komputer atau jaringan mempunyai kedudukan yang sama dengan node lainnya).Sedangkan distribusi vertical dimana ada penjenjangan atau hirarki antar node di setiap lokasi, misalnya kantor pusat, kantor wilayah, kantor cabang dan unit lebih kecil lainnya yang terdistribusi hirachical secara komputasi.

Diperlukan jaringan komunikasi komputer pada sistem pengolahan data terdistribusi untuk dapat saling berhubungan antar site. Jaringan komputer adalah interkoneksi antara sejumlah komputer autonomousyang dapat saling bertukar informasi antara komputer yang  saling terhubung. Bentuk komputer yang saling terhubung biasanya disebut dengan Node, Host atau Site. Bentuk hubungan antar komputer tidak hanya melalui kawat tembaga saja, tetapi dapat melalui serat optic, gelombang mikro dan satelit komunikasi

Sistem pengolahan data terdidtribusi dibangun pada top of network, sedemikian rupa sehingga jaringan tidak nampak pada user.  User tidak perlu tahu kerumitan pengelolaan jaringan, semuanya sudah dilakukan secara otomatik oleh sistem.

Sistem pengolahan data terdistribusi dapat diakses oleh pengguna dengan menggunakan dua aplikasi yaitu berupa aplikasi lokal dan aplikasi global, sehingga distributed data processing system memiliki karakteristik yaitu :

• Kumpulan dari data logik yang digunakan bersama-sama.
• Data di bagi menjadi beberapa fragment.
• Fragment mungkin mempunyai copy ( replika ).
• Fragment / replika nya di alokasikan pada yang digunakan.
• Setiap site berhubungan dengan jaringan komunikasi.
• Data pada masing-masing site dibawah pengawasan DBMS.
• DBMS pada masing-masing site dapat mengatasi aplikasi lokal, secara otonomi.
• Masing-masing DBMS berpastisipasi paling tidak satu global aplikasi.

Alasan Sistem Pengolahan Data Terdistribusi Digunakan Dalam Berbagai Perusahaan, Organisasi Dan Perkantoran

Perkembangan organisasi yang pada umumnya mempunyai banyak cabang yang tersebar dalam berbagai lokasi. Dan Menginginkan untuk mengintregrasikan antar cabang-cabang tersebut sehingga pertukaran data dan informasi dapat dilakukan dengan cepat dan koordinasi antar cabang dapat ditingkatkan lebih baik lagi.

Distributed data processing system juga sangat berperan, ini dikarenakan terdapat kebutuhan dan tuntutan baik dari pihak perusahaan maupun dari sisi customer agar user dan customer dapat berinteraksi dengan mudah.

Pengaruh Distributed Data Processing System Pada Organisasi

1. Meningkatkan kemampuan komputasi
2. Meningkatkan kemampuan Data Storage
3. Memungkinkan kerja lebih efisien
4. Meningkatkan End-user, manajemen punya otoritas lebih

Masalah pada End-User

Banyak End-user merasa tidak puas terhadap pelayanan dari organisasi Sentralisasi Data Prosesing :

• Harus membuat/mengisi aplikasi form.
• Menunggu proses yang lama.
• Tidak dapat mengakses ke komputer setiap saat dimana ia membutuhkan.

Persyaratan & Tujuan pendukung System Pengolahan Data Terdistribusi

• Penggunaan komputer Mini & Mikro(dimana interkoneksi micro computer, mini computer dan large computer lebih efektif biayanya).
• Pemakaian teknik Database. (dapat sharing data oleh banyak user).
• Corporation wide work.
• Struktur jaringan yang fleksibel.
• Penggunaan standard line control & network architecture.

Contoh Sistem Pengolahan Data terdistribusi

1. Internet

•   Jaringan komputer dan aplikasi yang heterogen.
•    Mengimplementasikan protokol internet.

2. Intranet

•  Jaringan yang teradminitrasi secara lokal.
•  Terhubung ke internet melalui feriwall.
•  Menyediakan layanan internet dan eksternal.

