PENGIMPLEMENTASIAN DARI SEBUAH DIREKTORI DALAM DISK

IMPLEMENTASI DIREKTORI

Implementasi direktori menggunakan daftar nama file linier dengan pointer ke blok data. Hal ini berdampak pada pemrograman yang mudah tetapi memerlukan waktu yang lama untuk eksekusi. Untuk mempercepat waktu eksekusi digunakan Tabel Hash berupa daftar linier dengan struktur data hash. Dengan struktur data hash akan mengurangi waktu pencarian direktori. Tetapi struktur hash mempunyai resiko bertabrakan apabila terjadi situasi dimana dua nama file hash yang berbeda berada pada lokasi yang sama. Struktur hash berukuran tetap.

METODE ALOKASIMetode alokasi berhubungan dengan bagaimana blok-blok pada disk dialokasikan untuk file. Terdapat beberapa metode alokasi antara lain alokasi berurutan (contiguous allocation), alokasi berhubungan (linked allocation) dan alokasi berindeks (indexed allocation).

Alokasi Berurutan (Contiguous Allocation)Pada alokasi berurutan, setiap file menempati sekumpulan blok yang berurutan pada disk. Model ini sangat sederhana karena hanya membutuhkan lokasi awal (block #) dan panjang (jumlah blok). Akses pada blok disk dilakukan secara random dan memakan banyak ruang (permasalahan dynamic storage allocation). File yang disimpan secara berurutan tidak dapat berkembang.

Alokasi Berurutan

Beberapa sistem file yang baru (misalnya Veritas File System) menggunakan skema alokasi berurutan yang dimodifikasi. File sistem Extent-based mengalokasikan blok pada disk secara berkembang (extent). Extent adalah blok berurutan pada disk. Extent dialokasikan untuk alokasi file. Sebuah file terdiri dari satu atau lebih extent.

Alokasi Berhubungan (Linked Allocation)
Pada alokasi berhubungan, setiap file adalah sebuah linked list dari blok-blok terpisah pada disk. Pada setiap blok terdapat satu pointer yang menunjuk ke blok lain.
block = 

Alokasi Berhubungan

Alokasi berhubungan mempunyai bentuk yang sederhana, hanya memerlukan alamat awal. Sistem manajemen ruang bebas pada alokasi berhubungan tidak memakan banyak ruang. Model ini tidak menggunakan random access. Blok yang diakses adalah blok ke-Q pada rantai link dari blok pada file. Perpindahan ke blok = R + 1. Contoh sistem file yang menggunakan alokasi berhubungan adalah file allocation table (FAT) yang digunakan MS-DOS dan OS/2. Bentuk file allocation tabel 

File allocation table

Alokasi Berindeks (Indexed Allocation)Pada alokasi berindeks, terdapat satu blok yang berisi pointer ke blok-blok file. Alokasi berindeks berupa bentuk logika.

Alokasi berindeks

Pada alokasi berindeks, memerlukan tabel indeks yang membawa pointer ke blok-blok file yang lain. Akses dilakukan secara random. Merupakan akses dinamis tanpa fragmentasi eksternal, tetapi mempunyai blok indeks yang berlebih. Pemetaan dari logika ke fisik dalam file ukuran maksimum 256K word dan ukuran blok 512 word hanya memerlukan 1 blok untuk tabel indeks. Apabila pemetaan dari logika ke fisik dalam sebuah file dari ukuran tak hingga (ukuran blok adalah 512 word) maka digunakan skema menghubungkan blok link dari tabel indeks (ukuran tak terbatas). Untuk ukuran file maksimum 5123 digunakan skema two-level indeks (Gambar 10-8). Pada skema two-level indeks terdapat tabel indeks luar dan dalam. Indeks dipetakan ke tabel indeks luar kemudian dipetakan ke tabel indeks dalam setelah itu mengakses blok file yang dimaksud. Sistem operasi UNIX mengimplementasikan kombinasi alokasi berurutan dan alokasi berindeks 

