Keunggulan File System Windows

Keunggulan dari File System Windows, yaitu :

1.  FAT16 ( File Allocation Table )

a)    Kompatibel untuk berbagai jenis OS.

b)   Masih bisa digunakan untuk storage seperti fdd / disket.

c)    FAT16 adalah sebuah file system yang kompatibel hampir di semua Operating System baik itu Windows 95/98/me, OS/2 , Linux dan bahkan Unix. 

2.  FAT32

       a)    Dapat bekerja pada sistem operasi yang berbeda.

       b)   Dapat menampung jumlah cluster yang lebih besar dalam partisi.

       c)    Mengembangkan kemampuan harddisk menjadi lebih baik dibanding FAT 16.

       d)   Baik untuk menghandle kapasitas hardisk yang tidak terlalu besar.

3.  NTFS ( New Techonolgy File System )

NTFS menawarkan security yang jauh lebih baik , kompresi file , cluster dan bahkan support enkripsi data. NTFS merupakan file system standar untuk Windows Xp dan apabila anda melakukan upgrade Windows biasa anda akan di tanyakan apakah ingin mengupgrade ke NTFS atau tetap menggunakan FAT. NTFS juga memiliki fitur untuk menampung lebih dari satu buah ruangan data dalam sebuah berkas. Fitur ini disebut dengan Alternate Data Stream.

Sumber :

http://rian-tahsya.blogspot.com/2013/09/pengertian-file-system-dan-kelebihan.html

http://ervantriyanto.blogspot.com/2015/09/kelebihan-dan-kekurangan-filesystem.html

http://stovany97.blogspot.com/2015/10/kelebihan-dan-kekurangan-format.html

Keunggulan File System UNIX

Keunggulan File System dari Unix, yaitu :

1.  EXT2

EXT2 merupakan tipe file system yang paling tua yang masih ada. Akronim dari EXT2 adalah second file system. Pertama kali dikenalkan pada tahun 1993. Menyimpan data secara hirarki standar yang banyak digunakan oleh sistem operasi. Maksimum ukuran file yang didukung oleh EXT2 adalah 2 Terabyte, dan volumenya bisa mencapai 4 Tb. Nama file bisa mencapai 255 karakter. Juga mendukung file system linux user, groups, dan permision (POSIX) dan juga mendukung kompresi file.

2.  EXT3

Setelah kegagalan sumber daya, "unclean shutdown", atau kerusakan sistem, EXT2 file sistem harus melalui proses pengecekan dengan program e2fsck. Proses ini dapat membuang waktu sehingga proses booting menjadi sangat lama, khususnya untuk disk besar yang mengandung banyak sekali data. Dalam proses ini, semua data tidak dapat diakses. Integritas data, EXT3 menjamin adanya integritas data setelah terjadi kerusakan atau "unclean shutdown". EXT3 memungkinkan kita memilih jenis dan tipe proteksi dari data.

Kecepatan menulis data lebih dari sekali, EXT3 mempunyai throughput yang lebih besar daripada EXT2 karena EXT3 memaksimalkan pergerakan head hard disk. Kita bisa memilih tiga jurnal mode untuk memaksimalkan kecepatan, tetapi integritas data tidak terjamin. Mudah dilakukan migrasi, Kita dapat berpindah dari EXT2 ke sistem EXT3 tanpa melakukan format ulang.

3.  EXT4

Performance yang lebih baik dan peningkatan kemampuan. Filesystem EXT4 juga meningkatkan daya tampung maksimal file system ke 1 exabyte dan mengurangi wktu yang diperlukan untuk melakukan pengecekan hardisk (fsck yang mana pada Filesystem EXT3, setiap 20 30 kali mount). File system EXT4 memiliki keunggulan performance yang significant dalam menulis dan membaca file berukuran besar.

4.    JFS ( Journal File System )

JFS adalah system file journaling, JFS memiliki kemampuan yang cepat dan handal, dengan kinerja yang baik secara konsisten dalam berbagai jenis beban, bertentangan dengan file system lain yang tampak nya lebih baik dalam pola penggunaan khusus, misalnya dengan file kecil atau besar. 