3. Mobile Computing ( Sistem Komunikasi telepon seluler)

•  Menggunakan frekuensi radio sebagai media transmisi
•  Perangkat dapat bergerak kemanapun asal masih terjangkau dengan frekuensinya
•  Dapat menghandle/dihububngkan dengan perangkat lain

4. Sistem Telepon

• ISDN atau yang biasa disebut jaringan telpon tetap (dengan kabel).
• PSTN jaringan telepon/telekomunikasi yang semuanya digital.

5. Network File System (NTFS)

•  WWW

6. Arsitektur client server yang diterpakan dalam infrastruktur internet

Contoh Impementasi Distributed Data Processing System

Aplikasi facebook.Com yang biasa anda gunakan untuk bersosialisai dengan saudara, kawan dan orang di seluruh dunia melalui internet. Bila kita lihat aplikasi tersebut, database tidak didistribusikan, tetapi proses sistem dan penggunaan fungsi-fungsi atau feature pada sistem terpisah-pisah prosesnya tidak satu proses saja dalam satu waktu. Pada waktu tertentu ada orang yang sedang isi status, dan mungkin di waktu yang sama ada sedang mencari teman, ada yang mengupload foto dan sebagainya.  Tampak disini beberapa proses pada sistem terdistribusi pada setiap client yang berbeda.

Pada penggunaan aplikasi pembayaran / transaksi online pada suatu perusahaan, misalnya saja tiket pesawat terbang. Aplikasi tersebut juga contoh dari aplikasi pengolahan data terdistribusi, dimana data pembayaran ada tersimpan di database bank, sementara data tiketnya tersimpan di database server maskapai yang menyediakan aplikasi tiket online tersebut. Jadi dapat dikatakan bila aplikasi yang digunakan menggunakan database yang terpisah tidak satu database saja, maka dapat dikatakan itu adalah aplikasi pengolahan data terdistribusi atau dikenal juga dengan distributed  data processing system.

 

Sumber : https://fskita.com/2018/07/13/distributed-data-processing-system-berserta-contoh-implementasi/

Read More →

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

Sumber : http://femmifirdausahdiat.blogspot.com/2012/09/pcb-process-control-block.html

Read More →

Pengertian Critical Section
Critical Section adalah bagian dari suatu proses yang akan melakukan akses dan manipulasi data.
Ketika sebuah proses sedang dijalankan dalam critical section nya, tidak ada proses lain yang boleh dijalankan dalam critical section tersebut, karena akan menyebabkan keadaan mutually exclusive.
Mutually exclusive yakni keadaan terjadinya akses resources yang sama di saat yang bersamaan. Mutually exclusive memerlukan kondisi tertentu agar dapat terpenuhi.
Critical section biasanya digunakan saat program multithreading, dimana program tersebut terdiri dari banyak thread, akan mengubah nilai dari variabel. Dalam hal ini critical sectiondiperlukan untuk melindungi variabel dari concurrent access (pengaksesan program di saat yang bersamaan) yang dapat membuat nilai dari variabel tersebut menjadi tidak konsisten.
Seperti yang telah kita ketahui bahwa proses dapat bekerja sendiri (independent process) dan juga dapat bekerja bersama proses-proses yang lain (cooperating process). Pada umumnya ketika proses saling bekerjasama (cooperating process) maka proses-proses tersebut akan saling berbagi data. Pada saat proses-proses berbagi data, ada kemungkinan bahwa data yang dibagi secara bersama itu akan menjadi tidak konsisten dikarenakan
adanya kemungkinan proses-proses tersebut melakukan akses secara bersamaan yang menyebabkan data tersebut berubah, hal ini dikenal dengan istilah Race Condition.
Oleh karena itu, dibutuhkan solusi yang tepat untuk menghindari munculnya Race Condition. Solusi tersebut harus memenuhi ketiga syarat berikut:

1. Mutual Exclusion
2. Progress
3. Bounded Waiting

Ada dua jenis solusi untuk memecahkan masalah critical section, yaitu.

1. Solusi Perangkat Lunak. Solusi ini menggunakan algoritma-algoritma untuk mengatasi masalah critical section.
2. Solusi Perangkat Keras. Solusi ini tergantung pada beberapa instruksi mesin tertentu, misalnya dengan me-non-aktifkan interupsi, mengunci suatu variabel tertentu atau menggunakan instruksi level mesin seperti tes dan set.

