Thread, SMP, dan Microkernel (P ( e P rtemuan ua ke-6) 6 Agustus 2014

dokumen-dokumen yang mirip
Soal-jawab Quiz 2. Oleh: Endro Ariyanto (END) Oktober 2008

Prio Handoko, S.Kom., M.T.I.

Sistem Operasi Pertemuan 4 Thread, SMP & Microkernel. H u s n i Lab. Sistem Komputer & Jaringan Teknik Informatika Univ.

Disusun Oleh: Agenda. Terminologi Klasifikasi Flynn Komputer MIMD. Time Sharing Kesimpulan

Pertemuan Ke-11 MULTIPROSESOR

PAPER MULTIPROCESSOR

ARSITEKTUR KOMPUTER. Satu CPU yang mengeksekusi instruksi satu persatu dan menjemput atau menyimpan data satu persatu.

Arsitektur Komputer. Dua element utama pd sistem komputer konvensional: Memory Processor

>> KLASIFIKASI ARSITEKTURAL

Manajemen Memori (P ( ertemuan ke ert -12) Oktober 2014

KLASIFIKASI ARSITEKTURAL

Organisasi Komputer II STMIK AUB SURAKARTA

Apa yang akan dipelajari?

4. Apa yang dimaksud dengan user mode?(nilai 3) Jawab: Adalah kondisi pada saat program user (job) sedang dieksekusi oleh prosesor.

ORGANISASI KOMPUTER II AUB SURAKARTA

Mahasiswa dapat memahami konsep dasar deskripsi dan kontrol pada proses

Perbedaan Kernell Linux dan Windows

SISTEM OPERASI. Belajar SO?

SATUAN ACARA PERKULIAHAN MATA KULIAH ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER KODE MK: TE055217

Concurrency C oncurrency 2 : Deadlock dan Starvation (P ( ertemuan ke ert -15) November 2014

STRUKTUR CPU. Arsitektur Komputer

Cache Memori (bagian 3)

SATUAN ACARA PERKULIAHAN MATA KULIAH : Arsitektur Komputer Strata / Jurusan : Diploma Tiga / Teknik Komputer

Mahasiswa dapat memahami konsep dasar deskripsi dan kontrol pada proses

Sistem Operasi Mobile

Bab I Pengenalan Sistem Operasi. Apa yang dimaksud Sistem Operasi?

membagi-bagi memori untuk mengakomodasi banyak proses menjamin agar setiap proses yang ready dapat segera memanfaatkan processor

SATUAN ACARA PENGAJARAN

A. Deskripsi Singkat. B. Tujuan Instruksional Umum (TIU) C. Bahasan. SILABUS MATA KULIAH Kode MK: Semester: Bobot SKS: 3. Matakuliah : SISTEM OPERASI

Sistem Bus. Mata Kuliah Arsitektur Komputer Program Studi Sistem Informasi 2013/2014 STMIK Dumai -- Materi 06 --

Struktur Sistem Komputer

Bab 1. Pengenalan Sistem Operasi POKOK BAHASAN: TUJUAN BELAJAR: 1.1 APAKAH SISTEM OPERASI? Pengertian Sistem Operasi Perkembangan Sistem Operasi

SEKOLAH TINGGI MANAJEMEN INFORMATIKA & KOMPUTER JAKARTA STI&K SATUAN ACARA PERKULIAHAN

Pokok Bahasan. Tujuan. Pengertian Sistem Operasi. Sistem Mainframe. Pengertian Sistem Operasi Perkembangan Sistem Operasi

Penggunakan lebih dari satu CPU untuk menjalankan sebuah program secara simultan. Tujuan Utama Untuk meningkatkan performa komputasi.

Komponen-komponen Komputer

Kelas: Nilai (Diisi Dosen):... IF

Pengantar Hardware: Sistem Bus pada Komputer. Hanif Fakhrurroja, MT

Bab 3.Proses dan Penjadualan

Organisasi & Arsitektur. Komputer. Org & Ars komp Klasifikasi Ars Komp Repr Data

TUGAS SITEM OPERASI. Nama dan N.P.M: 1.Frahma Yayang Hangga Putra

Kebutuhan pengolahan paralel

BAB II LANDASAN TEORI

Struktur Sistem Operasi

Rangkuman Materi Presentasi AOK. Input/Output Terprogram, Intterupt Driven dan DMA. (Direct Memory Access)

SATUAN ACARA PERKULIAHAN MATA KULIAH : Pengantar Organisasi dan Arsitektur Komputer Strata / Jurusan : Strata Satu / Sistem Informasi