5.  Reiser FS

Secara umum mempunyai kinerja yang lebih tinggi di semua ukuran file (file size). Mengurangi ruang harddisk yang terbuang percuma, tidak ada alokasi inode yang statik, file-file yang kecil di paket bersama dengan file kecil yang lain. Kinerja yang lebih tinggi untuk direktori yang banyak (contohnya direktori queue qmail dan web cache squid).

Sumber :

http://rian-tahsya.blogspot.com/2013/09/pengertian-file-system-dan-kelebihan.html

Implementasi Direktori dalam Disk

Pengimplementasian Directori dalam disk

Beberapa file bisa dikumpulkan dalam satu tempat yang disebut direktori.

Meminjam analogi yang digunakan saat kita membahas path, direktori bisa kita misalkan sebuah laci yang mampu memuat beberapa file di dalamnya. Namun berbeda dengan path, istilah direktori digunakan apabila kita hanya hendak menyebut nama tempat berkumpulnya file-file.

Kalau saya menuliskan "C:\Windows\System32\" itu adalah path. 

Path di atas bisa saya pisahkan menjadi 3 (tiga) bagian, yang setiap bagiannya adalah direktori, yaitu:

1.            C:\  ini adalah "root" direktori.

2.            Windows\ adalah direktori yang berada langsung di bawah root direktori

3.            System32\ adalah direktori yang juga ada dalam root direktori, namun tidak secara langsung, direktori ini berada dalam direktori Windows\

Pada contoh di atas bisa kita lihat bahwa:

1.            path bisa terdiri dari beberapa direktori

2.            direktori bisa menyimpan direktori lain di dalamnya (jadi bukan hanya file)

3.            direktori hanya nama, bukan alamat lengkap

Jika kita menyebut direktori "My Pictures" maka direktori tersebut jelas bernama My Pictures tapi tidak jelas di mana direktori tersebut berada. Bisa saja ia berada di root direktori sehingga untuk pathnya kita akan menuliskan "C:\My Pictures" atau mungkin ia berada dalam path "C:\Documents and Settings\All Users\My Documents\" sehingga path untuk itu adalah "C:\Documents and Settings\All Users\My Documents\My Pictures".

Secara visual direktori ini bisa kita lihat sebagai folder dalam sistem operasi Windows.

Sumber :

http://saynotogaptek.blogspot.com/2013/05/apa-itu-direktori-dalam-istilah-komputer.html

https://terminaltechno.blog.uns.ac.id/2009/12/13/implementasi-sistem-file/

DMA ( Direct Memory Access )

Direct Memory Access (DMA)  

Direct Memory Access (DMA) 

    Sebuah fitur yang memungkinkan sebuah hardware tambahan pada system bus untuk membantu I/O device/process mengakses main memory secara langsung tanpa harus menunggu perintah CPU, sehingga CPU dapat digunakan untuk process lain. Hardware tambahan ini umumnya disebut DMA module.

PENGERTIAN I/O INTERFACE

     I/O interface adalah peralatan yang dimana informasi dapat masuk  dan keluar dari perangkat seperti computer. Dalam komputasi input output adalah komunikasi antara system pengolahan informasi dan dunia luar. Input adalah sinyal atau data yang diterima oleh system dan output adalah sinyal atau data yang dikirim dari itu. Contoh alat input yaitu keyboard , mouse , scanner, joystick , camera digital, bar code reader, webcam . dan contoh dari alat output adalah monitor, printer,  proyektor, dan speaker.

HOLD

    Ini menunjukkan jika ada perangkat lain yang meminta penggunaan alamat dan bus data. Pertimbangkan dua perangkat periferal. Salah satunya adalah LCD dan konverter Analog ke Digital lainnya. Misalkan jika konverter analog ke digital menggunakan alamat dan bus data dan jika LCD meminta penggunaan alamat dan bus data dengan memberikan sinyal HOLD, maka mikroprosesor mentransfer kontrol ke LCD segera setelah siklus saat ini berakhir. Setelah proses LCD selesai, kontrol ditransfer kembali ke konverter analog dan digital.