Berikut ini algoritma-algoritma yang digunakan untuk mengatasi masalah critical section:

1. Algoritma I
Algoritma I memberikan giliran kepada setiap proses untuk memproses critical section-nya secara bergantian.
Asumsi yang digunakan disini setiap proses secara bergantian memasuki critical section-nya.
Statement while(turn != 4) akan memeriksa apakah pada saat itu proses 4 mendapatkan turn, jika tidak maka proses 4 akan busy waiting(lihat kembali bahwa printah while diakhiri dengan “;”). Jika ternyata pada saat itu merupakan giliran proses 4 maka proses 4 akan mengerjakan critical section-nya. Sampai sini jelas terlihat bahwa mutex terpenuhi! Proses yang tidak mendapatkan turn tidak akan dapat mengerjakan critical section-nya dan turn hanya akan diberikan pada satu proses saja.
Setelah proses 4 selesai mengerjakan critical section maka turn diberikan pada proses lainnya (turn= j, j merupakan proses selanjutnya yang dapat mengerjakan critical section). Setelah turn-nya diberikan kepada proses lain, proses 4 akan mengerjakan remainder section.   Disini jelas terlihat bahwa syarat bounded waiting jelas terpenuhi. Ingat asumsi yang digunakan dalam algoritma ini adalah setiap proses secar bergantian memasuki critical section-nya, jika pada saat itu proses 4 ternyata belum mau mengerjakan critical section-nya maka proses ke-j tidak akan mendapatkan kesempatan untuk mengerjakan critical section walau saat itu sebenarnya proses ke-j akan memasuki critical section. Artinya syarat progress tidak terpenuhi pada algoritma ini.

2. Algoritma II
Masalah yang terjadi pada algoritma 1 ialah ketika di entry section terdapat sebuah proses yang ingin masuk ke critical section, sementara di critical section sendiri tidak ada proses yang sedang berjalan, tetapi proses yang ada di entry section tadi tidak bisa masuk ke critical section. Hal ini terjadi karena giliran untuk memasuki critical section adalah giliran proses yg lain sementara proses tersebut masih berada di remainder section. Untuk mengatasi masalah ini maka dapat diatasi dengan merubah variabel trun pada algoritma pertama dengan array
Boolean flag [2];
Elemen array diinisialisasi false. Jika flag[i] true, nilai tersebut menandakan bahwa Pi ready untuk memasuki critical section. Pada algoritma ini. hal pertama yang dilakukan ialah mengeset proses Pi dengan nilai True, ini menandakan bahwa Pi ready untuk masuk ke critical section. kemudian, Pi memeriksa apakah Pj
tidak ready untuk memasukui critical section. Jika Pj ready, maka Pi menunggu sampai Pj keluar dari critical section (flag[j] bernilai false). Ketika keluar dari critcal section, Pi harus merubah nilai flag[i] menjadi false agar prores lain dapat memasuki critical section.

Contoh:
Pada algoritma ini, kriteria Mutual-exclusion terpenuhi, tetapi  tidak memenuhi kriteria
progress. Ilustrasinya seperti di bawah ini.
T0 : Po set flag [0] = true
T1 : Po set flag [1] = true
Dari ilustrasi diatas terlihat bahwa algoritma ini memungkinkan terjadinya nilai true untuk kedua proses, akibatnya tidak ada proses yang akan berhasil memasuki critical section.
Jadi untuk algoritma 2 masih terdapat kelemahan, seperti yang terjadi di atas.

