PERKEMBANGAN DAN PENGERTIAN SISTEM OPERASI REALTIME

PERKEMBANGAN DAN PENGERTIAN SISTEM OPERASIREALTIME

Sebelum mengenal apa itu Real Time Operating System kita harus mengetahui dulu apa yang dimaksud dengan Real Time System.

Real Time System adalah sistem yang memiliki deadline/jangka waktu penyelesaian tertentu/ditentukan, namun tetap mengutamakan ketepatan dan performa yang tinggi dalam prosesnya.

Jika respon komputer melewati batas waktu tersebut, maka terjadi degradasi performansi atau kegagalan sistem

Salah satu karakteristik RTOS yang berbeda dengan OS biasa, yaitu RTOS harus mendukung algoritma penjadwalan proses berdasarkan prioritas (priority scheduling mechanism) yang dapat diinterupsi (preemptive). 

Penjadwalan memungkinkan fleksibilitas dalam melakukan teknik pengaturan proses dan melakukan proses prioritas dari sistem komputer.

Real-Time Operating System (RTOS) atau dalam bahasa indonesia Sistem Operasi Waktu Nyata adalah sistem operasi multitasking yang digunakan untuk memenuhi kebutuhan aplikasi (soft) yang bersifat real time.

Real time disini berarti ia membutuhkan waktu kinerja setiap saat dimana ia dibutuhkan saat itu juga. Salah satu kunci dari keberhasilan RTOS adalah kemampuannya untuk melakukan kerja secara konsisten baik secara waktu yang ia butuhkan maupun secara task aplikasi yang mampu ia kerjakan.

KEGUNAANSISTEM OPERASI REALTIME

Berbeda dengan sistem operasi yang biasa, RTOS kebanyakan di implementasikan pada embedded system (mikrokontroler) karena harus menyediakan resopon yang cepat dan tepat terhadap event / proses tertentu.

Sistem operasi golongan ini dipakai (diimplementasikan) untuk mengendalikan perangkat keras untuk tugas spesifik, seperti instrumen ilmiah, sistem penerbangan, mesin-mesin industri (otomasi Pabrik) dan sebagainya. RTOS memiliki kemampuan antarmuka yang terbatas dan tidak mendukung aplikasi level end-user. Bagian terpenting RTOS adalah mengatur
penggunaan sumber daya komputer untuk menjalankan serangkaian operasi secara berulang-ulang dalam periode tertentu.

STRUKTURSISTEM OPERASI REALTIME

Secara umum dalam implementasi nya RTOS harus dapat menyediakan preemptive (priority based scheduling ), preemptive kernel dan minimalisasi dari latency (jumlah waktu dari mulai muncul nya event sampai event tersebut dilayani). Sedangkan dalam hal fungsionalitas yang harus terdapat pada RTOS antara lain adalah sebagai berikut :

1. Manajemen prosesor
2. Manajemen Memori
3. Manajemen waktu
4. Manajemen task
5. Komunikasi dan singkronisasi task

Pada sumber yang lain dikatakan ke lima fugsionalitas diatas dirangkum kedalam tiga fungsi utama yakni scheduler, resource management dan dispatcher.

KARAKTERISTIK SISTEM OPERASI REALTIME

•      · Single purpose.

 Tidak seperti PC, yang memiliki banyak kegunaan, sebuah sistem waktu nyata biasanya hanya memiliki satu tujuan, seperti mentransfer sebuah lagu dari komputer ke mp3 player.

•      · Small size.

Kebanyakan sistem waktu nyata banyak yang ada memiliki physical space yang terbatas.

•      · Inexpensively mass-produced.

Sistem operasi waktu nyata memenuhi persyaratan waktu yang ditentukan dengan menggunakan algoritma penjadwalan yang memberikan prioritas kepada proses waktu nyata yang memiiki penjadwalan prioritas tertinggi. Selanjutnya, penjadwals harus menjamin bahwa prioritas dari proses waktu nyata tidak lebih dari batas waktu yang ditentukan. Kedua, teknik untuk persyaratan waktu penagmalatan adalah dengan meminimalkan response time dari sebuah events seperti interupsi.

JENIS DANMODEL SISTEM OPERASI REALTIME

1. Hard Real-Time System

menjamin bahwa proses waktu nyata dapat diselesaikan dalam batas waktu yang telah ditentukan. apabila terjadi kegagalan menyelesaikan task maka sistem akan mengalami efek berbahaya yang dapat merusak sistem secara keseluruhan.

2. Soft Real-Time System

Menyediakan prioritas untuk mendahulukan proses yang menggunakan real-time dari pada proses yang tidak menggunakan real-time. jika terjadi kegagalan mencapai deadline dalam waktu yang telah ditentukan maka sistem akan mengalami efek yang tidak begitu berbahaya bagi sistem. Seperti terjadinya penurunan performa sistem.

    

3. Firm real time system

Firm real time system memiliki sifat yang sama dengan soft real time system, yaitu mengenai toleransi waktu. Tapi sistem model ini tidak akan bekerja dan menyelesaikan  tugasnya ketika waktu deadline sudah lewat.  Sistem ini akan berhenti bekerja tapi tidak akan menyebabkan failure pada keseluruhan sistem.

4. Semi Hard Real-Time System (HRTS) atau Semi Soft Real-Time ( SRTS )

Metoda ini merupakan gabungan antara Semi Hard Real-Time System (HRTS) atau Semi Soft Real-Time ( SRTS ). Dengan demikian waktu deadlinenya lebih pendek jika dibandingkan dengan soft real-time ( SRTS ).

