Kamis, 14 Januari 2021

PERBEDAAN ANTARA PROSES DAN TREAD

Agar komputer dapat melakukan lebih dari satu aktivitas sekaligus, baik proses dan thread memberikan layanan hebat, namun ada perbedaan antara keduanya dengan cara mereka beroperasi. Semua program yang berjalan di komputer menggunakan setidaknya satu proses atau thread. Proses dan thread membiarkan prosesor berjalan lancar diantara beberapa tugas sambil berbagi sumber daya komputer. Jadi tugas seorang programmer untuk menggunakan benang dan proses secara efisien membuat prosesor dengan performa tinggi. Implementasi benang dan proses berbeda sesuai dengan sistem operasi yang ada. 

Apa itu Proses?

    Suatu proses, secara umum, adalah rangkaian tindakan berkelanjutan untuk mencapai hasil yang spesifik. Tapi, di dunia komputer, sebuah proses adalah contoh program komputer pelaksana.

    Dengan kata lain, ini adalah gagasan tentang satu kejadian dari sebuah program komputer yang sedang berjalan. Proses hanya menjalankan binari yang berisi satu atau lebih benang. Menurut jumlah benang yang terlibat dalam sebuah proses, ada dua jenis proses. Mereka adalah proses single-thread dan proses multi-thread.

    Seperti namanya, proses thread tunggal adalah proses yang hanya memiliki satu thread. Oleh karena itu, thread ini adalah sebuah proses, dan hanya ada satu aktivitas yang terjadi. Dalam proses multi-thread , ada lebih dari satu thread, dan ada lebih dari satu aktivitas yang sedang terjadi.

    Dua atau lebih proses dapat berkomunikasi satu sama lain dengan menggunakan komunikasi antar proses. Tapi cukup sulit dan butuh lebih banyak sumber. Saat membuat proses baru seorang programmer harus melakukan dua hal. Mereka adalah duplikasi proses induk dan alokasi memori dan sumber daya untuk proses baru. Jadi ini sangat mahal.

Apa itu Thread?

    Di dunia TI, sebuah thread adalah instruksi eksekusi program komputer yang paling kecil
yang dapat dikelola secara independen sesuai jadwal. Sebuah thread adalah

    jalan eksekusi sederhana dalam sebuah proses . Sebuah thread sama kuatnya dengan sebuah proses karena sebuah thread bisa melakukan apapun yang bisa dilakukan sebuah proses. Benang adalah proses ringan dan hanya membutuhkan lebih sedikit sumber daya. Thread dapat membaca dari dan menulis ke variabel variabel data dan variabel yang sama. Thread bisa berkomunikasi antar thread dengan mudah.

    Saat ini multi threading telah menjadi pendekatan alami terhadap banyak masalah. Sebuah karya besar dibagi menjadi beberapa bagian dan masing-masing ditugaskan ke unit eksekusi yang disebut benang. Ini hanya multi-threading.Ini memerlukan pemrograman yang hati-hati karena benang berbagi struktur data yang dimodifikasi oleh thread lain pada satu waktu dan juga karena benang berbagi ruang alamat yang sama. Satu lagi keuntungan dari benang adalah benang memberi cara yang efisien dan efektif untuk mencapai paralelisme. Throughput sebuah sistem dapat ditingkatkan dengan membiarkan banyak benang berjalan pada beberapa prosesor karena benang adalah entitas yang dapat disesuaikan secara independen. Mutli-threading

Apa perbedaan antara Proses dan Thread?


• Proses sulit dibuat karena memerlukan duplikasi proses induk dan alokasi memori sedangkan benang mudah dibuat karena tidak memerlukan ruang alamat yang terpisah. 

 • Thread digunakan untuk tugas sederhana sementara proses digunakan untuk tugas berat seperti eksekusi aplikasi.

• Proses tidak berbagi ruang alamat yang sama, namun benang dalam proses yang sama berbagi ruang alamat yang sama.

• Proses saling bergantung satu sama lain, namun benang saling bergantung saat mereka berbagi ruang alamat yang sama.

• Sebuah proses dapat terdiri dari beberapa benang.

• Karena benang berbagi ruang alamat yang sama, memori virtual hanya terkait dengan proses tapi tidak dengan benang. Tapi prosesor virtual yang berbeda dikaitkan dengan masing-masing dan setiap thread.

• Setiap proses memiliki kode dan datanya sendiri sedangkan benang proses berbagi kode dan data yang sama.

• Setiap proses dimulai dengan benang induk, namun bisa membuat benang tambahan jika diperlukan.

• Perpindahan konteks antar proses jauh lebih lambat daripada konteks yang beralih antara benang dari proses yang sama.

• Thread dapat memiliki akses langsung ke segmen datanya, namun proses memiliki salinan segmen data mereka sendiri.

• Proses memiliki overhead tapi bukan benang.

Ringkasan:

Proses vs. Thread

    Proses dan benang adalah dua teknik yang digunakan oleh pemrogram untuk mengendalikan prosesor dan pelaksanaan instruksi pada komputer secara efisien dan efektif. Sebuah proses bisa berisi beberapa benang. Thread menyediakan cara yang efisien untuk berbagi memori meskipun menjalankan beberapa eksekusi daripada proses. Oleh karena itu, benang merupakan alternatif beberapa proses. Dengan tren yang berkembang menuju prosesor multi-core, benang akan menjadi alat yang paling penting di dunia pemrogram.


PENGERTIAN TENTANG STREAM MULTIPLE DATA STREAM (SIMD)

Instruction Stream Multiple Data Stream (SIMD)

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.

2. 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 ko 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.

3. Kekurangan SIMD

  • Tidak semua algoritma dapat vectorized. Misalnya, tugas aliran-kontrol-berat seperti kode parsing tidak akan mendapat manfaat dari SIMD.
  • Ia juga memiliki file-file register besar yang meningkatkan konsumsi daya dan area chip.
  • 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.
  • Pemrograman dengan khusus SIMD set instruksi dapat melibatkan berbagai tantangan tingkat rendah.
  • SSE (Streaming SIMD Ekstensi) memiliki pembatasan data alignment, programmer akrab dengan arsitektur x86 mungkin tidak mengharapkan ini.
  • Mengumpulkan data ke dalam register SIMD dan hamburan itu ke lokasi tujuan yang benar adalah rumit dan dapat menjadi tidak efisien.
  • Instruksi tertentu seperti rotasi atau penambahan tiga operan tidak tersedia dalam beberapa set instruksi SIMD.
  • 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.
  • 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 :
  1. Exclusive-Read, Exclusive-Write (EREW) SM SIMD
  2. Concurent-Read, Exclusive-Write (CREW) SM SIMD
  3. Exclusive-Read, Concurrent-Write (ERCW) SM SIMD
  4. Concurrent-Read, Concurrent-Write (CRCW) SM SIMD

IMPLEMENTASI ALGORITMA BRANCH AND BOUND

Nama : Dandi Aldion Hartanto Kelas : IF 20 B Npm : 20312081 PENGERTIAN Algoritma Branch and Bound atau algoritma B&B adalah salah satu d...