HLDA

    HLDA adalah sinyal pengakuan untuk HOLD. Ini menunjukkan apakah sinyal HOLD diterima atau tidak. Setelah pelaksanaan permintaan HOLD, HLDA menjadi rendah.

Ada 3 langkah dalam transfer DMA

1.      Prosesor menyiapkan DMA prosesor Transfer dengan menyediakan data-data dari perangkat, operasi yang akan ditampilkan, alamat memori yang akan menjadi sumber, tujuan data, dan banyaknya byte yang akan ditransfer.

2.  Pengendali DMA memulai operasi dengan menyiapkan bus,menyediakan alamat, menulis, dan membaca data sampai seluruh blok sudah ditransfer.

3.      Pengendali DMA menginterupsi prosesor, dimana selanjutnya akan ditentukan tindakan berikutnya.

Contoh Foto DMA Controller

Penjelasan :

Selama transfer byte masukan blok, urutan berikut terjadi saat byte data dikirim dari antarmuka ke memori:

1.         Antarmuka mengirimkan DMA controller permintaan untuk layanan DMA.

2.     Permintaan bus dibuat ke pin HOLD (aktif Tinggi) pada mikroprosesor tebhe 8086 dan pengendali mendapatkan kontrol bus.

3.      Isi bus dikembalikan ke kontroler DMA dari pin HOLD Acknowledge (HLDA) (aktve High)  pada mikroprosesor 8086.

4.        Pengontrol DMA menempatkan isi register alamat ke alamat bus.

5.   Pengontrol mengirimkan antarmuka pengakuan DMA, yang memberi tahu antarmuka untuk   menempatkan bus data (untuk keluarannya memberi sinyal antarmuka untuk mengunci data   berikutnya yang ditempatkan di bus)

6.         Data dalam bentuk byte ditransfer ke lokasi memori yang ditunjukkan oleh  alamat bus.

7.         Interface mengaitkan data / memasang datanya. 

8.         Permintaan bus dijatuhkan, pin HOLD menjadi rendah, dan pengendali melepaskan bus.

9.      Isi bus dari mikroprosesor 8086 menurun dan pin HLDA menjadi turun..Register alamat   bertambah 1,Hitungan byte dikurangi 1.Jika jumlah byte tidak nol, kembali ke langkah 1,jika  tidak hentikan.

JENIS-JENIS DMA (Direct Memory Access)

Ada 2 jenis DMA, yaitu:

1.         Third−party DMA, untuk melakukan operasi transfer data menggunakan DMA controller yang ada    pada motherboard.

2.         First−party DMA (busmastering DMA). Untuk melakukan operasi transfer data dikerjakan oleh         bagian logic di interface card.

   Cara Kerja DMA

     1.      CPU mengirimkan CPU data-data berikut ini ke DMA controller:

a.       Perintah read/write.

b.      Alamat device yang akan diakses.

c.       Alamat awal blok memori yang akan dibaca atau ditulis.

d.      Jumlah blok yang akan ditransfer.

     2.      CPU klien mengeksekusi program lain.

     3.      DMA controller mengirimkan seluruh blok data (per satu word) langsung ke memori tanpa
      melibatkan CPU).

     4.      DMA controler mengirimkan interupt ke CPU jika telah selesai.

     5.      DMA controler mengambil alih sistem bus sebanyak 1 siklus.

     6.      DMA men-transfer satu word data.

     7.      Pengambil alihan bus oleh DMA bukan interrupt CPU tidak perlu menyimpan context.

    8.      CPU hanya tertunda sessaat satu siklus sebelum mengakses bus yaitu sebelum operan atau data                     diambil atau data ditulis diagram modul DMA.

