Pengertian sistem waktu nyata beserta contoh dan waktu respon

SISTEM WAKTU NYATA Seiring dengan perkembangan teknologi yang begitu cepat, sehingga dibutuhkan ketepatan waktu dalam pencapaiannya, maka dibuatlah Real Time System. Real Time System di sini berfungsi sebagai pemantau maupun pengontrol / pengendali suatu sistem aplikasi secara real time. Real time system sangat memperhatikan waktu dimana waktu merupakan hal yang dianggap penting dan vital. Faktor waktu menjadi sesuatu yang sangat kritis dan sebagai tolak ukur baik-tidaknya kinerja keseluruhan sistem tersebut. Sistem yang cepat waktu bukan merupakan tujuan dari real-time, tetapi merupakan suatu persyaratan agar sistem tersebut bisa mengerjakan tugas-tugas dengan cepat. Jadi, dengan adanya real time system, aplikasi aplikasi yang ada dapat lebih tepat waktu dan segala sesuatunya dapat lebih teratur. Contoh : Pada awal perkembangan sistem waktu-nyata pada tahun 1950-an sampai dengan akhir 1970-an,konsumen  utama  dari  sistem  waktu-nyata adalah  industri  militer  di  Amerika  Serikat. Sekarang, sistem waktu-nyata semakin banyak digunakan dalam otomasi industri dan instrumentasi. Salah satu contoh umum sistem waktu-nyata adalah sistem komputer yang digunakan oleh NASA pada pesawat ruang angkasanya. Sistem komputer pesawat ruang angkasa berjalan tanpa campur tangan manusia, dan jika sistem ini gagal memenuhi tenggat waktu eksekusi yang ditetapkan,  maka pesawat  ruang angkasa  ini  bisa  jadi  akan  mengalami bencana  yang  fatal.  Untuk  memperkecil kemungkinan kegagalan sistem komputernya, NASA biasanya menggunakan beberapa komputer sekaligus untuk mengerjakan perhitungan yang sama. Berdasarkan response time dan dampaknya, maka komputasi real-timedapat dibedakan menjadi : 1. Sistem Hard Real-Time ( HRTS ) 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 : dalam kehidupan sehari-hari adalah pada 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. 2. Sistem Soft Real-Time ( SRTS ) 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 : penerapan sistem ini dalam kehidupan sehari-hari adalah pada alat penjual/pelayan otomatis. Jika mesin yang menggunakan sistem ini telah lama digunakan, maka mesin tersebut dapat mengalami penurunan kualitas,misalnya    waktu pelayanannya akan 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.Setelah batas waktu yang diberikan telah habis, pada sistem hard realtime,aplikasi yang dijalankan langsung dihentikan. Akan tetapi, pada sistem softreal-time, aplikasi yang telah habis masa dari  waktu pengerjaan tugasnya, dihentikan secara bertahap atau dengan kata lain masih diberikan toleransi waktu. Mengimplementasikan fungsi soft real-time membutuhkan design yang hati-hati dan aspek yang berkaitan dengan sistem operasi. Pertama, sistem harus mempunyai prioritas penjadualan, serta proses real-time harus memiliki prioritas tertinggi, sehingga tidak melampaui waktu, walaupun prioritas non real-time dapat terjadi. Kedua, dispatch latency harus lebih kecil. Semakin kecil latency, semakin cepat real-time proses mengeksekusi.Untuk menjaga dispatch tetap rendah, kita butuh agar system call untuk preemptible. Beberapa cara untuk mencapai tujuan ini.Pertama adalah dengan memasukkan preemption points di durasi system call yang lama, yang bertugas untuk memeriksa apakah prioritas utama butuh untuk dieksekusi. Jika sudah, maka contex switch mengambil alih, ketika high priority proses selesai, proses yang diinterupsi meneruskan dengan system call. Points premption dapat diganti hanya di lokasi yang aman di kernel dimana kernel struktur tidak dapat dimodifikasi. Metoda yang lain adalah dengan membuat semua kernel preemptible.Karena operasi yang benar dapat dijamin, semua struktur data kernel harus diproteksi/secure dengan mekanisme sinkronisasi. Dengan metode ini, kernel dapat selalu di preemptible, karena setiap data kernel yang sedang di update diproteksi dengan pemberian prioritas yang tinggi. Jika ada proses dengan prioritas tinggi ingin membaca atau memodifikasi data kernel yang sedang dijalankan, prioritas yang tinggi harus menunggu sampai proses dengan prioritas rendah tersebut selesai. Situasi seperti ini dikenal dengan priority inversion. Pada kenyataanya, serangkaian proses dapat saja mengakses sumber daya yang sedang dibutuhkan oleh proses yang lebih tinggi prioritasnya. Masalah ini dapat diatasi dengan priority-inheritance protocol, yaitu semua proses yang sedang mengakses sumber daya mendapat prioritas tinggi sampai selesai menggunakan sumber daya. Setelah selesai, prioritas proses ini dikembalikan menjadi seperti semula. Source : fauzania5.blogspot.com/2017/11/sistem-waktu-nyata-real-time-system.html?m=1 www.google.com/amp/s/nickochandra.wordpress.com/2009/12/26/aplikasi-real-time-system/amp/