5. Interaktif Deadline ( Waktu Deadlinenya Bisa Ditawar )

Pada interaktif real-time, maka waktu deadlinennya bisa ditawar, artinya tidak secara mutlak pada titik tertentu, tetapi tergantung dari kesepakatan yang ditentukan dan fleksibel.

6.Probabilistic / Statistik

Metode ini biasanya menggunakan teori probabilitas / teori kemungkinan dengan metoda statistik.

7.Intelligence RTS

Metode ini biasanya menggunakan Expert Systems / Kecerdasan buatan / Artifial Inteligence atau Kendali Cerdas.

KLASIFIKASI SISTEM OPERASI REALTIME

•      Clock-based Task

Sistem Waktu Nyata yang diukur berdasarkan konstanta waktu, yaitu waktu yang diambil dari respon suatu plant terhadap perubahan input atau beban. Konstanta waktu bisa diukur dalam satuan jam untuk proses kimia atau detik untuk sistem penerbangan. Semakin kecil konstanta waktu maka sampling rate semakin kecil. Sinkronisasi diperoleh dengan menambahkan clock pada sistem computer yang dikenal dengan real-time clock. Sinyal clock ini digunakan untuk menginterrupt operasi komputer pada waktu-waktu yang telah ditetapkan (Clock-interrupt).

•      · Event-Based Task

Sistem yang beraksi karena respon terhadap suatu kejadian (event). Contoh menutup katup pada saat permukaan air sudah mengenai batas penuh. Digunakan interrupt untuk memberitahukan komputer aksi yang diperlukan atau bisa juga mempergunakan pooling (komputer menanyakan (polls) pada sensor apakah perlu dilakukan aksi).

•      · Interactive Systems

Sistem waktu nyata yang terjadi karena adanya suatu kejadian dan waktu rata-rata dari respon kejadian ini tidak boleh melebihi waktu yang ditetapkan. Jadi merupakan gabungan antara clock-based dan event-based hanya bedanya waktu respon setiap kejadian tidak selalu sama. Misal, pengambilan uang di ATM.

    

DESAIN SISTEM OPERASI REALTIME

1. Event driven

Pada Desain event driven, task berganti ketika suatu event yang memiliki prioritas lebih tinggi membutuhkan layanan, disebut juga preemptive priority.

     2. Time sharing

Bertugas melakukan kontrol terhadap clock interrupt dan on event atau yang lebih sering disebut dengan round robbin (sebuah algoritma penjadwalan).

ALGORITMA PENJADWALAN OPERASI REALTIME

1. Cooperative scheduling

a.       Round-robin scheduling

Round robin scheduling dilakukan secara bergiliran berdasarkan antrian, prosessor mengerjakan sesaat setiap proses berturut-turut. Proses yang telah dieksekusi prosessor dan belum selesai akan kembali ke antrian terakhir yang ada pada saat itu. Semua proses di anggap penting dan diberi sejumlah waktu pemroses yang disebut quantum.

       

b.       Fixed priority preemptive scheduling

Dengan Fixed priority preemptive scheduling, scheduler memastikan bahwa pada waktu tertentu, prosesor mengeksekusi tugas dengan prioritas tertinggi dari semua tugas-tugas yang siap untuk dieksekusi.

2. Preemptive scheduling

a.       Rate monotonic scheduling

Rate-monotonic scheduling menetapkan prioritas tetap didasarkan pada periode pelaksanaan tugas. Periode tercepat mendapat prioritas tertinggi, dan periode lambat mendapatkan prioritas semakin rendah.

b.       Preemptive time slicing  

Periode waktu suatu proses diperbolehkan untuk dijalankan dalam sistem preemptive multitasking umumnya disebut time slice. Scheduler dijalankan setiap time slice untuk memilih proses selanjutnya yang akan dijalankan.

           3.    Earliest deadline first approach

Proses yang paling dekat dengan deadline adalah proses yang dijadwalkan untuk dieksekusi selanjutnya.

MANAFAAT SISTEM OPERASI REALTIME

•      Sebuah RTOS memberikan manfaat, seperti:

•    Task scheduling – task dipanggil ketika dibutuhkan menjamin aliran program dan respons event yang lebih baik.

•  Multitasking – penjadwalan task memberikan ilusi menjalankan sejumlah task secara simultan.

•   Deterministic behaviour – event dan interupsi ditangani dalam sebuah waktu yang ter-definisi.

•      Shorter ISR – memungkinkan perilaku interupsi yang lebih dapat ditentukan.

•      Inter-task communication – mengelola sharing data, memori dan sumber daya perangkat keras diantara beberapa task.

•    Defined stack usage – setiap task dialokasikan ruang stack, memungkinkan penggunaan memori yang dapat diperkirakan.

•  System management – memungkinkan kita untuk fokus pada pengembangan aplikasi daripada mengelola sumber daya.

KEUNGGULANSISTEM OPERASI REALTIME

1. Mengatur waktu yaitu dengan penyediaan layanan kernel .
2. Ketentuan untuk menyela.
3. Task memiliki prioritas.
4. Dapat menunda low priority task dan menjalankan high priority task segera ketika kebutuhan muncul.

PERKEMBANGAN DAN PENGERTIAN SISTEM OPERASI REALTIME 2015-12-15T03:26:00+07:00 Rating: 4.5 Diposkan Oleh: Unknown