FORMULIR Satuan Acara Pengajaran

Materi 2: Computer Systems

Concurrency 1: y Mutual Exclusion dan Sinkronisasi (Perte rt muan ke muan -10) 10 Oktober 2014

Hendy Kusumo Nugroho ( kelas A)

Pertemuan ke 14 Sistem Bus Riyanto Sigit, ST. Nur Rosyid, S.kom Setiawardhana, ST Hero Yudo M, ST

Pokok Bahasan: Overview Sistem Operasi Sub Pokok Bahasan: Lima Hal Utama Dalam Pengembangan Sistem Operasi Jenis sistem operasi modern TIU:

Struktur Sistem Komputer

PENGANTAR ORGANISASI DAN ARSITEKTUR KOMPUTER CENTRAL PROCESSING UNIT

Struktur Sistem Operasi

BAB II LANDASAN TEORI. informasi menjadi sebuah teks yang tidak dapat dibaca (Ferguson dkk, 2010).

Pertemuan 2 Organisasi Komputer II. Struktur & Fungsi CPU (I)

Tinjaun Umum Sistem Komputer 1

TUGAS SISTEM OPERASI THREAD

Hal-hal yang perlu dilakukan CPU adalah : 1. Fetch Instruction = mengambil instruksi 2. Interpret Instruction = Menterjemahkan instruksi 3.

GARIS-GARIS BESAR PROGRAM PENGAJARAN (GBPP)

SATUAN ACARA PERKULIAHAN

SATUAN ACARA PERKULIAHAN MATA KULIAH ORGANISASI SISTEM KOMPUTER KODE / SKS : KD / 3

ARSITEKTUR SISTEM. Alif Finandhita, S.Kom, M.T. Alif Finandhita, S.Kom, M.T 1

Sistem Bus. (Pertemuan ke-10) Prodi S1 Teknik Informatika Fakultas Informatika Universitas Telkom. (INTERKONEKSI antar BAGIAN UTAMA KOMPUTER)

Hanif Fakhrurroja, MT

SATUAN ACARA PERKULIAHAN MATA KULIAH ORGANISASI SISTEM KOMPUTER (MI) KODE / SKS KK /2

November Sistem operasi #0

Mahasiswa dapat memahami konsep sistem operasi secara umum

Struktur Fungsi CPU. Mata Kuliah Arsitektur Komputer Program Studi Sistem Informasi 2013/2014 STMIK Dumai -- Materi 03 --

SISTEM KOMPUTER PEMROSES (CPU) Empat komponen Sistem Komputer : Pemroses Memori Utama Perangkat Masukan dan Keluaran Interkoneksi Antar Komponen

PROSES DAN THREADS DALAM SISTEM OPERASI

Tahun Akademik 2014/2015 Semester II. DIG1I3 - Instalasi dan Penggunaan Sistem Operasi. System Calls dan Thread

Oleh : Agus Priyanto, M.Kom

Sistem Operasi. Struktur Sistem Komputer. Adhitya Nugraha. Fasilkom 10/6/2014

Disusun oleh: Endro Ariyanto. Prodi S1 Teknik Informatika Fakultas Informatika Universitas Telkom

ARSITEKTUR DAN ORGANISASI KOMPUTER

3. ALU. Tugas utama adalah melakukan semua perhitungan aritmatika dan melakukan keputusan dari suatu operasi logika.

PERTEMUAN. 1. Organisasi Processor. 2. Organisasi Register

BAB Arsitektur Komputer. Konsep Arsitektur Komputer. Rini Agustina, S.Kom, M.Pd RINI AGUSTINA - DARI BERBAGAI SUMBER

Dua komponen yang menjalankan proses dalam komputer, yaitu : Central Processing Unit (CPU) Memory Kedua komponen tersebut terletak pada Motherboard.

Oleh: 1. Singgih Gunawan Setyadi ( ) 2. Handung Kusjayanto ( ) 3. Wahyu Isnawan ( )

10. PARALLEL PROCESSING

DASAR KOMPUTER DAN PEMROGRAMAN IB PENGANTAR SISTEM OPERASI

Organisasi dan Arsitektur Komputer : Perancangan Kinerja

Struktur CPU 3/23/2011

Struktur dan Fungsi CPU. Ptputraastawa.wordpress.com

Organisasi Sistem Komputer

Soal-jawab Quiz 1. Oleh: Endro Ariyanto (END) Oktober 2008

Recap. Proses. Proses. Multiprogramming. Multiprocessing 9/16/2016. Ricky Maulana Fajri