3. Algoritma  III
Idenya berasal dari algoritma 1 dan 2. Algoritma 3 mengatasi kelemahan pada algoritma 1 dan 2 sehingga progres yang diperlukan untuk mengatasi critical section terpenuhi.
Algoritma III ditemukan oleh G.L. Petterson pada tahun 1981 dan dikenal juga sebagai Algoritma Petterson. Petterson menemukan cara yang sederhana untuk mengatur proses agar memenuhi mutual exclusion. Algoritma ini adalah solusi untuk memecahkan masalah critical section pada dua proses. Ide dari algoritma ini adalah menggabungkan variabel yang di- sharing pada Algoritma I dan Algoritma II, yaitu variabel turn dan variabel flag. Sama seperti pada Algoritma I dan II, variabel turn menunjukkan giliran proses mana yang diperbolehkan memasuki critical section dan variabel flag menunjukkan apakah suatu proses membutuhkan akses ke critical section atau tidak.
Awalnya flag untuk kedua proses diinisialisai bernilai false, yang artinya kedua proses tersebut tidak membutuhkan akses ke critical section. Kemudian jika suatu proses ingin memasuki critical section, ia akan mengubah flag-nya menjadi true (memberikan tanda bahwa ia butuh critical section) lalu proses tersebut memberikan turn kepada lawannya. Jika lawannya tidak menginginkan critical section (flag-nya false), maka proses tersebut dapat menggunakan critical section, dan setelah selesai menggunakan critical section ia akan mengubah flag-nya menjadi false. Tetapi apabila proses lawannya juga menginginkan critical section maka proses lawan-lah yang dapat memasuki critical section, dan proses tersebut harus menunggu sampai proses lawan menyelesaikan critical section dan mengubah flag-nya menjadi false.
Misalkan ketika P0 membutuhkan critical section, maka P0 akan mengubah flag[0] = true, lalu P0 mengubah turn= 1. Jika P1 mempunyai flag[1] = false, (berapapun nilai turn) maka P0 yang dapat mengakses critical section. Namun apabila P1 juga membutuhkan critical section, karena flag[1] = true dan turn= 1, maka P1 yang dapat memasuki critical section dan P0 harus menunggu sampai P1 menyelesaikan critical section dan mengubah flag[1] = false, setelah itu barulah P0 dapat mengakses critical section.
Bagaimana bila kedua proses membutuhkan critical section secara bersamaan? Proses mana yang dapat mengakses critical section terlebih dahulu? Apabila kedua proses (P0 dan P1) datang bersamaan, kedua proses akan menset masing-masing flag menjadi true (flag[0] = truedan flag[1] = true), dalam kondisi ini P0 dapat mengubah turn = 1 dan P1 juga dapat mengubah turn = 0. Proses yang dapat mengakses critical section terlebih dahulu adalah proses yang terlebih dahulu mengubah turn menjadi turn lawannya. Misalkan P0 terlebih dahulu mengubah turn= 1, lalu P1 akan mengubah turn= 0, karena turn yang terakhir adalah 0 maka P0-lah yang dapat mengakses critical section terlebih dahulu dan P1 harus menunggu.
Algoritma III memenuhi ketiga syarat yang dibutuhkan. Syarat progress dan bounded waitingyang tidak dipenuhi pada Algoritma I dan II dapat dipenuhi oleh algoritma ini karena ketika ada proses yang ingin mengakses critical section dan tidak ada yang menggunakan critical sectionmaka dapat dipastikan ada proses yang bisa menggunakan critical section, dan proses tidak perlu menunggu selamanya untuk dapat masuk ke critical section.

4. Algoritma Tukang Roti
Algoritma ini didasarkan pada algoritma penjadwalan yang biasanya digunakan oleh tukang roti, dimana urutan pelayanan ditentukan dalam situasi yang sangat sibuk. Algoritma ini dapat digunakan untuk memecahkan masalah critical section untuk n buah proses, yang diilustrasikan dengan n buah pelanggan. Ketika memasuki toko, setiap pelanggan menerima
sebuah nomor. Sayangnya, algoritma tukang roti ini tidak dapat menjamin bahwa dua proses (dua pelanggan) tidak akan menerima nomor yang sama. Dalam kasus di mana dua proses menerima nomor yang sama, maka proses dengan nomor ID terkecil yang akan dilayani dahulu. Jadi, jika Pi dan Pj menerima nomor yang sama dan i < j, maka Pi dilayani dahulu. Karena setiap nama proses adalah unik dan berurut, maka algoritma ini dapat digunakan untuk memecahkan masalah critical section untuk n buah proses.
Struktur data umum algoritma ini adalah
boolean choosing[n];
int number [n];
Awalnya, struktur data ini diinisialisasi masing-masing ke false dan 0, dan menggunakan notasi berikut:
– (a, b) < (c, d) jika a < c atau jika a= c dan b < d
– max(a0, …, an-1) adalah sebuah bilangan k, sedemikian sehingga k >= ai untuk setiap i= 0, …, n – 1
Dengan demikian, diketahui bahwa  Algoritma I dan II terbukti tidak dapat memecahkan masalah critical section untuk dua proses karena tidak memenuhi syarat progress dan bounded waiting. Algoritma yang dapat menyelesaikan masalah critical section pada dua proses adalah Algoritma III. Sedangkan untuk masalah critical section pada n-buah proses dapat diselesaikan dengan menggunakan Algoritma Tukang Roti.
Penjadwalan CPU
Penjadwalan CPU adalah suatu proses pengaturan atau penjadwalan proses-proses yang ada di dalam komputer. Dimana proses-proses tersebut berjalan dalam pola yang disebut Siklus Burst.
Penjadwalan sangat penting dalam menentukan performance sebuah komputer karena mengatur alokasi resource dari CPU untuk menjalankan proses-proses di dalam komputer. Penjadwalan CPU merupakan suatu konsep dasar dari multiprograming, karena dengan adanya penjadwalan dari CPU itu sendiri maka proses-proses tersebut akan mendapatkan alokasi resource dari CPU.
Penjadwalan CPU mungkin akan dijalankan ketika proses dalam keadaan:

