Definisi dan perbedaan antara Threads dan Processes

 

Definisi Proses

Prosesnya adalah pelaksanaan suatu program dan melakukan tindakan yang relevan yang ditentukan dalam suatu program, atau itu adalah unit eksekusi di mana suatu program berjalan. Sistem operasi membuat, menjadwalkan dan mengakhiri proses untuk penggunaan CPU. Proses lain yang dibuat oleh proses utama dikenal sebagai proses anak.

Suatu operasi proses yang dikendalikan dengan bantuan PCB (Process control Block) dapat dianggap sebagai otak dari proses tersebut, yang berisi semua informasi penting mengenai suatu proses seperti id proses, prioritas, keadaan, PWS dan isi register CPU .

PCB juga merupakan struktur data berbasis kernel yang menggunakan tiga jenis fungsi yaitu penjadwalan, pengiriman dan penyimpanan konteks.

• Penjadwalan - Ini adalah metode pemilihan urutan proses dalam kata-kata sederhana memilih proses yang harus dieksekusi terlebih dahulu dalam CPU.
• Pengiriman - Ini mengatur lingkungan untuk proses yang akan dieksekusi.
• Simpan konteks - Fungsi ini menyimpan informasi mengenai suatu proses ketika akan dilanjutkan atau diblokir.

Ada beberapa kondisi tertentu yang termasuk dalam siklus hidup proses seperti siap, berjalan, diblokir, dan diakhiri. Status Proses digunakan untuk melacak aktivitas proses secara instan.

Dari sudut pandang programmer, proses adalah media untuk mencapai eksekusi bersamaan dari suatu program. Proses utama dari program bersamaan menciptakan proses anak. Proses utama dan proses anak perlu berinteraksi dengan masing-masing untuk mencapai tujuan bersama.

Operasi interleaving dari proses meningkatkan kecepatan komputasi ketika operasi i / o dalam satu proses tumpang tindih dengan aktivitas komputasi dalam proses lain.

Properti dari Proses:

• Pembuatan setiap proses termasuk panggilan sistem untuk setiap proses secara terpisah.
• Suatu proses adalah entitas eksekusi yang terisolasi dan tidak berbagi data dan informasi.
• Proses menggunakan mekanisme IPC (komunikasi antar proses) untuk komunikasi yang secara signifikan meningkatkan jumlah panggilan sistem.
• Manajemen proses mengkonsumsi lebih banyak panggilan sistem.
• Setiap proses memiliki memori tumpukan, dan tumpukan, instruksi, data dan peta memori.

Definisi Thread

Utas adalah eksekusi program yang menggunakan sumber daya proses untuk menyelesaikan tugas. Semua utas dalam satu program secara logis terkandung dalam suatu proses. Kernel mengalokasikan tumpukan dan blok kendali ulir (TCB) untuk setiap utas. Sistem operasi hanya menyimpan stack pointer dan status CPU pada saat beralih di antara utas dari proses yang sama.

Thread diimplementasikan dalam tiga cara yang berbeda; ini adalah utas tingkat kernel, utas tingkat pengguna, utas hibrida. Utas dapat membuat tiga negara berjalan, siap dan diblokir; itu hanya mencakup keadaan komputasi, bukan alokasi sumber daya dan keadaan komunikasi yang mengurangi overhead switching. Ini meningkatkan concurrency (paralelisme) maka kecepatan juga meningkat.

Multithreading juga dilengkapi dengan demerits, Multiple threads tidak menciptakan kompleksitas, tetapi interaksi di antara mereka tidak.

Sebuah utas harus memiliki properti prioritas ketika ada beberapa utas yang aktif. Waktu yang didapat untuk eksekusi masing-masing untuk utas aktif lainnya dalam proses yang sama ditentukan oleh prioritas utas.

