Konsep Dasar Penjadwalan CPU
Oleh Faisal Akib
Penjadwalan proses didasarkan pada sistem operasi yang menggunakan prinsip multiprogramming. Dengan cara mengalihkan kerja CPU untuk beberapa proses, maka CPU akan semakin produktif.
Pada multiprogramming, selalu akan terjadi beberapa proses berjalan dalam suatu waktu. Sedangkan pada uniprogramming hal ini tidak akan terjadi, karena hanya ada satu proses yang berjalan pada saat tertentu.
Konsep dasar dari multiprogramming ini adalah: suatu proses akan menggunakan CPU sampai proses tersebut dalam status wait (misalnya meminta I/O) atau selesai. Pada saat wait , maka CPU akan nganggur (idle). Untuk mengatasi hal ini, maka CPU dialihkan ke proses lain pada saat suatu proses sedang dalam wait, demikian seterusnya.
|
Peker-jaan |
Saat Tiba |
Lama Proses |
Saat Mulai |
Saat rampung |
Lama tanggap |
Waktu Sia-Sia |
Rp |
Rt |
|
(1) |
(2) |
(3) |
(4) |
(5) |
(6) |
(7) |
(8) |
(9) |
Tabel proses kerja prosesor
Dalam menggambarkan sebuah penjadwalan dapat dilakukan dengan menyusun kerja proses seperti Gambar di atas, atau ada kalanya diperlukan barisan saat proses untuk dapat menyusun tabel kerja proses. Selanjutnya, dari kedua cara ini, dapat dihitung waktu sia-sia (T-t), rerata lama tanggap Tt, nilai rasio tanggap Rt, dan rasio penalti Rp.
Penjadwalan prosesor dapat dibagi menjadi beberapa kategori setelah proses sudah berada dalam antrian yaitu prioritas dan preempsi. Dalam keadaan tanpa prioritas atau preempsi, maka penjadwalan adalah melalui antrian. Dengan demikian dapat disusun ketegori penjadwalan berdasarkan prioritas dan preempsi itu kedalam Gambar berikut:
|
|
Tanpa |
Dengan |
|
Tanpa |
I |
II |
|
Dengan |
III |
IV |
Gambar Kategori kerja prosesor
Kesemuanya ada empat kategori meliputi (I) tanpa prioritas dan tanpa preempsi melalui antrian biasa, (II) dengan prioritas dan tanpa preempsi, (III) tanpa prioritas dan dengan preempsi, dan (IV) dengan prioritas dan dengan preempsi. Selanjutnya kategori penjadwalan ini dapat kita uraikan dalam berbagai algoritma penjadwalan.
Algoritma Penjadwalan
Proses memerlukan prosesor. Proses memerlukan penjadwalan pemakaian prosesor. Berdasarkan berbagai ketentuan pada penjadwalan proses serentak, dapat disusun teknik penjadwalan prosesor. Dapat dipandang semua proses serentak itu sebagai satu kumpulan proses yang memerlukan prosesor.
Di sini, dianggap semua proses sebagai satu kumpulan proses serentak. Proses ini akan diolah oleh prosesor baik dalam bentuk antrian maupun dalam bentuk prioritas atau preempsi. Beberapa algoritma penjadwalan yang umum akan dibahas pada bagian ini. Untuk memudahkan mengamati setiap algoritma akan digunakan dua buah contoh (kedua Gambar berikut) antrian tetap yang akan kita gunakan untuk diterapkan pada berbagai algoritma penjadwalan yang akan kita bahas.
|
Nama Proses |
Saat Tiba |
Lama Proses |
|
A B C D E |
0 0 0 0 0 |
7 10 2 4 8 |
Gambar Kasus I – antrian lima proses dengan saat tiba = 0
|
Nama Proses |
Saat Tiba |
Lama Proses |
|
A B C D E |
0 1 8 2 5 |
7 10 2 4 8 |
Gambar Kasus II – antrian lima proses saat tiba berbeda
Popularity: 2% [?]
Jenis-Jenis Transmisi Data
Oleh Faisal Akib
Transmisi data dapat dibedakan menjadi dua macam, transmisi serial dan transmisi paralel. Transmisi serial adalah transmisi data dimana dalam satu satuan waktu hanya satu bit yang disalurkan, dengan demikian data yang terdiri atas banyak bit, dikirim secara ber-urutan, satu persatu. Setiap komputer diperlengkapi dengan saluran serial atau serial-port (RS-232C), yaitu saluran yang bisa menerima / mengirim data secara serial. Transmisi paralel adalah transmisi data dimana dalam satu satuan waktu beberapa bit (biasanya 8-bit) bisa disalurkan bersamaan. Pada komputer tersedia juga saluran paralel atau paralel-port misalnya saluran yang dihubungkan dengan printer ketika akan mencetak data.