1. Berubah dari running ke waiting state.
2. Berubah dari running ke ready state.
3. Berubah dari waiting ke ready state.
4. Dihentikan.

Penjadwalan nomor 1 dan 4 bersifat Non Preemptive sedangkan lainnya Preemptive.
Penjadwalan yang biasa digunakan sistem operasi dewasa ini biasanya bersifat Preemptive. Bahkan beberapa penjadwalan sistem operasi, contohnya Linux 2.6, mempunyai kemampuan Preemptive terhadap system call-nya ( preemptible kernel).
Penjadwalan CPU secara garis besar dibagi menjadi 2, yaitu Penjadwalan Preemptive dan Penjadwalan Non Preemptive.

1. Penjadwalan Pre-emptive
Penjadwalan Preemptive mempunyai arti kemampuan sistem operasi untuk memberhentikan sementara proses yang sedang berjalan untuk memberi ruang kepada proses yang prioritasnya lebih tinggi. Penjadwalan ini bisa saja termasuk penjadwalan proses atau I/O.
Dengan kata lain, penjadwalan Preemptive melibatkan mekanisme interupsi yang menyela proses yang sedang berjalan dan memaksa sistem untuk menentukan proses mana yang akan dieksekusi selanjutnya.
Penjadwalan Preemptive memungkinkan sistem untuk lebih bisa menjamin bahwa setiap proses mendapat sebuah slice waktu operasi. Dan juga membuat sistem lebih cepat merespon terhadap event dari luar (contohnya seperti ada data yang masuk) yang membutuhkan reaksi cepat dari satu atau beberapa proses.
Lama waktu suatu proses diizinkan untuk dieksekusi dalam penjadwalan Preemptive disebut time slice/quantum.
Penjadwalan berjalan setiap satu satuan time slice untuk memilih proses mana yang akan berjalan selanjutnya. Bila time slice terlalu pendek maka penjadwal akan memakan terlalu banyak waktu proses, tetapi bila time slice terlau lama maka memungkinkan proses untuk tidak dapat merespon terhadap event dari luar secepat yang diharapkan.
Dalam waktu-waktu tertentu, proses dapat dikelompokkan ke dalam dua kategori: proses yang memiliki Burst I/O yang sangat lama disebut I/O Bound, dan proses yang memiliki Burst CPU yang sangat lama disebut CPU Bound. Terkadang juga suatu sistem mengalami kondisi yang disebut busywait, yaitu saat dimana sistem menunggu request input(seperti disk, keyboard, atau jaringan). Saat busywait tersebut, proses tidak melakukan sesuatu yang produktif, tetapi tetap memakan resource dari CPU. Dengan penjadwalan Preemptive, hal tersebut dapat dihindari.
Keuntungan penggunaan penjadwalan pre-emptive:

a. sistem lebih responsif daripada sistem yang memakai penjadwalan Non Preemptive.
b. Sistem terhindar dari keadaan busywait.
contoh sistem operasi yang menerapkan penjadwalan Preemptive:
Windows 95, Windows XP, Linux, Unix, AmigaOS, MacOS X, dan Windows NT.