Skema two level indek

Alokasi pada UNIX

Linear List

Metode paling sederhana dalam mengimplementasikan sebuah direktori adalah dengan menggunakan linear list dari nama berkas dengan penunjuk ke blok data. Linearlist dari direktori memerlukan pencarian searah untuk mencari suatu direktori didalamnya. Metode sederhana untuk di program tetapi memakan waktu lama ketika dieksekusi. Untuk membuat berkas baru kita harus mencari di dalam direktori untuk meyakinkan bahwa tidak ada berkas yang bernama sama. Lalu kita tambahkan sebuah berkas baru pada akhir direktori. Untuk menghapus sebuah berkas, kita mencari berkas tersebut dalam direktori, lalu melepaskan tempat yang dialokasikan untuknya. Untuk menggunakan kembali suatu berkas dalam direktori kita dapat melakukan beberapa hal. Kita dapat menandai berkas tersebut sebagai tidak terpakai (dengan menamainya secara khusus, seperti nama yang kosong, atau bit terpakai atau tidak yang ditambahkan pada berkas), atau kita dapat menambahkannya pada daftar direktori bebas. Alternatif lainnya kita dapat menyalin ke tempat yang dikosongkan pada direktori. Kita juga bisa menggunakan linked list untuk mengurangi waktu untuk menghapus berkas. Kelemahan dari linear list ini adalah percarian searah untuk mencari sebuah berkas. Direktori yang berisi informasi sering digunakan, implementasi yang lambat pada cara aksesnya akan menjadi perhatian pengguna. Faktanya, banyak sistem operasi mengimplementasikan 'software cache' untuk menyimpan informasi yang paling sering digunakan.Penggunaan 'cache'menghindari pembacaan informasi berulang-ulang pada disk. Daftar yang telah diurutkan memperbolehkan pencarian biner dan mengurangi waktu rata-rata pencarian. Bagaimana pun juga penjagaan agar daftar tetap terurut dapat merumitkan operasi pembuatan dan penghapusan berkas, karena kita perlu memindahkan sejumlah direktori untuk mengurutkannya. Tree yang lebih lengkap dapat membantu seperti B-tree. Keuntungan dari daftar yang terurut adalah kita dapatkan daftar direktori yang terurut tanpa pengurutan yang terpisah.

kelebihan UNIX - Sistem Operasi Komputer

 Tutorial Komputer

UNIX adalah merupakan awal dari sistem operasi LINUX, UNIX diawali dari project Multics (Multiplexed Information and Computing Service) pada tahun 1965 yang dilakukan American Telephone and Telegraph AT&T, General Electric (GE), dan Institut Teknologi Massachusetts (MIT), dengan biaya dari Departemen Pertahanan Amerika (Departement of Defence Advenced Research Project, DARPA atau ARPA). Unix sudah jarang sekali dipakai pada saat ini, akan tetapi untuk mengenal lebih jauh tentang UNIX, berikut adalah kelebihan dan kelemahan sistem Operasi UNIX:

Kelebihan :

1. Portabilitas yaitu dapat diadaptasikan dengan mudah ke komputer lain
2. Multiuser, dapat digunakan oleh banyak pengguna sekaligus
3. Multitasking, dapat menjalankan tugas secara bersamaan dalam satu waktu
4. Sistem file hirarkikal, pengorganisasian informasi atau data dalam bentuk yang mudah untuk diingat dan diakses.
5. Sistem file stabil untuk database, server Internet, Intranet, file-server, Internet-client pengembangan Java.
6. Mempunyai kinerja yang lebih baik daripada Windows NT
7. UNIX adalah sistem operasi yang hampir gratis

kelebihan WINDOWS - Sistem Operasi Komputer

       Windows adalah sistem operasi yang user-friendly. Tampilannya begitu bersahabat bagi para pengguna, sehingga pengguna mudah menggunakan (End user artinya orang yang awam tentang komputer, orang biasa yang akan menjalankannya).

·         Selain itu, dukungan hardware yang lengkap.

·         Banyaknya aplikasi yang diperuntukkan bagi platform Windows. Karena hampir 80% SO Windows digunakan di dunia, sehingga banyak aplikasi yang diciptakan untuk SO ini, bahkan yang freeware pun banyak.

