Senin, 10 Januari 2022

DEFINISI DAN PERBEDAAN ANTARA THREADS DAN PROCESSES

 

PENGERTIAN PROSES DAN THREAD

1. Proses  merupakan suatu upaya pemberian ajaran secara mendalam (tanpa kritik) atau penggemblengan mengenai suatu paham atau doktrin tertentu dng melihat suatu kebenaran dr arah tertentu saja :)

2. Thread adalah unit dasar dari penggunaan CPU, yang terdiri dari Thread ID, program counter, register set, dan stack. Sebuah thread berbagi code section, data section, dan sumber daya sistem operasi dengan Thread lain yang dimiliki oleh proses yang sama. Thread juga sering disebut lightweight process.

A. perbedaan antara Proses dan Thread

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

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

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

- Resource ownership (kepemilikan sumber daya)

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

- Scheduling-execution (penjadwalan-eksekusi)

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

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

B.perbedaan antara Proses dan Thread

1.Proses sulit untuk membuat karena membutuhkan duplikasi proses induk dan alokasi memori sedangkan thread lebih mudah untuk membuat karena mereka tidak memerlukan ruang alamat yang terpisah.

2.Thread digunakan untuk tugas-tugas sederhana, sementara proses yang digunakan untuk tugas-tugas yang berat-berat seperti pelaksanaan aplikasi.

3.Proses tidak berbagi ruang alamat yang sama, namun thread dalam berbagi proses yang sama ruang alamat yang sama.

4.Proses yang independen satu sama lain, tetapi thread saling bergantung karena mereka berbagi ruang alamat yang sama.

5.Sebuah proses dapat terdiri dari beberapa thread.

6.Karena thread berbagi ruang alamat yang sama, virtual memori hanya terkait dengan proses tapi tidak dengan thread. Tapi prosesor virtual yang berbeda dikaitkan dengan setiap thread.

7.Setiap proses memiliki kode dan data sendiri sedangkan proses thread berbagi kode yang sama dan data.

8.Setiap proses dimulai dengan thread utama, tapi dapat membuat thread tambahan jika diperlukan.

9.Konteks beralih antara proses jauh lebih lambat dibandingkan konteks beralih antara thread dari proses yang sama.

10.Thread dapat memiliki akses langsung ke segmen data, tetapi proses memiliki salinan sendiri segmen data mereka.

11.roses memiliki overhead tapi tidak thread.

Ringkasan Proses vs Thread

Proses dan thread dua teknik yang digunakan oleh programmer untuk mengontrol prosesor dan pelaksanaan instruksi pada komputer dengan cara yang efisien dan efektif. Sebuah proses dapat berisi beberapa thread. Thread menyediakan cara yang efisien untuk berbagi memori meskipun beroperasi beberapa eksekusi dari proses. Oleh karena itu, thread merupakan alternatif untuk beberapa proses. Dengan tren yang berkembang menuju prosesor multi-core, thread akan menjadi alat yang paling penting dalam dunia programmer.

Sabtu, 08 Januari 2022

Multiple Instruction Multiple Data (MIMD)

 Multiple Instruction, Multiple Data(MIMD)

Didalam Arsitektur komputer, ada dua teknik yang berbeda untuk mengakses data di unit memori, yaitu shared memory address dan message passing. Berdasarkan cara mengorganisasikan memori ini Komputer parallel dibedakan menjadi shared memory parallel machine dan distributed memory parallel machine. Untuk lebih memperjelas lebih dalam mengenai perbedaan komputasi tunggal (menggunakan 1 processor) dengan komputasi paralel (menggunakan beberapa processor), maka kita harus mengetahui terlebih dahulu Arsitektur Komputer Pararel dan pengertian mengenai model pemrosesan pararel.

Sebenarnya ada 4 model komputasi yang digunakan Taksonomi Flynn akan tetapi pada pembahasan kali ini saya akan membahas tentang Multiple Instruction, Multiple Data(MIMD).


MIMD ( Multiple Instruction, Multiple Data) Multiple Instructions.

Komputer ini memiliki lebih dari satu prosesor dan mengeksekusi lebih dari satu instruksi secara paralel. Tipe komputer ini yang paling banyak digunakan untuk membangun komputer paralel, bahkan banyak supercomputer yang menerapkan arsitektur ini. Beberapa komputer yang menggunakan model MIMD adalah IBM POWER5, HP/Compaq AlphaServer, Intel IA32, AMD Opteron, Cray XT3 dan IBM BG/L. Singkatnya untuk perbedaan antara komputasi tunggal dengan komputasi paralel, bisa digambarkan pada gambar di bawah ini:

Dari perbedaan kedua gambar di atas, kita dapat menyimpulkan bahwa kinerja komputasi paralel lebih efektif dan dapat menghemat waktu untuk pemrosesan data yang banyak dan besar daripada komputasi tunggal. Namun keefektifan akan hilang ketika kita hanya mengolah data dalam jumlah yang kecil, karena data dengan jumlah kecil atau sedikit lebih efektif jika kita menggunakan komputasi tunggal. Teknik pemrograman komputer yang memungkinkan eksekusi perintah/operasi secara bersamaan baik dalam komputer dengan satu (prosesor tunggal) ataupun banyak (prosesor ganda dengan mesin paralel) CPU. Tujuan utama dari pemrograman paralel adalah untuk meningkatkan performa komputasi. Semakin banyak hal yang bisa dilakukan secara bersamaan (dalam waktu yang sama), semakin banyak pekerjaan yang bisa diselesaikan.

Ada 2 teknik pemrograman pararel :

1. Message Passing Interface (MPI).
MPI adalah sebuah standard pemrograman yang memungkinkan pemrogram (programmer) untuk membuat sebuah aplikasi yang dapat dijalankan secara paralel. Proses yang dijalankan oleh sebuah aplikasi dapat dibagi untuk dikirimkan ke masing - masing computer node yang kemudian masing -masing compute node tersebut mengolah dan mengembalikan hasilnya ke komputer head node. Untuk merancang aplikasi paralel tentu membutuhkan banyak pertimbangan - pertimbangan diantaranya adalah latensi dari jaringan dan lama sebuah tugas dieksekusi oleh prosesor.

Kegunaan MPI yang lain adalah :
1. Menulis kode paralel secara portable,
2. Mendapatkan performa yang tinggi dalam pemrograman paralel,
3. Menghadapi permasalahan yang melibatkan hubungan data irregular atau dinamis yang tidak  begitu cocok dengan model data paralel.

2. PVM (Parallel Virtual Machine)
Paket software yang mendukung pengiriman pesan untuk komputasi parallel antara komputer. PVM dapat berjalan diberbagai macam variasi UNIX atau pun windows dan telah portable untuk banyak arsitektur seperti PC, workstation, multiprocessor dan superkomputer.

Implementasi Algoritma Branch & Bound

Metode Branch and Bound Metode Branch and Bound  adalah sebuah teknik algoritma yang secara khusus mempelajari bagaimana caranya memperkecil...