SILABUS JURUSAN MANAJEMEN - PROGRAM STUDI D3 MANAJEMEN INFORMATIKA DIREKTORAT DIPLOMA TEKNOLOGI INFORMASI UNIVERSITAS GUNADARMA

APLIKASI KOMPUTER. Komponen Dasar Komputer & Sistem Operasi. Chalifa Chazar MN- APLIKASI KOMPUTER (MANAJEMEN)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

MAKALAH SISTEM OPERASI Perbedaan Proses dan Thread. Disusun Oleh : NOVITA ANGGRAINI PUTRI

1 Tinjau Ulang Sistem Komputer

Thread. pada satu waktu. menjalankan banyak tugas/thread. yang sama

Tipe Sistem Operasi. Stand alone Network Embedded

Hanif Fakhrurroja, MT

TUGAS SISTEM OPERASI

KEBUTUHAN KOMPUTER PARALEL

Transkripsi:

Thread,, SMP, dan Microkernel (Pertemuan ke-6) Agustus 2014

Pokok Bahasan Pokok Bahasan: Thread, SMP, dan Microkernel Sub Pokok Bahasan: Multithreading Fungsionalitas thread Jenis-jenis thread TIU: Mahasiswa dapat memahami konsep dasar Thread, SMP, dan Microkernel TIK: Mahasiswa dapat menjelaskan prinsip multithreading Mahasiswa dapat menjelaskan fungsionalitas thread Mahasiswa dapat menjelaskan jenis-jenis thread Sistem Operasi/2014 #2

Agenda: Proses dan Thread Symmetric Multiprocessing (SMP) Arsitektur SMP Organisasi SMP Perancangan sistem operasi Multiprocessor Microkernel Arsitektur microkernel Kelebihan mikrokernel Performansi mikrokernel Perancangan mikrokernel Bedah OS Windows Solaris Linux Sistem Operasi/2014 #3

Eksekusi Serial dan Paralel Benarkah eksekusi instruksi pada komputer uniprocessor dilakukan secara serial (bergantian)? Ya, jika dilihat dari sisi proses atau thread Tidak, jika dilihat dari sisi operasi mikro yang menerapkan metode pipelining (fetch instruksi berikutnya dilakukan bersamaan dengan saat instruksi sekarang sedang dieksekusi) Mengapa eksekusi paralel digunakan? Teknologi telah tersedia Harga hardware komputer telah turun Untuk meningkatkan performansi komputer Untuk meningkatkan kehandalan komputer Sistem Operasi/2014 #4

Apakah Pipeline itu? Pipeline adalah salah satu cara untuk meningkatkan performansi komputer dengan cara melakukan beberapa tahapan eksekusi instruksi berbeda dalam satu siklus Misal tahapan eksekusi instruksi sbb: Fetch: Ambil instruksi dari memori Decode: Terjemahkan arti dari instruksi Execute: Eksekusi instruksi yang telah di-decode Write: Simpan hasil eksekusi ke memori Dalam 12 siklus: Sistem tanpa pipeline: dapat dieksekusi 3 buah instruksi Sistem dengan pipeline: dapat diselesaikan 9 buah instruksi + beberapa tahapan instruksi lainnya Sistem Operasi/2014 #5

Sistem Dengan dan Tanpa Pipeline Tanpa Pipeline Dengan Pipeline Sistem Operasi/2014 #6

Karakteristik Pipeline Pipeline merupakan bentuk eksekusi instruksi spekulatif, instruksi berikutnya yang sudah diambil (fetch) belum tentu dieksekusi (bila terjadi percabangan) Bagaimana dengan nasib instruksi yang sudah diambil jika terjadi interrupt? Instruksi yang sedang dieksekusi diselesaikan hingga selesai Instruksi yang sudah diambil: disimpan (lebih rumit) dibuang (sederhana, preferred) Sistem Operasi/2014 #7

Taksonomi Komputer Paralel (1) Sistem Operasi/2014 #8

Taksonomi Komputer Paralel (2) Single Instruction Single Data (SISD) Sebuah prosesor mengeksekusi instruksi tunggal dan menggunakan data yang disimpan pada memori tunggal Bukan termasuk multiprocesor Single Instruction Multiple Data (SIMD) Sebuah instruksi mengontrol eksekusi yang dilakukan secara bersamaan pada sejumlah prosesor Setiap prosesor mengelola data masing-masing yang disimpan pada memori masing-masing Contoh: prosesor array dan vektor Sistem Operasi/2014 #9