Pada kenyataan, komunikasi jarak jauh melalui kabel banyak dilakukan secara serial, misalnya saluran telepon, karena untuk transmisi paralel diperlukan kabel 8-kali lipat kebutuhan kabel pada transmisi serial.
Konfigurasi Jalur Komunikasi
Konfigurasi jalur komunikasi adalah cara meng-hubungkan perangkat perangkat yang akan melakukan komunikasi, dapat dibedakan menjadi : konfigurasi titik-ke-titik (point-to-point) dan konfigurasi multi-titik (multipoint).
Titik-ke-titik (point-to-point) menghubungkan secara khusus dua piranti yang hendak berkomunikasi. Konfigurasi ini banyak ditemukan pada transmisi paralel, misalnya komunikasi antara dua komputer secara paralel untuk melakukan penyalinan file-file data, walaupun transmisi serial dimungkinkan pula apabila jarak antara dua piranti jauh.
GAMBAR: Koneksi Point-to-Point
Multi-titik (multipoint) menyatakan hubungan yang memungkinkan sebuah jalur digunakan oleh banyak piranti yang berkomunikasi. Sebagai contoh adalah konfigurasi pada jaringan bertopologi bus, dimana satu saluran data (backbone) terhubung ke beberapa komputer.
GAMBAR: Koneksi Multipoint
Mode Transmisi
Mode transmisi adalah cara pengiriman data dari satu piranti ke piranti lain, yaitu secara sinkron (synchronous transmission) dan tak-sinkron (asynchronous transmission).
Transmisi sinkron adalah transmisi data dimana kedua pihak, pengirim dan penerima, berada pada waktu yang sinkron, biasanya dimulai dengan sinyal SYN untuk melakukan sinkronisasi antara dua piranti yang berkomunikasi, kemudian menyusul sinyal STX (start-of-text) yang menyatakan awal dari transmisi data, kemudian sejumlah (blok) data dikirim, dan ditutup dengan ETX (end-of-text), terakhir ada sinyal BCC (block-check-character) yang digunakan untuk mengecek kesalahan dalam penerimaan data.
Transmisi tak-sinkron adalah transmisi data dimana kedua pihak, pengirim dan penerima tidak perlu berada pada waktu yang sinkron. Mode transmisi ini diterapkan pada komunikasi data dimana kecepatan piranti pengirim dan piranti penerima jauh berbeda. Sebagai contoh transmisi data dari keyboard ke memory dilakukan tak-sinkron karena kecepatan keyboard ditentukan oleh kecepatan user dalam menekan tombol (faktor manusia), kecepatan memory ditentukan oleh transfer-rate dari memory, namun bagaimanapun cepatnya manusia dalam mengetik masih lambat dibanding kecepatan prosessor dalam mentransfer data. Apabila dilakukan secara sinkron maka memory / prosessor banyak kehilangan waktu percuma, menanti tombol ditekan. Biasanya transmisi tak-sinkron dilakukan karakter-per-karakter, dimana setiap karakter diawal oleh start-of-bit (SOB) dan ditutup dengan parity-bit (untuk memeriksa kesalahan) dan end-of-bit (EOB).
Arah Transmisi
Arah transmisi dari dua piranti yang berkomunikasi dapat dibedakan menjadi tiga macam, yaitu : Simplex, Half-duplex, dan Full-duplex.
Simplex menyatakan komunikasi antara dua piranti hanya bisa dilakukan satu arah saja, dari sumber/pengirim ke tujuan/penerima. Sebagai contoh komunikasi antara pemancar TV dengan pesawat TV, komunikasi antara amplifier dengan speaker, komunikasi antara perangkat barcode dengan komputer.
Half-duplex menyatakan komunikasi antara dua piranti yang bisa dilakukan dua arah namun tidak serentak (tidak bersamaan) tetapi bergantian, bila satu piranti sedang mengirim yang lain hanya menerima, dan sebaliknya. Sebagai contoh komunikasi yang menggunakan Handy-Talkie atau Walki-Talkie dilakukan secara half-duplex.