·         Bisa sharing komputer untuk di jalankan di LINUX dengan Live DVD-nya.

·         Compatible yaitu bisa diinstal pada PC apapun.

·         Jika bermasalah mudah diperbaiki karena banyak ahli yang memahami SO ini.

·         Pengguna bisa sharing dari data aplikasi yang lain dengan mudah.

·         Pengguna bisa menjalankan lebih dari satu aplikasi pada saat yang bersamaan.

·         Pengguna bisa membuka lebih dari satu file dalam waktu yang bersamaan


REFERENCE

http://oahoa.blogspot.com/2015/03/implementasi-direktori.html

http://iim6.tripod.com/ibam-os-html/x4878.html

http://www.teorikomputer.com/2013/03/kelebihan-dan-kelemahan-unix-sistem.html

https://charlesyaasblog.wordpress.com/2012/12/02/kelemahan-dan-keunggulan-sistem-operasi-windows-linux-dan-unix/

PENJELASAN GAMBAR DMA

Direct Memory Access ( DMA)

   Direct memory access (DMA) adalah suatu alat pengendali khusus disediakan untuk memungkinkan transfer blok data langsung antar perangkat eksternal dan memori utama, tanpa intervensi terus menerus dari prosesor

penjelasan dari setiap nomor pada gambar di atas adalah :

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. Data bantuan Bus dikembalikan ke DMA controller dari Hold mengakui (HLDA) pin (aktif tinggi) pada mikroprosesor 8086.

4. 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 sinyalantarmuka 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 menjadi Rendah.

Transfer DMA dilakukan oleh sirkuit kontrol yang merupakan bagian dari antar muka perangkat I/O. Istilah ini yang sering banyak kita ketahui adalah sebagai kontroler DMA. Kontroler DMA melakukan fungsi yang biasanya dilakukan oleh prosesor pada saat mengakses memori utama (yang sering disebut :RAM). Untuk setiap word yang ditransfer, kontroler ini menyediakan alamat memori dan semua sinyal bus yang mengontrol transfer data. Karena harus mentransfer sejumlah blok data, maka kontroler DMA harus menaikkan alamat memori untuk word yang berurutan dan mencatat jumlah transfer.

Prinsip kerja DMA :

• CPU akan mendelegasikan kerja I/O kepada DMA

• CPU hanya akan terlibat pada awal proses untuk memberikan instruksi lengkap pada DMA dan akhir proses saja

• CPU dapat menjalankan proses lainnya tanpa banyak terganggu dengan interupsi

• Melaksanakan transfer data secara mandiri :

1. DMA memerlukan pengambilalihan kontrol bus dari CPU

2. DMA akan menggunakan bus bila CPU tidak menggunakannya atau DMA memaksa CPU untuk menghentikan sementara penggunaan bus

3. Teknik cyclestealing, modul DMA mengambil alih siklus bus.

REFERENCE :

SISTEM OPERASI: PENJELASAN GAMBAR DMA

https://ssejarahsistemoperasi.blogspot.com/2019/10/penjelasan-gambar-dma.html

PENGERTIAN DAN CONTOH SISTEM OPERASI DARI BATCH SYSTEM,CRITICAL SECTION,PROCESS CONTROL BLOCK,DISTRIBUTED PROCESSING,HANDHELD DAN THREAD

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.

Jadi bisa disimpulkan, bahwa komputer generasi ke-2 ini merupakan generasi pertama Sistem Operasi.

Contoh

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.

 BENTUK DARI BATCH SYSTEM

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

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 section diperlukan 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.

