Sunday, November 22, 2009

paper PTI 2 - RTS

KATA PENGANTAR


Alhamdulillah segala puji saya sampaikan kehadirat Allah SWT karena berkat hidayahNya lah saya dapat menyelesaikan tugas pembuatan jurnal ini. Tidak lupa juga saya sampaikan salam kepada junjungan Nabi Besar kita, Nabi Muhammad SAW. 
Pembuatan jurnal ini adalah berkaitan dengan mata kuliah tentang real time system. Didalamnya akan dibahas segala aspek yang berkaitan dengan real time system tersebut. 
Saya yakin dalam jurnal saya kali ini pasti masih banyak kekurangannya. Maka dari itu saya mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari Anda sekalian. Hal ini dimaksudkan agar dikemudian hari saya dapat membuat jurnal yang lebih baik lagi.

Pamulang, November 2009



Putri Pratiwi  

Abstraksi 

Dalam perkembangannya, real time system saat ini sangat diperlukan untuk berbagai instansi yang ada didalam kehidupan manusia. . Sebuah sistem waktu-nyata mungkin menjadi salah satu tempat penerapannya dapat dianggap (dalam konteks) untuk misi kritis. Anti-lock brakes pada sebuah mobil adalah contoh sederhana real-time sistem komputasi - real-time kendala dalam sistem ini adalah waktu singkat di mana rem harus dikeluarkan untuk mencegah roda mengunci. Contoh tersebut menunjukkan betapa pentingnya sebuah real time system dalam aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari manusia.
Ada banyak lagi aplikasi-aplikasi dari real time system yang ada dilingkungan kita. Dengan mempelajari real time system, kita diharapkan mampu mengetahui apa saja yang berkaitan dengan sistem tersebut. Didalam jurnal ini akan disebutkan apa saja komponen-komponen yang terdapat pada real time system. Real time dibagi menjadi tiga berdasarkan batasan waktunya yaitu hard real time system, soft real time system dan firm real time system.

Kata kunci : real time system, hard real time system, soft real time system, firm real time system 


Pendahuluan 

Real time system dapat disebut juga sistem waktu nyata. Definisi dari real time system adalah sebuah sistem yang berjalan secara dinamik dan dalam waktu yang sebenarnya (sesuai dengan kenyataan). Real time system dapat didefinisikan sebagai sebuah sistem yang tidak hanya berorientasi terhadap hasil yang dikeluarkan tetapi dalam real time system juga merupakan sistem yang dituntut untuk dapat bekerja dengan baik dalam kebutuhan waktu tertentu. Dalam real time system ada beberapa pembagian menurut waktunya. Yaitu hard real time system, soft real time system dan firm real time system.
Adapun didalam sistem hard real time kebenaran eksekusi program dan waktu deadline (hard deadline) menjadi sangat kritis dan menentukan perfomansi seluruh sistem. Jika sistem tersebut tidak mampu memenuhi waktu deadline yang telah ditentukan, maka akan berakibat fatal terhadap seluruh sistem. Namun apabila didalam sistem yang ada pada soft real masalah waktu tidak menjadi masalah yang begitu besar. Karena melebihi waktu deadline dalam soft real system tidak menyebabkan failure pada semua program atau sistem yang sedang berjalan. Selain itu, sistem ini tetap akan bekerja dan menyelesaikan tugasnya ketika waktu deadline sudah lewat. Sedangkan pada firm real time system ada kesamaan pada masalah waktu hanya saja dalam firm real time system jika sudah lewat waktu deadline maka sistem ini tidak lagi mengerjakan tugasnya, dengan kata lain diabaikan begitu saja. Namun sistem tidak akan mengakibatkan failure atau kegagalan pada keseluruhan sistem.
Suatu sistem komputasi dinamakan real-time jika sistem tersebut dapat mendukung eksekusi program / aplikasi dengan waktu yang memiliki batasan, atau dengan kata lain suatu sistem real-time harus memiliki :

1. Batasan waktu dan memenuhi deadline, artinya bahwa aplikasi harus menyelesaikan tugasnya dalam waktu yang telah dibatasi atau ditentukan.
2. Dapat diprediksi, artinya bahwa sistem harus bereaksi terhadap semua kemungkinan kejadian selama kejadian tersebut dapat diprediksi.
3. Proses bersamaan, artinya jika ada beberapa proses yang terjadi bersamaan, maka semua deadline nya harus terpenuhi.
4. Dapat mengerjakan hal-hal yang penting saja, yang tidak penting tidak perlu dikerjakan.
5. Menemukan tingkat effisiensi waktu.
6. Membuat processor agar bekerja lebih cepat, sehingga dapat ditingkatkan jumlah task yang diselesaikan. 