Full-duplex menyatakan komunikasi antara dua piranti yang bisa dilakukan dua arah dan bisa serentak (bersamaan). Sebagai contoh komunikasi melalui pesawat telepon adalah komunikasi full-duplex.
Komunikasi antara dua komputer bisa saja menggunakan salah satu dari ketiga arah transmisi tersebut, bergantung pada protokol komunikasi yang digunakannya.
Multiplexing
Multiplexing berkaitan dengan effektivitas penggunaan media komunikasi, dimana satu media akan lebih effektif apabila bisa digunakan oleh lebih dari satu transmisi data. Sebagai contoh, suatu media yang memiliki kapasitas besar (misalnya serat-optik dengan 384 Kbps) tentu tidak effisien apabila hanya digunakan oleh satu transmisi berkecepatan rendah (misalnya koneksi dua komputer dengan 64 Kbps). Perangkat yang diperlukan untuk melakukan multiplexing adalah multiplexer (MUX) dan demultiplexer (DEMUX).
GAMBAR: Multiplexing
Pada dasarnya ada tiga macam bentuk multiplexing, yaitu: Time Division Multiplexing (TDM), Frequency Division Multiplexing, dan Code Division Multiplexing (CDM).
TDM (Time Division Multiplexing) adalah teknik multiplexing dengan cara memberi alokasi waktu pada masing-masing transmisi secara bergiliran. Teknik TDM biasa digunakan apabila total kapasitas transmisi melebihi kapasitas medium, yang biasa disebut baseband medium (jalur sempit). Karena kapasitas medium terbatas maka setiap piranti yang berkomunikasi mendapat slot-waktu untuk mengirim data.
GAMBAR: Time Division Multiplexing, Tiap Channel Mendapat Alokasi Waktu
FDM (Frequency Division Multiplexing) adalah teknik multiplexing dimana setiap piranti diberi frekuensi modulasi yang berbeda sehingga bisa bersamaan melakukan transmisi melalui satu media. Teknik FDM banyak digunakan pada komunikasi data dengan medium berkapasitas besar, biasa disebut sebagai broadband (jalur lebar) medium. Melalui teknik ini berbagai siaran TV dapat disalurkan dalam satu kabel (cable TV), atau Video, Suara, dan Data bisa disalurkan bersama dalam satu kabel.
GAMBAR: Frequency Division Multiplexing, tiap channel memakai frekuensi berbeda
CDM adalah teknik multiplexing dimana setiap channel atau piranti yang berkomunikasi menggunakan kode data yang berbeda sehingga bisa bersamaan (seperti pada FDM) pada satu saat, dan sekaligus bisa menggunakan slot waktu berbeda (seperti pada TDM). Teknik CDM memungkinkan bandwidth saluran komunikasi suara bisa digunakan bersama oleh banyak telepon selular.
GAMBAR: Code Division Multiplexing, dua naskah dengan kode berbeda
Baca Artikel Lain: Perangkat Input
Popularity: 12% [?]
Apa itu Telekomunikasi?
Oleh Faisal Akib
Teknologi telekomunikasi (tele = jauh) adalah teknologi yang mendukung komunikasi jarak jauh. Jaringan telekomunikasi adalah jaringan yang menghubungkan peralatan-peralatan komunikasi yang lokasi-nya berjauhan. Teknologi inilah yang memungkinkan seseorang dapat mengirimkan informasi ke tempat jauh, atau menerima informasi dari tempat jauh, sehingga jarak geografis menjadi tidak berarti. Menggunakan jaringan telekomunikasi untuk mengirim data (komunikasi data) adalah suatu effisiensi baik dari segi waktu, biaya, dan energi. Sejauh ini teknologi telekomunikasi telah melahirkan banyak sekali aplikasi yang kita temui dalam kehidupan se-hari-hari, antara lain:
- Telekonferensi (bertemu, berkonferensi, walaupun tidak pada satu lokasi)
- Jaringan mesin ATM (Automatic Teller Machine)
- Telecommuting (bekerja dari lokasi yang jauh)
- Electronic Data Interchange (EDI) / transfer data dan dokumen dari jarak jauh
- Internet access
- e-Commerce
- dsb
Jenis Isyarat
Sistem telekomunikasi dimungkinkan karena transformasi data menjadi sinyal (isyarat listrik) yang kemudian ditransmisikan kedalam medium baik medium fisik seperti kabel maupun medium udara (nirkabel). Ada dua jenis isyarat listrik yang digunakan yaitu isyarat analog dan isyarat digital. Dewasa ini sistem telekomunikasi secara perlahan tapi pasti beralih ke digital.
