BREAKING NEWS

Informatika

Rabu, 06 Januari 2021

Perbedaan antara Proses dan Thread

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.

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.

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 dari 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.

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 Antara Proses dan Thread

  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.

Kesimpulan

Proses digunakan untuk mencapai pelaksanaan program secara bersamaan dan berurutan. Sementara utas adalah unit pelaksanaan program yang menggunakan lingkungan proses ketika banyak utas menggunakan lingkungan dari proses yang sama, mereka perlu membagikan kode, data, dan sumber dayanya. Sistem operasi menggunakan fakta ini untuk mengurangi overhead dan meningkatkan perhitungan.

Multiple Processor Organization (SIMD)

Single Instruction Stream Multiple Data Stream (SIMD)

Multiprocessing adalah penggunaan dua atau lebih central processing unit (CPUs) dalam satu sistem komputer .
SIMD adalah satu unit kontrol yang mengeksekusi aliran tunggal instruksi, tetapi lebih dari satu elemen pemroses. 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. SIMD bertugas untuk menyesuaikan kontras dalam citra digital atau menyesuaikan volume audio digital. Desain CPU modern termasuk instruksi SIMD dalam rangka meningkatkan kinerja multimedia yang digunakan.

Keuntungan SIMD

  • Keuntungan SIMD antara lain sebuah aplikasi adalah salah satu dimana nilai yang sama sedang ditambahkan ke (atau dikurangkan dari) sejumlah besar titik data, operasi umum di banyak multimedia aplikasi. Salah satu contoh akan mengubah kecerahan gambar. Setiap pixel dari suatu gambar terdiri dari tiga nilai untuk kecerahan warna merah (R), hijau (G) dan biru (B) bagian warna. Untuk mengubah kecerahan, nilai-nilai R, G dan B yang dibaca dari memori, nilai yang ditambahkan dengan (atau dikurangi dari) mereka, dan nilai-nilai yang dihasilkan ditulis kembali ke memori. 
  • Dengan prosesor SIMD ada dua perbaikan proses ini. Untuk satu data dipahami dalam bentuk balok, dan sejumlah nilai-nilai dapat dimuat sekaligus. Alih-alih serangkaian instruksi mengatakan “mendapatkan pixel ini, sekarang mendapatkan pixel berikutnya”, prosesor SIMD akan memiliki instruksi tunggal yang efektif mengatakan “mendapatkan n piksel” (dimana n adalah angka yang bervariasi dari desain untuk desain). Untuk berbagai alasan, ini bisa memakan waktu lebih sedikit daripada “mendapatkan” setiap pixel secara individual, seperti desain CPU tradisional. 
  • Keuntungan lain adalah bahwa sistem SIMD biasanya hanya menyertakan instruksi yang dapat diterapkan pada semua data dalam satu operasi. Dengan kata lain, jika sistem SIMD bekerja dengan memuat delapan titik data sekaligus, add operasi yang diterapkan pada data akan terjadi pada semua delapan nilai pada waktu yang sama. Meskipun sama berlaku untuk setiap desain prosesor super-skalar, tingkat paralelisme dalam sistem SIMD biasanya jauh lebih tinggi.

Kekurangan SIMD

  1. Tidak semua algoritma dapat vectorized. Misalnya, tugas aliran-kontrol-berat seperti kode parsing tidak akan mendapat manfaat dari SIMD.
  2. Ia juga memiliki file-file register besar yang meningkatkan konsumsi daya dan area chip.
  3. Saat ini, menerapkan algoritma dengan instruksi SIMD biasanya membutuhkan tenaga manusia, sebagian besar kompiler tidak menghasilkan instruksi SIMD dari khas Program C, misalnya vektorisasi dalam kompiler merupakan daerah aktif penelitian ilmu komputer.
  4. Pemrograman dengan khusus SIMD set instruksi dapat melibatkan berbagai tantangan tingkat rendah.
  5. SSE (Streaming SIMD Ekstensi) memiliki pembatasan data alignment, programmer akrab dengan arsitektur x86 mungkin tidak mengharapkan ini.
  6. Mengumpulkan data ke dalam register SIMD dan hamburan itu ke lokasi tujuan yang benar adalah rumit dan dapat menjadi tidak efisien.
  7. Instruksi tertentu seperti rotasi atau penambahan tiga operan tidak tersedia dalam beberapa set instruksi SIMD.
  8. Set instruksi adalah arsitektur-spesifik: prosesor lama dan prosesor non-x86 kekurangan SSE seluruhnya, misalnya, jadi programmer harus menyediakan implementasi non-Vectorized (atau implementasi vectorized berbeda) untuk mereka.
  9. Awal MMX set instruksi berbagi register file dengan tumpukan floating-point, yang menyebabkan inefisiensi saat pencampuran kode floating-point dan MMX. Namun, SSE2 mengoreksi ini.

SIMD dibagi menjadi beberapa bentuk lagi yaitu :
  • Exclusive-Read, Exclusive-Write (EREW) SM SIMD 
  • Concurent-Read, Exclusive-Write (CREW) SM SIMD 
  • Exclusive-Read, Concurrent-Write (ERCW) SM SIMD 
  • Concurrent-Read, Concurrent-Write (CRCW) SM SIMD

 
Copyright © 2014 Armelia Luvita. Designed by OddThemes