Ruang Lingkup 

Jurnal kali ini mencakup :
1. Pengertian real time system
2. Tata cara agar real time dapat tercapai
3. Komponen-komponen yang ada pada real time system
4. Pembagian real time system berdasarkan batasan waktunya
5. Contoh-contoh aplikasi real time system dalam kehidupan manusia yang ada disekeliling kita
6. dll. 


Maksud dan tujuan 

Maksud dan tujuannya dibuat jurnal ini adalah sebagai berikut :
 Mengetahui definisi dari real time system.
 Mengetahui jenis-jenis real time system.
 Mengetahui bagaimana caranya memenuhi criteria real time.
 Mengetahui komponen-komponen apa saja yang ada pada real time system.
 Mengetahui contoh-contoh aplikasi real time system pada kehidupan sehari-hari. 

Metodologi 

Pembuatan jurnal kali ini dilakukan dengan cara mengumpulkan informasi tentang real time system dan segala hal yang berkaitan dengan real time system baik dari media cetak maupun situs internet. 

Pembahasan 

Real Time System disebut juga sistem waktu nyata. Adapun yang dimaksud real time system itu adalah sebuah sistem yang berjalan secara dinamik dan dalam waktu yang sebenarnya (sesuai dengan kenyataan). Sebuah real time system adalah sistem yang kebenarannya secara logis didasarkan pada kebenaran hasil-hasil keluaran sistem dan ketepatan waktu hasil-hasil tersebut dikeluarkan. Aplikasi penggunaan sistem seperti ini adalah untuk memantau dan mengontrol peralatan. Sebuah real time system juga dituntut untuk tidak hanya sekedar mampu menjalankan fungsinya saja namun juga harus bisa memperhatikan berbagai kondisi yang ada dan dapat merespon dalam rentang kebutuhan waktu tertentu sehingga dapat memuaskan keinginan pengguna. Contoh dari real time system ini diantaranya adalah :
• Sistem lampu lalu lintas;
• Sistem telekomunikasi;
• Sistem transaksi antar bank;
• Sistem komando militer;
• Sistem pengontrol pesawat udara;
• Sistem otomasi pabrik;
• Assembly line;
• Peralatan motor;
• dsb.

Istilah real time berasal dari penggunaannya pada awal simulasi. Sementara penggunaan saat ini mengisyaratkan bahwa sebuah perhitungan yang 'cepat' adalah real-time, awalnya merujuk pada sebuah simulasi yang berjalan pada tingkat yang cocok bahwa proses yang sebenarnya itu simulasi. Analog komputer, khususnya, seringkali mampu mensimulasikan lebih cepat daripada waktu-nyata, situasi yang bisa saja berbahaya seperti simulasi lambat jika tidak juga diakui dan diperhitungkan.
Real time system dapat didefinisikan sebagai sebuah sistem yang tidak hanya berorientasi terhadap hasil yang dikeluarkan tetapi dalam real time system juga merupakan sistem yang dituntut untuk dapat bekerja dengan baik dalam kebutuhan waktu tertentu.
Di dalam real time system waktu sangat penting untuk diperhatikan. Faktor waktu menjadi sesuatu yang sangat kritis dan sebagai tolak ukur baik atau tidaknya kinerja keseluruhan sistem tersebut. Akan tetapi ada satu hal yang perlu diingat, real time system tidak sama dengan fast system. Karena definisi dari fast system adalah sistem yang bekerja dalam waktu yang sesingkat-singkatnya yang dalam artian semakin cepat keluaran (output) yang dihasilkan oleh system tersebut berarti semakin baik kinerjanya. Berbeda dengan fast system, real time system bekerja dalam periode dan waktu deadline tertentu sehingga belum tentu semakin cepat keluaran (output) yang dihasilkan berarti menunjukkan sistem tersebut bekerja dengan baik.
Pada real time system, dikenal istilah tardy tasks dan miss-precentage. Tardy tasks adalah tugas yang tidak dapat dikerjakan dan dieksekusi oleh sistem dalam waktu deadline tertentu. Sedangkan yang dimaksud miss-precentage adalah presentasi dari tardy tasks terhadap seluruh tugas yang harus dikerjakan oleh sistem.
Pada soft real time system, miss-precentage bertambah secara eksponensial seiring dengan jumlah tugas yang harus dikerjakan. Sedangkan pada firm real time system, dimana tardy tasks tidak dikerjakan oleh sistem, miss-precentage bertambah secara polynomial. Hal ini menunjukkan bahwa tingkat miss-precentage pada soft real time system lebih tinggi dibandingkan dengan yang ada pada firm real time system.
Oleh karena tuntutan atas waktu yang tinggi dari sebuah real time system, maka dibutuhkan model basis data yang berbeda dengan basis data yang konvensional. Pada real time system dikenal model basis data active database system dan real time database system yang dalam penggunaannya bisa berdiri sendiri ataupun bisa dikombinasikan antar keduanya.
Sistem waktu nyata merupakan sistem yang berkaitan erat dengan deadline. Agar dapat mencapai real-time, maka usaha yang dilakukan untuk memenuhi kriteria real-time antara lain :