Process Control Block

                 Tiap proses digambarkan dalam sistem operasi oleh sebuah process control block (PCB) – juga disebut sebuah control block. Sebuah PCB ditunjukkan dalam Gambar 1.1. PCB berisikan banyak bagian dari informasi yang berhubungan dengan sebuah proses yang spesifik, Contoh sistem operasi modern adalah Linux, Android, iOS, Mac OS X, dan Microsoft Windows.

beberapa proses dibawah ini :

• Keadaan proses: Keadaan mungkin, new, ready, running, waiting, halted, dan juga banyak lagi.
• Program counter : Counter mengindikasikan address dari perintah selanjutnya untuk dijalankan untuk proses ini.
• CPU register: Register bervariasi dalam jumlah dan jenis, tergantung pada rancangan komputer.
• Register tersebut termasuk accumulator, index register, stack pointer, general-puposes register, ditambah code information pada kondisi apa pun. Besertaan dengan program counter, keadaan/ status informasi harus disimpan ketika gangguan terjadi, untuk memungkinkan proses tersebut berjalan/bekerja dengan benar setelahnya (lihat Gambar 1.2).
• 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.
• Informasi pencatatan: Informasi ini termasuk jumlah dari CPU dan waktu riil yang digunakan, batas waktu, jumlah akun, jumlah job atau proses, dan banyak lagi.
• Informasi status I/O: Informasi termasuk daftar dari perangkat I/O yang di gunakan pada proses ini, suatu daftar open berkas dan banyak lagi.
• PCB hanya berfungsi sebagai tempat menyimpan/ gudang untuk informasi apa pun yang dapat bervariasi dari prose ke proses.

Gambar 1.1 Process Control Blok 

Gambar 1.2 Cpu Register

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

Distributed Processing

Komputasi terdistribusi adalah suatu sistem pada jaringan komputer yang dihubungkan dengan cara tertentu sehingga tampak seperti satu komputer bagi pemakai individual. Komputasi terdistribusi menggunakan sumber data komputer yang ada dan melibatkan banyak komputer yang terdistribusi dan terpisah secara geografis yang bertujuan untuk memecahkan berbagai macam persoalan komputasi dalam skala besar.

Komputasi terdistribusi mentransformasikan banyak komputer dalam satu jaringan yang dapat digunakan secara efektif seperti halnya sebuah komputer saja, sehingga memaksimalkan penggunaan sumber daya komputasi. Hal ini berarti bahwa setiap klien dalam jaringan dapat mengakses setiap file data yang terdapat dalam jaringan, menjalankan program komputer yang ada dalam jaringan (baik yang ada dalam server maupun yang ada dalam klien).

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

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

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.

Pengertian Sistem HandHeld

         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.

Contoh system handheld adalah Android, Symbian.

Pengertian Thread

Suatu proses didefinisikan oleh resource yang digunakan dan lokasi yang akan dieksekusi. Namun ada kalanya proses-proses akan menggunakan resource secara bersama-sama. Suatu unit dasar dari CPU utilization yang berisi program counter, kumpulan register, dan ruang stack disebut dengan thread atau lighweight process(LWP). Thread akan bekerja sama dengan thread lainnya dalam hal penggunaan bagian kode, bagian data, dan resource sistem operasi, seperti open file dan sinyal secara kolektif yang sering disebut dengan task.

• 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.

 

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

Dalam gambar tersebut terlihat perbedaan antara single thread dengan multi thread. Setiap thread dapat melakukan proses tersendiri, sehingga proses yang semula besar dipecah ke dalam proses kecil­kecil, sedangkan pada single thread hanya ada 1 thread yang menangani proses yang besar. Tentu multithread akan lebih cepat dari pada single thread, namun dalam kasus tertentu terlalu banyak multithread justru memperlambat kerja atau proses. 

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.

2.4 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.

Model Multi-Threading

1. Many-to-One

Model many­to­one ini memetakan beberapa tingkatan pengguna thread hanya ke satu buah kernel thread. Managemen proses thread dilakukan oleh (di ruang) pengguna, sehingga menjadi efisien, tetapi apabila sebuah thread melakukan sebuah pemblokingan terhadap sistem pemanggilan, maka seluruh proses akan berhenti (blocked). Kelemahan dari model ini adalah multihreads tidak dapat berjalan atau bekerja secara paralel di dalam multiprosesor dikarenakan hanya satu thread saja yang bisa mengakses kernel dalam suatu waktu.