Gambar: Sinyal Analog - Sinusioda
Gambar: Sinyal Digital - Diskrit
Sinyal analog sering juga disebut sebagai isyarat kontinyu, karena bentuknya berupa gelombang yang malar. Informasi dibawa oleh isyarat dalam bentuk perubahan karakteristik gelombang. Ada dua besaran penting pada gelombang kontinyu, yaitu amplitudo (tinggi gelombang dinyatakan dalam volt) dan frekuensi (kerapatan gelombang dinyatakan dalam hertz/Hz). Sebagai contoh suara adalah gelombang analog, dimana kekuatan (volume) suara ditentukan oleh tinggi amplitudo, sedang warna (nada) suara ditentukan oleh frekuensi.
Sinyal digital sering disebut sebagai isyarat diskret, tercatu, atau memiliki nilai tertentu. Pada pulsa elektronik, sinyal digital dibedakan atas dua nilai saja (binary) yaitu nilai 1 dan nilai 0. Angka 1 dan 0 biasa disebut “bit” (binary digit) merupakan representasi dari sinyal digital, misalnya 1 apabila sinyal tersebut memiliki tinggi amplitudo lebih dari tegangan tertentu (misalnya > 0.2 volt), dan diwakili dengan bit 0 bila lebih kecil dari nilai tersebut.
Komunikasi antar komputer pada hakekatnya dilakukan dengan mengirimkan sinyal dari satu peralatan ke peralatan lainnya, melalui suatu jaringan transmisi.
GAMBAR: Model Komunikasi Sederhana
GAMBAR: Model komunikasi antar terminal via jaringan telepon
Sering dijumpai dalam komunikasi jarak jauh terjadinya peralihan sinyal dari digital ke analog, dan dari analog ke digital, sesuai dengan kebutuhan peralatan yang mengirim, menyalurkan, dan menerima data. Sebagai contoh bila sebuah “remote terminal” ingin berkomunikasi dengan server yang jaraknya sangat jauh, misalnya media transmisi yang tersedia adalah jaringan telepon, maka terjadi peralihan sinyal sebagai berikut:
- Saluran telepon yang tersedia adalah telepon analog, maka data yang berbentuk digital sebagai output dari workstation harus di-konversi ke digital
- Peralatan konversi adalah “modem” (modulator-demodulator), menerima data digital diolah menjadi analog, kemudian disalurkan ke jaringan telepon
- Jaringan telepon meneruskan data yang terbungkus oleh gelombang analog ke tempat tujuan
- Penerima (server) juga peralatan digital, sehingga sinyal analog dari saluran telepon tidak bisa diterima langsung, tetapi melalui perangkat modem lagi, yang berfungsi mengembalikan sinyal analog ke sinyal digital
Besaran lain yang perlu menjadi perhatian dalam komunikasi data adalah “laju data”, atau kecepatan data dalam saluran komunikasi. Ada dua ukuran kecepatan transmisi data, yaitu:
- bit-rate (laju bit) : menyatakan berapa jumlah bit yang disalurkan dalam satu detik
- baud-rate (laju baud) : menyatakan jumlah isyarat yang bisa disalurkan dalam satu detik.
Laju bit biasa digunakan dalam komunikasi data digital, sedang baud-rate digunakan dalam komunikasi data analog, dengan demikian kedua satuan tersebut bisa tidak sama. Satu isyarat bisa terdiri atas 1 bit saja, dalam hal ini baud-rate sama dengan bit-rate, tetapi bisa saja satu isyarat terdiri atas lebih dari satu bit, misalnya 2 bit per isyarat, sehingga baud-rate adalah 2 kali bit-rate. Berikut ini adalah tabel dari satuan kecepatan bit dalam saluran transmisi.
|
Satuan |
Definisi |
Singkatan |
| Kilobit | 1000 bit | Kb |
| Kilobit per second | 1000 bit / detik | Kbps |
| Megabit | 1000.000 bit | Mb |
| megabit per second | 1000.000 bit / detik | Mbps |
| Gigabit | 1000.000.000 bit | Gb |
| gigabit per second | 1000.000.000 bit / detik | Gbps |
| Byte | 8 bit | Byte (B) |
Baca Artikel lain: Cache Memory
Popularity: 10% [?]