a) Software yang dihardwarekan ( Hadrwareisasi )
Dengan teknik software yang dihardwarekan, maka akan meningkatkan kecepatan proses kerja, yang pada akhirnya akan mempercepat proses, efisien waktu dan dapat mendukung terjadinya sistem real-time.
b) MSB First, MSD First, MSM First, MSI First
Dengan sistem MSB First (Most Significant Bit), maka dengan beberapa langkah eksekusi suatu program (misalnya kasus pada penjumlahan bilangan), akan diperoleh suatu nilai yang sudah mendekati nilai akhir. Dengan metode LSB (Least Significant Bit) maka nilai maksimum akan diperoleh setelah melalui proses yang lama.
c) Heuristic / Expert Systems, System Pakar / Sistem Cerdas
Sistem pakar merupakan salah satu bagian dari ilmu komputer yang membuat agar suatu komputer dapat melakukan pekerjaan yang sebaik yang dilakukan oleh manusia. Cara yang digunakan adalah dengan memberikan pembelajaran (learning) terhadap komputer berupa software.
d) Seleksi / Sorting
Sistem sorting digunakan untuk mengurutkan suatu data tertentu dengan tujuan untuk mempermudah pada saat terjadi pengambilan keputusan, misalnya program akan mengambil bilangan terbesar, maka tinggal mengarahkan pointer pada indeks tertentu dan tidak melakukan seleksi pada setiap bilangan.
e) Preprocessing
Sebelum task yang akan dikerjakan datang, maka sudah diaturatur terlebih dahulu, misalnya datanya diurutkan atau diseleksi terlebih dahulu.
f) Scheduling
Metoda untuk memproses suatu job atau task berdasarkan schedule yang telah ditetapkan, sehingga tidak terjadi proses tumpang tindih.
g) Parallelism
Metoda paralelisme pada suatu processor akan mempercepat prose eksekusi terhadap suatu program, terutama jika program yang dijalankan tersebut kompleks. Dengan sistem parallel processor ini, setiap task didistribusikan pada masing-masing prosessor dan hasilnya digabungkan menjadi satu. Dengan demikian, maka proses eksekusi tersebut akan lebih cepat.
h) Data Reduction
Data-data yang tidak digunakan (tidak penting) atau data yang berulang (redundancy) bisa dilakukan pengurangan (reduction).
i) Data Compression
Kompresi data diguankan untuk menghemat space suatu data. Dalam kompresi data harus dipertimbangkan dalam hal waktu kompresi, waktu pengiriman data, dan proses dekompresi data tersebut.
j) Prediction
Prediction digunakan untuk memperkirakan suatu proses eksekusi data. Berapa kira-kira yang digunakan untuk mengeksekusi sebuah program.
k) Sampling
Proses sampling digunakan untuk mengambil data tetapi tidak secara keseluruhan, melainkan hanya diambil sample-sample tertentu saja dengan harapan sudah mewakili seluruh data yang ada.

Komponen dari real time system ada empat, yaitu :
1. Hardware (perangkat keras)
2. Real time operating system (sistem operasi waktu nyata)
3. Real time programming language (bahasa pemrograman wakru nyata)
4. Communication system (sistem komunikasi)

Berdasarkan batasan waktunya, real time system dibagi menjadi tiga, yaitu :
1) Hard real time system
2) Soft real time system
3) Firm real time system

1) Hard real time system
Dalam hard real time system kebenaran eksekusi program dan waktu deadline (hard deadline) menjadi sangat kritis dan menentukan perfomansi seluruh sistem. Jika sistem tersebut tidak mampu memenuhi waktu deadline yang telah ditentukan, maka akan berakibat fatal terhadap seluruh sistem. Kondisi ini dikenal dengan istilah catastrophic consequences (bencana besar). Oleh karena itu, desain dan reliabilitas dari sebuah hard real time system harus benar-benar diperhatikan dan dievaluasi dengan baik. Sistem hard real-time dibutuhkan untuk menyelesaikan critical task dengan jaminan waktu tertentu. Jika kebutuhan waktu tidak terpenuhi, maka aplikasi akan gagal. Dalam definisi lain disebutkan bahwa kontrol sistem hard real-time dapat mentoleransi keterlambatan tidak lebih dari 100 mikro detik.Secara umum, sebuah proses di kirim dengan sebuah pernyataan jumlah waktu dimana dibutuhkan untuk menyelesaikan atau menjalankan I/O. Kemudian penjadwal dapat menjamin proses untuk selesai atau menolak permintaan karena tidak mungkin dilakukan. Mekanisme ini dikenal dengan resource reservation. Oleh karena itu setiap operasi harus dijamin dengan waktu maksimum. Pemberian jaminan seperti ini tidak dapat dilakukan dalam sistem dengan secondary storage atau virtual memory, karena sistem seperti ini tidak dapat meramalkan waktu yang dibutuhkan untuk mengeksekusi suatu proses.