2. One-to-One

Model one­to­one memetakan setiap thread pengguna ke dalam satu kernel thread. Hal ini membuat model one­to­one lebih sinkron daripada model many­to­one dengan mengizinkan thread lain untuk berjalan ketika suatu thread membuat pemblokingan terhadap sistem pemanggilan; hal ini juga mengizinkan multiple thread untuk berjalan secara parallel dalam multiprosesor. Kelemahan model ini adalah dalam pembuatan thread pengguna dibutuhkan 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 one­to­one diimplementasikan oleh Windows NT dan OS/2. 

3. Many-to-Many

Beberapa tingkatan thread pengguna dapat menggunakan jumlah kernel thread yang lebih kecil atau sama dengan jumlah thread pengguna. Jumlah dari kernel thread dapat dispesifikasikan untuk beberapa aplikasi dan beberapa mesin (suatu aplikasi dapat dialokasikan lebih dari beberapa kernel thread dalam multiprosesor daripada dalam uniprosesor) dimana model many­to­one mengizinkan pengembang untuk membuat thread pengguna sebanyak mungkin, konkurensi tidak dapat tercapai karena hanya satu thread yang dapat dijadualkan oleh kernel dalam satu waktu. Model one­to­one mempunyai konkurensi yang lebih tinggi, tetapi pengembang harus hati­hati untuk tidak membuat terlalu banyak thread tanpa aplikasi dan dalam kasus tertentu mungkin jumlah thread yang dapat dibuat dibatasi.

 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:

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.

2.7 Thread Pools

Thread Pools adalah cara kerja dengan membuat beberapa thread pada proses startup dan menempatkan mereka ke pools.

Keuntungan menggunakan Thread Pools

• Biasanya lebih cepat untuk melayani permintaan dengan thread yang ada dibanding dengan menunggu thread baru dibuat.

• 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.

THREADS PADA WINDOWS

Windows mengunakan Win32 API sebagai API utama dalam hampir semua sistem operasi Microsoft. Selain itu windows mengimplementasi model relasi One-to-One, dimana terdapat satu kernel thread yang berasosiasi dengan masing – masing user thread. Thread pada windows secara umum mempunyai komponen sebagai berikut :

•                Thread ID

•                Register set

•                User stack dan kernel stack

•                Private storage area.

Register set, stacks dan private data storage disebut sebagai context dari sebuah thread. Struktur data utama dari sebuah thread :

•                ETHREAD (executive thread block)

•                KTHREAD (kernel thread block)

•                TEB (thread environment block) ETHREAD (executive thread block)

Bagian penting dari ETHREAD adalah KTHREAD, Process ID, Thread start address. Blok KTHREAD merupakan pointer yang merujuk pada kernel thread (KTHREAD), Process ID juga merupakan suatu pointer yang menunjuk pada proses utama yang memiliki thread tersebut dan Thread start address adalah alamat dari rutin awal thread.  

KTHREAD (KERNEL THREAD BLOCK)

KTHREAD menyimpan informasi yang dibutuhkan oleh kernel untuk dapat melakukan penjadwalan dan sinkronisasi thread. Pada KTHREAD juga terdapat kernel stack, yang mana akan digunakan ketika thread berjalan pada kernel mode. Juga terdapat pointer yang menunjuk TEB.

TEB (THREAD ENVIRONMENT BLOCK)

TEB menyimpan informasi image loader dan beberapa DLLs dari windows. Komponen - komponen ini berjalan pada user mode, maka dibutuhkan suatu struktur data yang dapat dimanipulasi(writable) pada user mode. Oleh karena itu, tidak seperti KTHREAD dan ETHREAD yang berada pada kernel space, TEB berada pada user space.

 

 Reference

https://ahmadnurihsan059.wordpress.com/2018/10/28/apa-itu-batch-system-pengertian-dan-

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

http://muhammadmiftahpratama.blogspot.com/p/process-control-block-tiap-proses.html

https://michaelaureliuss.wordpress.com/2018/11/02/distributed-processing/

http://muhammadmiftahpratama.blogspot.com/p/pengertian-sistem-operasi-handheld.html

https://www.juliarnasution.site/2015/12/pengertian-thread.html