tugas arsitektur dan organisasi komputer - time sharing

5/16/2018 Tugas Arsitektur Dan Organisasi Komputer - Time Sharing - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/tugas-arsitektur-dan-organisasi-komputer-time-sharing

Multiprocessor Multiprocessor -- Time SharingTime Sharing Arsitektur dan Organisasi Komputer Arsitektur dan Organisasi Komputer

Disusun Oleh:

I s W ya Harmo oI s W ya Harmo o Ronal ChandraRonal Chandra Yoga Prihastomo Yoga Prihastomo

Magister Ilmu KomputerMagister Ilmu Komputer

Universitas Budi LuhurUniversitas Budi Luhur

enda

gen a presen as a a a se aga er u :

• Terminologi

• Komputer MIMD

•

• Time Sharing

• Kesim ulan



Terminolo i-1

Pemrosesan informasi yang menekankan pada pengolahanelemen-elemen data dari satu atau lebih roses untuk memecahkan masalah tunggal.

Komputer Paralel

Komputer dengan beberapa prosesor yang mampumelaksanakan pemrosesan paralel

Super omputer

Komputer serba guna yang mampu menyelesaikan masalah-

,dibandingkan dengan komputer-komputer lain pada masa yangsama. Semua super komputer kontemporer adalah komputerpara e .

Terminolo i-2

a a ara e sm

Penggunaan beberapa unit fungsi untuk melaksanakan suatu operasi yang simulatan pada beberapa elemen dari suatu set data.

Pipelining dan data parallelism merupakan cara untuk meningkatkankonkurensi. Perbandingan antara mesin sekuensial (a), pipeline (b),

- .

A,B,C : langkah masing-masing yang memerlukan satu satuan waktu

w1,w1,…: data

A B C W1W2 A B C

W1W3

A B CW1W2W3W4 A B C

W2W4

(b) c



Terminolo i-

Pada konsep pipeline/pipelining, instruksi yang akan dikerjakan olehkomputer dibagi menjadi beberapa subsiklus instruksi yang lebih kecil.Beberapa sub siklus instruksi dari fungsi atau program yang berbedadapat diproses secara bersamaan (secara paralel) pada perangkat keras

an ter isah.

Multiprogramming

Pelaksanaan beberapa program, dalam interval waktu yang sama.

Multiprocessing

Pelaksanaan/pengeksekusian beberapa kejadian (event ) dari satu atau

pemroses. Event bisa berupa kejadian apa saja yang merupakan bagianpelaksanaan suatu instruksi.

Terminolo i-

2

program

2

instruksi

a bwaktu

a bwaktu

1

p pe n ng

instruksi

1

2

a b

waktu

multiprocessing



Klasifikasi Fl nn

1. ng e nstruct onstream, Single Data stream)

Instruksi pada komputer SISDdijalankan satu-persatu.

Contoh : komputer Von Neuman

2. SIMD ( Single Instructionstream, Multiple Data stream)

memori (M)

IP

dilaksanakan satu persatu namunmampu bekerja pada beberapa aliran

data sekali us.

DP

DP

Contoh : prosessor Array

Ket.

DP

: nstruct on rocessor

DE : Data Processor

Klasifikasi Fl nn-2

IP

3. u p e ns ruc onstream, Single Data stream)

Melaksanakan beberapa operasiM

IP

MUX

aliran data. Belum ada penerapandari komputer jenis ini DP

4. MIMD ( Multiple Instructionstream, Multiple Datastream)

IP

DP

Eksekusi beberapa instruksisecara paralel, dimana masing-masing instruksi dapat beroperasi

DPM

pa a e erapa a ran a a.

Kelompok ini meliputi komputermultiprocessor, seperti mainframedan kom uter su er.

IP

DP

DP



Kom uter MIMD

Memori bersama

( shared memory)

Symmetric mu tiprocessor (SMP)

Nonuni orm Memor

Memori tersebar

distributed memor

Access (NUMA)

Clusters

• Berdasarkan cara berkomunikasinya, komputer paralel MIMD dibagi menjadi 2 kelompok besar, yaitu : komputer paralel dengan memori bersama dan komputer paralel memoriterse ar. Pa a e ompo pertama, ata an program s mpan pa a suatu memor

bersama dan masing-masing processor (dalam suatu komputer paralel) saling berkomunikasi melalui memori tersebut.

• Pada SMP bebera a rosessor berba i memori an sama melalui suatu bus den an waktu akses ke berbagai lokasi memori relatif sama untuk masing-masing processor.

• Sedangkan pada NUMA, waktu akses memori untuk lokasi yang tidak sama dapat berbeda.

• C uster entu ar umpu an e erapa omputer engan processor tungga atau beberapa SMP yang saling dihubungkan dan dapat bekerja bersama-sama sebagaikomputer tunggal.

Performa Multi rocessor

uran per orma a au ner a mu processor yang pa ngpenting adalah speedup (Sp) , yaitu perbandingan waktu

processor tunggal (dari suatu komputer paralel ) dengan waktu untuk menja-lankan aplikasi yang sama dengan p processor.