2. Penjadwalan Non Pre-emptive
Penjadwalan Non Preemptive ialah salah satu jenis penjadwalan dimana sistem operasi tidak pernah melakukan context switch dari proses yang sedang berjalan ke proses yang lain. Dengan kata lain, proses yang sedang berjalan tidak bisa di- interupt.
Penjadwalan Non Preemptive terjadi ketika proses hanya:

1. Berjalan dari running state sampai waiting state.
2. Dihentikan.
Ini berarti CPU menjaga proses sampai proses itu pindah ke waiting state ataupun dihentikan (proses tidak diganggu). Metode ini digunakan oleh Microsoft Windows 3.1 dan Macintosh. Ini adalah metode yang dapat digunakan untuk platforms hardware tertentu, karena tidak memerlukan perangkat keras khusus (misalnya timer yang digunakan untuk meng interupt pada metode penjadwalan Preemptive).
Dispatcher
Komponen yang lain yang terlibat dalam penjadwalan CPU adalah dispatcher.
Dispatcher adalah modul yang memberikan kontrol CPU kepada proses yang sedang terjadwal. Fungsinya:

1. Context switching

Mengganti state dari suatu proses dan mengembalikannya untuk menghindari monopoli CPU time. Context switching dilakukan untuk menangani suatu interrupt(misalnya menunggu waktu I/O). Untuk menyimpan state dari proses-proses yang terjadwal sebuah Process Control Blockharus dibuat untuk mengingat proses-proses yang sedang diatur scheduler. Selain state suatu proses, PCB juga menyimpan process ID, program counter(posisi saat ini pada program), prioritas proses dan data-data tambahan lainnya.

1. Switching to user mode dari kernel mode.
2. Lompat dari suatu bagian di progam user untuk mengulang program.

Sumber : https://mediekaputra.wordpress.com/2011/03/26/critical-section/

Read More →

Pengertian Batch 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. But, dalan beberapa fungsi sistem operasi, seperti os yang tengah berkembang pada jaman sekarang ini. Contohnya adlah FMS ( Fortarn Monitoring System ) dan IBSYS.

System Bach
           Pada tahun 1950-an yaitu saat munculnya komputer generasi pertama,muncul konsep ini yaitu dengan menggunakan job-job dalam satu angkatan,konsep ini merupakan cikal bakal dari sistem operasi selanjutnya,tujuan dari konsep ini adalah untuk meningkatkan utilitas CPU dalam menangani job-job yang ada. Batch sistem terdapat dua cara:

1. Resident Monitor
2. Overlap Operasi Antara I/O dengan CPU

  Sistem Batch Pertama
        Dengan mengeluarkan biaya yg tinggi,manusia bisa mengatasi waktu dalam melakukan komputasi solusi yg di lakukan adalah dengan mengadopsi sistem batch. Ide dasarnya adalah dengan mengumpulkan semua job yg akan di kerjakan dan memasukannya ke dalam magnetik tape.

Multiprogramming System
        Beberapa job yg siap di eksekusi,dikumpulkan dalam sebuah pool. Sistem operasi mengambil job-job tersebut dan meletakan di memori dalam bentuk antrian.

Time Sharing Sitem
      Sering juga di sebut dengan”Multitasking”,teknik sama dengan “Multiprogramming system”,hanya saja waktu bagi proses untuk menggunakan CPU di batasi,waktu mksimum penggunaan CPU oleh proses ini disebut dengan “Quantum”.

Multiproccessing System
     Multiproccessing merupkan ssuatu system yg lebih dari satu CPU(prosessor) pekerjaan sebuah job di lakukan dengan dua cara:

1. Pararel System
2. Distributed System

Real Tyme System

        Real tyme system di gunakan jika satu operasi melakukan kecepatan waktu dari prosesor atau aturan data dan sering di gunakan sebagai pengontrol terhadap aplikasi-aplikasi tersebut terdapat dua bentuk real time sistem yaitu:

1. Hard real time,menjamin critical task selesai tepat waktu
2. Soft real time,memberikan prioritas pada critical task di banding dengan task lainnya sampai critical task tersebut selesai di kerjakan

Sumber : http://rahmawatydirah.blogspot.com/2015/03/pengertian-batch-system-dan-2-bentuk.html

Read More →