    Kelemahan DMA

Tanpa DMA, diprogram menggunakan input / Output (PIO) mode untuk berkomunikasi dengan perangkat pinggiran, atau menggunakan / menyimpan instruksi dalam kasus multicore chips,CPU biasanya penuh diduduki untuk seluruh durasi dari operasi membaca atau menulis, dan dengandemikian tidak tersedia untuk melakukan pekerjaan lain. Dengan DMA, CPU akan melakukan transfer, lakukan operasi lainnya sementara transfer yang sedang berlangsung, dan menerima mengganggu dari DMA controller setelah operasi telah selesai. Hal ini sangat berguna dalam real-time komputasi di mana aplikasi tidak stalling belakang yg berbarengan operasi adalah penting. Dan aplikasi lain yang berhubungan dengan berbagai daerah adalah bentuk streaming pemrosesan dimana perlu ada pengolahan data dan transfer paralel, untuk mencapai throughput memadai. 

    Kelebihan DMA

Kelebihan menggunakan mode DMA sangat terasa pada sistem operasi multitasking seperti Windows, Linux, UNIX, dan sebagainya. Karena transfer data akan  menghemat resource processor sehingga processor dapat mengerjakan pekerjaan lain. Keuntungan lainnya adalah kecepatan transfer data dengan menggunakan mode DMA jauh lebih cepat bila dibandingkan dengan menggunakan mode PIO.

    Sumber :

   http://kambali8020170041.blogspot.com/2018/11/direct-memory-access-dma.html

  https://idearys.wordpress.com/2018/02/28/operating-systems-cara-kerja-dma-direct-memory-access/

  https://taryainunhannif.blogspot.com/2014/02/normal-0-false-false-false-in-x-none-x_42.html

  http://susanvelly14.blogspot.com/2018/11/penjelasan-gambar-with-dma-controller.html

Thread

Thread

Suatu proses didefinisikan oleh resource yang digunakan dan lokasi yang akan dieksekusi. Namun ada kalanya proses-proses akan menggunakan resource secara bersama-sama. Suatu unit dasar dari CPU utilization yang berisi program counter, kumpulan register, dan ruang stack disebut dengan thread atau lighweight process(LWP). Thread akan bekerja sama dengan thread lainnya dalam hal penggunaan bagian kode, bagian data, dan resource sistem operasi, seperti open file dan sinyal secara kolektif yang sering disebut dengan task.

   a)    Thread adalah unit terkecil dalam suatu proses yang bisa dijadwalkan oleh sistem   operasi.

   b)    Merupakan sebuah status eksekusi (ready, running, suspend, block, queue, dll)

   c)    Kadang disebut sebagai proses ringan (lightweight).

   d)    Unit dasar dari dari sistem utilisasi pada processor (CPU).

   e)    Dalam thread terdapat: ID Thread, Program Counter, Register dan Stack.

   f)     Sebuah thread berbagi code section, data section dan resource sistem operasi dengan thread yang lain yang memiliki proses yang sama.

Single-Threading dan Multi-Threading

• Single-Threading

adalah sebuah lightweight process (proses sederhana) yang mempunyai thread tunggal yang berfungsi sebagai pengendali/ controller.

• Multi-Threading

adalah proses dengan thread yang banyak dan mengerjakan lebih dari satu tugas dalam satu waktu.

Dalam gambar tersebut terlihat perbedaan antara single thread dengan multi thread. Setiap thread dapat melakukan proses tersendiri, sehingga proses yang semula besar dipecah ke dalam proses kecil­kecil, sedangkan pada single thread hanya ada 1 thread yang menangani proses yang besar. Tentu multithread akan lebih cepat dari pada single thread, namun dalam kasus tertentu terlalu banyak multithread justru memperlambat kerja atau proses. 

Keuntungan Multi-Threading

1. Responsive; tanggap : Multi-Threading mengizinkan program untuk berjalan terus walau-pun pada bagian program tersebut di block atau sedang dalam keadaan menjalankan operasi yang lama/panjang. Sebagai contoh, multithread web browser dapat mengizinkan pengguna berinteraksi dengan suatu thread ketika suatu gambar sedang diload oleh thread yang lain.