T 1

dengan T1: waktu yang diperlukan 1 processor;

p : waktu yang diperlukan dengan p processorTp

Effisiensi dari suatu algoritma paralel yang dijalankan padasistem multiprocessor dengan p processor adalah : Speedup/ p;

dengan p = jumlah processor .



Performa Multi rocessor-2

Tujuan sistem yang scalable adalah speedup linier (S=P), namun sulitdiwujudkan karena:

- tidak semua bagian dalam program dapat diparalelkan.

- adanya overhead yang disebabkan oleh inisialisasi, sinkronisasi,, , .

(S : sppedup dan P : jumlah processor)

S Superlinier S > P

Linier S = P

P

Performa Multi rocessor- AMDAHL

• Da am term no og s stem omputer mu t prosessor , u um Am adinyatakan sebagai berikut :

1max

pS

dengan,

Smax : adalah speedup maksimum yang dapat dicapai oleh komputer paralel

1

p f

dengan p prosessor,

p : jumlah prosessor,

f : ba ian fraksi dari o erasi kom utasi an da at diker akan secara

paralel (dalam terminologi waktu), dimana 0≤ f ≤ 1.

• Hukum ini mengasumsikan bahwa tiap prosessor melakukan sejumlah kompu-.

• Untuk mencapai speedup yang baik, fraksi komputasi yang dijalankan secarasequensial harus sangat kecil. Tidak akan terlalu bermanfaat menggunakans s em mu prosessor a au ompu er para e un u menger a an ap as yangmemiliki bagian sequensial yang besar.



Performa Multi rocessor- Case

pa a wa tu yang per u an untu menge se us suatu program ap as engan suatualgoritma sequensial dengan prosessor tunggal yang merupakan bagian dari suatu komputer

paralel adalah 8 detik dan waktu yang diperlukan untuk mengeksekusi program yang samaden an kom uter aralel an terdiri dari rosessor adalah 2 detik bera akah s eedu Sdan effisiensinya ?

Jawab :

Speedup (S) = T1 / T4 = 8 / 2 = 4

Effisiensi = S / p = 4 / 5 = 0.8

Dimisalkan suatu aplikasi tertentu dijalankan pada komputer paralel dengan 64 prosessor.

Berapakah speedup maksimum yang dapat diharapkan dari sistem tersebut dan bandingkanapabila aplikasi yang sama dijalankan pada komputer paralel dengan 16 prosessor.

S max (64 ) = 64 / (64 – 0,7.63) = 3,22

S max (16) = 16 / (16 – 0,7.15) = 2.91

digunakan.

Time Sharin -1

me s ar ng a a a novas yang memung n ankomputer-komputer besar memproses banyak tugas secara

masing-masing tugas, dan beralih dari satu tugas ke tugaslainnya dengan cepat.

Varian dari multiprogramming, dimana tiap pemakaimempunyai satu terminal on-line dengan pemroses hanyamem er ayanan pa a pema a yang a t secara bergantian dengan cepat. Pemakai akan merasa dilayani

,

yang cukup singkat.



Time Sharin -2

Batch Time Sharing

Perbedaan Time Sharing dengan Batch Multiprogramming

Multiprogramming

Principal objective Maximize processor use Minimize response time

operating system

commands provided withthe job

terminal

Time Sharin - Skema SMP

Processor

L1 Cache

Processor

L1 Cache

Processor

L1 Cache

L2 Cache L2 Cache L2 Cache

BUS

Main

I/O AdapterI/O

Subsystem

MemoryI/O Adapter

I dapter



Time Sharin - Skema SMP

me s are common us us ersama

Seperti ditunjukkan pada gambar skema organisasi. ,

modul I/O berbagi bus untuk mengakses memori utama.

, ,

handal (reliability).

.

Time Sharin -

me a u an mu p ex pa a e erapa o s yang era adi memory (dan disk)

berada di memori

swapped in dan out dari memory ke disk.

Komunikasi on-line interaktif antara user dan sistim: ika

OS telah selesai mengeksekusi satu perintah, menungguperintah berikut bukan dari “card reader”, tapi dari

terminal user On-line system harus tersedia bagi user yang akan

mengakses data dan kode.



Kesim ulan

engan meman aa an emampuan s s em operas un u

melakukan multiprogramming (multitasking) , maka- berasal dari beberapa user yang berbeda melalui sistem jaringan terminal. Teknik ini disebut “Time Sharing”

Dengan kata lain, teknik time-sharing memiliki basis yangsama dengan teknik multiprogramming, perbedaanyaadalah bahwa pada time-sharing job-job yang disisipkan(interleaved ) berasal dari user yang berbeda-beda melalui

.

Referensi

Stalling, William. Computer Organization And ArchitectureDesigningfor Performance. 2010. Prentice Hall

e s te:

http://en.wikipedia.org/wiki/Flynn%27s_taxonomy

~. . . . .

http://www.cs.vu.nl/~ast/books/book_software.html

tugas arsitektur dan organisasi komputer - time sharing

Documents