Contoh aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari :
• sistem pengontrol pesawat terbang. Dalam hal ini, keterlambatan sama sekali tidak boleh terjadi,karena dapat berakibat tidak terkontrolnya pesawat terbang. Nyawa penumpang yang ada dalam pesawat tergantung dari sistem ini, karena jika sistem pengontrol tidak dapat merespon tepat waktu, maka dapat menyebabkan kecelakaan yang merenggut korban jiwa.
• mobil mesin sistem kontrol adalah sulit sistem waktu nyata karena sinyal yang tertunda dapat menyebabkan kegagalan atau kerusakan mesin.
• sistem medis seperti jantung alat pacu jantung
• pengontrol proses industri.

2) Soft real time system

Berbeda dengan hard real time system, soft real system jauh lebih toleran dan tidak terlalu kritis ketika system tidak mampu memenuhi waktu deadline (soft deadline). Sistem tersebut tidak akan failure walaupun waktu deadlinenya tidak terpenuhi. Selain itu, sistem ini tetap akan bekerja dan menyelesaikan tugasnya ketika waktu deadline sudah lewat. Komputasi soft real-time memiliki sedikit kelonggaran. Dalam sistem ini,proses yang kritis menerima prioritas lebih daripada yang lain. Walaupun menambah fungsi soft real-time ke sistem time sharing mungkin akan mengakibatkan ketidakadilan pembagian sumber daya dan mengakibatkan delay yang lebih lama, atau mungkin menyebabkan starvation, hasilnya adalah tujuan secara umum sistem yang dapat mendukung multimedia, grafik berkecepatan tinggi, dan variasi tugas yang tidak dapat diterima di lingkungan yang tidak mendukung komputasi soft real-time.

Contoh aplikasinya dalam kehidupan sehari-hari : 
• alat penjual/pelayan otomatis. Jika mesin yang menggunakan sistem ini telah lama digunakan, maka mesin tersebut dapat mengalami penurunan kualitas,misalnya waktu pelayanannya menjadi lebih lambat dibandingkan ketika masih baru. Keterlambatan pada sistem ini tidak menyebabkan kecelakaan atau akibat fatal lainnya, melainkan hanya menyebabkan kerugian keuangan saja. Jika pelayanan mesin menjadi lambat, maka para pengguna dapat saja merasa tidak puas dan akhirnya dapat menurunkan pendapatan pemilik mesin.

3) Firm real time system

Firm real system sama dengan soft real time system dalam hal toleransi waktu deadline, akan tetapi walaupun dalam hal itu ada kesamaan, dalam sistem pada model firm real time system tidak akan bekerja dan menyelesaikan tugasnya ketika waktu deadline sudah lewat. Dengan kata lain, sistem ini akan berhenti bekerja tapi tidak akan menyebabkan failure pada keseluruhan sistem. 



Kesimpulan dan Saran 

Ada beberapa kesimpulan yang dapat kita ambil dalam jurnal kali ini yaitu diantaranya :
I. Kita jadi dapat mengetahui apa saja definisi real time system
II. Kita dapat mengetahui apa saja aplikasi-aplikasi real time system dalam kehidupan kita
III. System pada ketiga macam-macam real time itu berbeda dan masing-masingnya terdapat manfaat dah kerugiannya

Saran saya sebaiknya kita sebagai manusia yang hidup di era global lebih membuka mata terhadap sistem-sistem yang ada disekitar kita. Sebaiknya kita mengetahui segala hal yang berkaitan dengan hal-hal disekitar kita dan kita tidak hanya sebagai pengguna saja, melainkan pengguna yang dapat mengetahui apa saja yang berkaitan dengan apa yang kita gunakan. 



Referensi 

http://bebas.vlsm.org/
http://oke.or.id/
http://www.total.or.id/
http://dwiishartono.wordpress.com/
http://www.real-time.org/
http://www.springer.com/
http://bebas.vlsm.org/v06/Kuliah/SistemOperasi/2003/49/produk/SistemOperasi/img/c310-2-f1-hard_real_time.png
http://bebas.vlsm.org/v06/Kuliah/SistemOperasi/2003/49/produk/SistemOperasi/img/c310-2-f2-soft_real_time.png