Kamis, 28 April 2011

Multiprocessor

Multi processor adalah processor yang terdiri lebih dari satu processor. yang di dalamnya akan menjelaskan tentang  Sistem Real Time , Sistem Hard Realtime, Soft Realtime, Gambar Grafik.


Sistem Real Time


         Real time system disebut juga dengan Sistem waktu nyata. Sistem yang harus menghasilkan respon yang tepat dalam batas waktu yang telah ditentukan. Jika respon komputer melewati batas waktu tersebut, maka terjadi degradasi performansi atau kegagalan sistem. Sebuah Real time system adalah sistem yang kebenarannya secara logis didasarkan pada kebenaran hasil-hasil keluaran sistem dan ketepatan waktu hasil-hasil tersebut dikeluarkan. Aplikasi penggunaan sistem seperti ini adalah untuk memantau dan mengontrol peralatan seperti motor, assembly line, teleskop, atau instrumen lainnya. Peralatan telekomunikasi dan jaringan komputer biasanya juga membutuhkan pengendalian secara Real time.

Komponen dari Real time system ini adalah:
1. Perangkat keras,
2. Sistem Operasi Real time,
3. Bahasa Pemrograman Real time,
4. Sistem Komunikasi.
Suatu sistem komputasi dinamakan real-time jika sistem tersebut dapat mendukung eksekusi program / aplikasi dengan waktu yang memiliki batasan, atau dengan kata lain suatu sistem real-timeharus memiliki :
  • Batasan waktu dan memenuhi deadline, artinya bahwa aplikasi harus menyelesaikan tugasnya dalam waktu yang telah dibatasi atau ditentukan.
  •  Dapat diprediksi, artinya bahwa sistem harus bereaksi terhadap semua kemungkinan kejadian selama kejadian tersebut dapat diprediksi.
  • Proses bersamaan, artinya jika ada beberapa proses yang terjadi bersamaan, maka semua deadline nya harus terpenuhi.
  • Dapat mengerjakan hal-hal yang penting saja, yang tidak penting tidak perlu dikerjakan.
  •  Membuat processor agar bekerja lebih cepat, sehingga dapat ditingkatkan jumlah task yang diselesaikan.
  • Menemukan tingkat effisiensi waktu.

Sistem Hard Realtime
          Sistem hard real-time dibutuhkan untuk menyelesaikan critical task dengan jaminan waktu tertentu. Jika kebutuhan waktu tidak terpenuhi, maka aplikasi akan gagal. Dalam definisi lain disebutkan bahwa kontrol sistem hard real-time dapat mentoleransi keterlambatan tidak lebih dari 100 mikro detik.Secara umum, sebuah proses di kirim dengan sebuah pernyataan jumlah waktu dimana dibutuhkan untuk menyelesaikan atau menjalankan I/O. Kemudian penjadwal dapat menjamin proses untuk selesai atau menolak permintaan karena tidak mungkin dilakukan. Mekanisme ini dikenal dengan resource reservation. Oleh karena itu setiap operasi harus dijamin dengan waktu maksimum. Pemberian jaminan seperti ini tidak dapat dilakukan dalam sistem dengan secondary storage atau virtual memory, karena sistem seperti ini tidak dapat meramalkan waktu yang dibutuhkan untuk mengeksekusi suatu proses. Diagram hard real-time dapat dilihat seperti Gambar  berikut ini.

Grafik Hard Real-Time

Contoh:
Dalam kehidupan sehari-hari adalah pada sistem pengontrol pesawat terbang. Dalam hal ini, keterlambatan sama sekali tidak boleh terjadi,karena dapat berakibat tidak terkontrolnya pesawat terbang. Nyawa penumpang yang ada dalam pesawat tergantung dari sistem ini, karena jika sistem pengontrol tidak dapat merespon tepat waktu, maka dapat menyebabkan kecelakaan yang merenggut korban jiwa.