2. Pembagian sumber daya : Secara default, thread membagi memori dan sumber daya dari proses. Ketika thread berjalan pada data yang sama, thread tersebut bisa berbagi cache memory.

3. Ekonomis : Mengalokasikan memori dan sumber daya untuk membuat proses adalah sangat mahal. Alternatifnya, karena thread membagi sumber daya dari proses, ini lebih ekonomis untuk membuat threads.

4. Pemberdayaan arsitektur multiprosesor: Keuntungan dari multi-threading dapat ditingkatkan dengan arsitektur multiprosesor, dimana setiap thread dapat jalan secara paralel pada prosesor yang berbeda. Pada arsitektur prosesor tunggal, CPU biasanya berpindah-pindah antara setiap thread dengan cepat, sehingga terdapat ilusi paralelisme, tetapi pada kenyataannya hanya satu thread yang berjalan di setiap waktu.

2.4 Thread dalam Sistem Operasi

• Sistem operasi telah mendukung proses multithreading.

• Setiap sistem operasi memiliki konsep tersendiri dalam pengimplementasiannya.

• Sistem operasi dapat mendukung thread pada tingkatan kernel maupun tingkatan pengguna.

Model Multi-Threading

1. Many-to-One

Model many­to­one ini memetakan beberapa tingkatan pengguna thread hanya ke satu buah kernel thread. Managemen proses thread dilakukan oleh (di ruang) pengguna, sehingga menjadi efisien, tetapi apabila sebuah thread melakukan sebuah pemblokingan terhadap sistem pemanggilan, maka seluruh proses akan berhenti (blocked). Kelemahan dari model ini adalah multihreads tidak dapat berjalan atau bekerja secara paralel di dalam multiprosesor dikarenakan hanya satu thread saja yang bisa mengakses kernel dalam suatu waktu.

2. One-to-One

Model one­to­one memetakan setiap thread pengguna ke dalam satu kernel thread. Hal ini membuat model one­to­one lebih sinkron daripada model many­to­one dengan mengizinkan thread lain untuk berjalan ketika suatu thread membuat pemblokingan terhadap sistem pemanggilan; hal ini juga mengizinkan multiple thread untuk berjalan secara parallel dalam multiprosesor. Kelemahan model ini adalah dalam pembuatan thread pengguna dibutuhkan pembuatan korespondensi thread pengguna. Karena dalam proses pembuatan kernel thread dapat mempengaruhi kinerja dari aplikasi maka kebanyakan dari implementasi model ini membatasi jumlah thread yang didukung oleh sistem. Model one­to­one diimplementasikan oleh Windows NT dan OS/2. 

3. Many-to-Many

Beberapa tingkatan thread pengguna dapat menggunakan jumlah kernel thread yang lebih kecil atau sama dengan jumlah thread pengguna. Jumlah dari kernel thread dapat dispesifikasikan untuk beberapa aplikasi dan beberapa mesin (suatu aplikasi dapat dialokasikan lebih dari beberapa kernel thread dalam multiprosesor daripada dalam uniprosesor) dimana model many­to­one mengizinkan pengembang untuk membuat thread pengguna sebanyak mungkin, konkurensi tidak dapat tercapai karena hanya satu thread yang dapat dijadualkan oleh kernel dalam satu waktu. Model one­to­one mempunyai konkurensi yang lebih tinggi, tetapi pengembang harus hati­hati untuk tidak membuat terlalu banyak thread tanpa aplikasi dan dalam kasus tertentu mungkin jumlah thread yang dapat dibuat dibatasi.

Sumber : 

http://deniagung01.blogspot.com/2017/10/contoh-thread-pada-os-windows.html

https://www.ilmuskripsi.com/2016/06/process-dan-thread.html

https://bundet.com/pub/detail/apa-itu-thread-1528458314

http://amazingharry.blogspot.com/2015/01/apa-itu-thread-dan-apa-guna-thread.html