Properti sebuah Thread:

• Hanya satu panggilan sistem yang dapat membuat lebih dari satu utas (Proses ringan).
• Thread berbagi data dan informasi.
• Thread berbagi instruksi, wilayah global dan heap tetapi memiliki tumpukan dan register tersendiri.
• Manajemen utas tidak menggunakan atau lebih sedikit panggilan sistem karena komunikasi antar utas dapat dicapai menggunakan memori bersama.
• Properti isolasi dari proses meningkatkan overhead dalam hal konsumsi sumber daya.

Perbedaan Kunci Atau Yang Mendasari Antara Proses dan Thread yaitu:

1. Semua utas program secara logis terkandung dalam suatu proses.
2. Suatu proses berbobot berat, tetapi utas berbobot ringan.
3. Suatu program adalah unit eksekusi yang terisolasi sedangkan utas tidak terisolasi dan berbagi memori.
4. Utas tidak dapat memiliki keberadaan individu; itu melekat pada suatu proses. Di sisi lain, suatu proses dapat eksis secara individual.
5. Pada saat berakhirnya utas, tumpukan yang terkait dapat dipulihkan karena setiap utas memiliki tumpukan sendiri. Sebaliknya, jika suatu proses mati, semua utas mati termasuk proses.

    Nama    : Ayu Pipin Ariska

    Npm      : 18311375

    

    UTI    : Beranda - Universitas Teknokrat Indonesia

   FTIK   : Fakultas Teknik dan Ilmu Komputer - Home (teknokrat.ac.id)

Single Instruction Stream Multiple Data Stream (SIMD)

 

Single Instruction Stream Multiple Data Stream (SIMD)

Jenis komputer yang terakhir adalah SIMD atau Single Intruction Multiple Data yaitu jenis komputer yang dibuat secara parallel. Jadi komputer ini bisa mengendalikan banyak processor dari satu sistem kendali saja. Contohnya adalah ILC, Star-100, DRAY-1.
Single Instruction Stream Multiple Data Stream (SIMD) Satu unit kontrol yang mengeksekusi aliran tunggal instruksi, tetapi lebih dari satu Elemen Pemroses.

Arsitektur SIMD

Mesin SIMD secara umum mempunyai karakteristik sbb:

¨      Mendistribusi proses ke sejumlah besar hardware

¨      Beroperasi terhadap berbagai elemen data yang berbeda

¨      Melaksanakan komputasi yang sama terhadap semua elemen data

 

Peningkatan kecepatan pada SIMD proporsional dengan jumlah hardware (elemen pemroses) yang tersedia.

 

Sebagai perbandingan, pada gambar dibawah, untuk sistem SISD (a), X1, X2, X3, dan X4 merepresentasikan blok instruksi, setelah mengeksekusi X1, tergantung dari nilai X, X3 atau X2 dieksekusi kemudian X4. Pada sistem SIMD, beberapa aliran data ada yang memenuhi X=? dan ada yang tidak, maka beberapa elemen akan melakukan X3 dan yang lain akan melakukan X2 setelah itu semua elemen akan melakukan X4.

 

 

Array Element pemroses atau biasa disebut Processor Array dapat berbeda satu sama lain berdasarkan:

¨      Struktur elemen pemroses

¨      Struktur unit kontrol

¨      Struktur memori

¨      Topologi interkoneksi

¨      Struktur input/output

 

Struktur umum dari 16 elemen pemroses dan unit kontrol tunggal dapat dilihat pada gambar berikut

Contoh komputer SIMD termasuk: ILLIAC IV, MPP, DAP, CM-2, MasPar MP-1, dan MasPar MP-2.

 

Tiga arsitektur pemroses array yang berbeda dapat dilihat pada gambar berikut.

MasPar MP-1

Dua bagian utama dalam arsitektur MasPar yaitu:

1.     MasPar Front End (DEC3100 WS dgn ULTRIX)

2.     Data Parallel Unit (DPU)

¨      Array Control Unit (ACU)

¨      Processor Element Array (PE Array) (64X64 =4096 PEs)

Array Control Unit (ACU) melaksanakan dua tugas:

1.      Eksekusi instruksi trehadap data singular

2.      Secara simultan memberi instruksi yang beroperasi pada data paralel untuk tiap PE