Ø Soft Realtime
          Komputasi soft real-time memiliki sedikit kelonggaran. Dalam sistem ini,proses yang kritis menerima prioritas lebih daripada yang lain. Walaupun menambah fungsi soft real-time ke sistem time sharing mungkin akan mengakibatkan ketidakadilan pembagian sumber daya dan mengakibatkan delay yang lebih lama, atau mungkin menyebabkan starvation, hasilnya adalah tujuan secara umum sistem yang dapat mendukung multimedia, grafik berkecepatan tinggi, dan variasi tugas yang tidak dapat diterima di lingkungan yang tidak mendukung komputasi soft real-time. Diagramsoft real-time dapatdilihat seperti Gambar  berikut ini.
Grafik Soft Real-Time
Contoh:
          Penerapan sistem ini dalam kehidupan sehari-hari adalah pada alat penjual/pelayan otomatis. Jika mesin yang menggunakan sistem ini telah lama digunakan, maka mesin tersebut dapat mengalami penurunan kualitas,misalnya waktu pelayanannya menjadi lebih lambat dibandingkan ketika masih baru. Keterlambatan pada sistem ini tidak menyebabkan kecelakaan atau akibat fatal lainnya, melainkan hanya menyebabkan kerugian keuangan saja. Jika pelayanan mesin menjadi lambat, maka para pengguna dapat saja merasa tidak puas dan akhirnya dapat menurunkan pendapatan pemilik mesin.
          Setelah batas waktu yang diberikan telah habis, pada sistem hard realtime,aplikasi yang dijalankan langsung dihentikan. Akan tetapi, pada sistem softreal-time, aplikasi yang telah habis masa waktu pengerjaan tugasnya,dihentikan secara bertahap atau dengan kata lain masih diberikan toleransi waktu.
          Mengimplementasikan fungsi soft real-time membutuhkan design yang hati-hati dan aspek yang berkaitan dengan sistem operasi. Pertama,sistem harus punya prioritas penjadualan, dan proses real-time harus memiliki prioritas tertinggi, tidak melampaui waktu, walaupun prioritas non real-time dapat terjadi.Kedua, dispatch latency harus lebih kecil. Semakin kecil latency, semakin cepat real-time proses mengeksekusi.
          Untuk menjaga dispatch tetap rendah, kita butuh agarsystem call untuk preemptible. Ada beberapa cara untuk mencapai tujuan ini. Pertama adalah dengan memasukkanpreemption points di durasi system call yang lama, yang memeriksa apakah prioritas utama butuh untuk dieksekusi. Jika sudah, maka contex switch mengambil alih, ketika high priorityproses selesai, proses yang diinterupsi meneruskan dengan system call. Points premption dapat diganti hanya di lokasi yang aman di kernel dimana kernel struktur tidak dapat dimodifikasi.
          Metoda yang lain adalah dengan membuat semua kernelpreemptible. Karena operasi yang benar dapat dijamin, semua struktur data kernel harus diproteksi dengan mekanisme sinkronisasi. Dengan metode ini, kernel dapat selalu dipreemptible, karena setiap data kernel yang sedang di updatediproteksi dengan pemberian prioritas yang tinggi. Jika ada proses dengan prioritas tinggi ingin membaca atau memodifikasi data kernel yang sedang dijalankan, prioritas yang tinggi harus menunggu sampai proses dengan prioritas rendah tersebut selesai. Situasi seperti ini dikenal dengan priority inversion. Kenyataanya, serangkaian proses dapat saja mengakses sumber daya yang sedang dibutuhkan oleh proses yang lebih tinggi prioritasnya. Masalah ini dapat diatasi dengan priority-inheritance protocol,yaitu semua proses yang sedang mengakses sumber daya mendapat prioritas tinggi sampai selesai menggunakan sumber daya. Setelah selesai, prioritas proses ini dikembalikan menjadi seperti semula.

Tidak ada komentar:

Posting Komentar