Taksonomi Komputer Paralel (3) Multiple Instruction Single Data (MISD) Sederetan data dikirimkan ke sejumlah prosesor Setiap prosesor mengeksekusi deretan instruksi yang berbeda Tidak pernah diimplementasikan Multiple Instruction Multiple Data (MIMD) Sejumlah prosesor mengeksekusi deretan instruksi berbeda secara bersama-sama menggunakan data masing-masing Dibedakan menjadi 2 model: distributed memory shared memori Sistem Operasi/2014 #10

Multiple Instruction Multiple Data (MIMD) Menggunakan prosesor serbaguna Jenis MIMD: Distributed-memory (loosely coupled) Disebut juga Cluster (multicomputer) Setiap prosesor mempunyai memori sendiri-sendiri Komunikasi antar prosesor menggunakan saluran tersendiri atau fasilitas jaringan Shared-memory multiprocessor (tightly coupled) Setiap prosesor menggunakan memori bersama yang juga digunakan sebagai sarana komunikasi antar prosesor Dibedakan menjadi 2 model: Master/slave Symmetric Multiprocessing (SMP) Sistem Operasi/2014 #11

Arsitektur Master/Slave (1) Termasuk model Shared-memory Kernel sistem operasi selalu dijalankan pada sebuah prosesor khusus (master) Program aplikasi dan utility sistem operasi dikerjakan oleh prosesor yang lain (slave) Prosesor master bertanggung jawab mengatur penjadualan proses atau thread Proses/thread yang memerlukan layanan (I/O call) harus mengirim request ke prosesor master Sistem Operasi/2014 #12

Arsitektur Master/Slave (2) Kelebihan: Implementasi sederhana Sistem operasi multiprogramming untuk uniprocessor masih dapat digunakan setelah dimodifikasi sedikit Rebutan resource dapat diatasi karena semuanya dikendalikan oleh prosesor master Kerugian: Bila prosesor master gagal, maka seluruh sistem akan gagal Dapat terjadi bottle neck bila prosesor master kelebihan beban akibat melakukan penjadualan dan manajemen proses sendirian Sistem Operasi/2014 #13

Symmetric Multiprocessing (SMP) (1) Termasuk model Shared-memory Kernel sistem operasi dapat dijalankan pada sembarang prosesor Setiap prosesor melakukan penjadualan proses/thread sendiri-sendiri Program kernel dapat dibuat menjadi banyak proses atau banyak thread, sehingga dapat dieksekusi secara paralel Sistem Operasi/2014 #14

Symmetric Multiprocessing (SMP) (2) Kelebihan: Sistem masih dapat berjalan meskipun ada prosesor yang gagal (lebih handal) Bottle neck dapat dihindari Kerugian: Implementasi kompleks Dapat terjadi rebutan resource dan rebutan proses/thread bila sinkronisasi tidak ditangani secara baik Permasalahan dalam perancangan pada SMP dan cluster: Organisasi secara fisik Struktur interkoneksi Komunikasi antar prosesor Perancangan sistem operasi Perancangan software aplikasi Sistem Operasi/2014 #15

Organisasi SMP (1) Sistem Operasi/2014 #16

Organisasi SMP (2) Setiap prosesor mempunyai control unit, ALU, register, dan cache memory sendiri-sendiri Setiap prosesor dapat mengakses memori dan I/O device melalui sistem bus Komunikasi antar prosesor menggunakan sarana memori (pesan dan status ditaruh di dalam ruang alamat bersama) Salinan data di memori dapat terletak pada beberapa cache memory Bagaimana cara menjaga validitas data jika salah satu prosesor mengubah data tersebut? Solusi: Prosesor yang melakukan perubahan harus memberi pemberitahuan Disebut cache coherence Sistem Operasi/2014 #17

Masalah pada Perancangan Sistem Operasi Multiprocessor Bagaimana cara menangani: Eksekusi proses atau thread secara konkuren dan bersamasama Jika gagal: terjadi deadlock atau operasi tidak valid Penjadualan Jika gagal: eksekusi proses atau thread tidak maksimal dan starvation Sinkronisasi Jika gagal: terjadi rebutan resource atau hasil eksekusi tidak sesuai dengan yang diharapkan Manajemen memori Jika gagal: data tidak valid Kehandalan dan fault tolerance Jika gagal: bila ada prosesor yang gagal tidak dapat segera diketahui dan digantikan oleh prosesor yang lain Sistem Operasi/2014 #18

Referensi: [STA09] Stallings, William. 2009. Operating System: Internal and Design Principles. 6 th edition. Prentice Hall Sistem Operasi/2014 #19