NPM : 1057201000806
Algoritma-algoritma yang menerapkan strategi nonpreemptive diantaranya yaitu:
1. First In First Out (FIFO)
Merupakan : · Penjadwalan tidak berprioritas. FIFO adalah penjadwalan paling sederhana, yaitu : · Proses-proses diberi jatah waktu pemroses berdasarkan waktu kedatangan. · Pada saat proses mendapat jatah waktu pemroses, proses dijalankan sampai selesai. Penilian penjadwalan ini berdasarkan kriteria optimasi : · Adil Adil dalam arti resmi (proses yang datang duluan akan dilayani lebih dulu), tapi dinyatakan tidak adil karena job-job yang perlu waktu lama membuat job-job pendek menunggu. Job-job yang tidak penting dapat membuat job-job penting menunggu lam. · Efisiensi Sangat efisien. · Waktu tanggap Sangat jelek, tidak cocok untuk sistem interaktif apalagi untuk sistem waktu nyata. · Turn around time Jelek. · Throughtput Jelek. FIFO jarang digunakan secara mandiri, tetapi dikombinasikan dengan skema lain, misalnya : · Keputusan berdasarkan prioritas proses. Untuk proses-pross berprioritas sama diputuskan berdasarkan FIFO. Penjadwalan ini : a. Baik untuk sistem batch yang sangat jarang berinteraksi dengan pemakai. Contoh : aplikasi analisis numerik, maupun pembuatan tabel. b. Sangat tidak baik (tidak berguna) untuk sistem interaktif, karena tidak memberi waktu tanggap yang baik. c. Tidak dapat digunakan untuk sistem waktu nyata (real-time applications).
2. Shortest Job First (SJF)
Penjadwalan ini mengasumsikan waktu jalan proses sampai selesai diketahui
sebelumnya. Mekanismenya adalah menjadwalkan proses dengan waktu jalan
terpendek lebih dulu sampai selesai, sehingga memberikan efisiensi yang
tinggi dan turn around time rendah dan penjadwalannya tak berprioritas.
Contoh :
Terdapat empat proses (job) yaitu A,B,C,D dengan waktu jalannya masing-masing
adalah 8,4,4 dan 4 menit. Apabila proses-proses tersebut dijalankan, maka
turn around time untuk A adalah 8 menit, untuk B adalah 12, untuk C adalah
16 dan untuk D adalah 20. Untuk menghitung rata-rata turn around time seluruh
proses adalah dengan menggunakan rumus :
( 4a + 3b + 2c + 1d ) / 4
Dengan menggunakan rumus, maka dapat dihitung turn around time-nya sebagai
berikut (belum memperhatikan shortest job first, lihat gambar a) :
= ( 4a + 3b + 2c + 1d ) / 4
= ( 4x8 + 3x4 + 2x4 + 1x4 ) / 4
= ( 32 + 12 + 8 + 4 ) / 4
= 56 / 4
= 14 menit
Apabila keempat proses tersebut menggunakan penjadwalan shortest job fisrt
(lihat gambar b), maka turn around time untuk B adalah 4, untuk C adalah 8,
untuk D adalah 12 dan untuk A adalah 20, sehingga rata-rata turn around
timenya adalah sebagai berikut :
= ( 4a + 3b + 2c + 1d ) / 4
= ( 4x4 + 3x4 + 2x4 + 1x8 ) / 4
= ( 16 + 12 + 8 + 8 ) / 4
= 44 / 4
= 11 menit
Tidak memperhatikan SJF Memperhatikan SJF
Posisi : a b c d a b c d
Priority : 4 3 2 1 4 3 2 1
Job : A B C D B C D A
+-----------------+ +-----------------+
: 8 : 4 : 4 : 4 : : 4 : 4 : 4 : 8 :
+-----------------+ +-----------------+
(a) (b)
Jelas bahwa a memberikan nilai kontribusi yang besar, kemudian b, c dan d.
Karena SJF selalu memperhatikan rata-rata waktu respon terkecil, maka sangat
baik untuk proses interaktif. Umumnya proses interaktif memiliki pola, yaitu
menunggu perintah, menjalankan perintah, menunggu perintah dan menjalankan
perintah, begitu seterusnya.
Masalah yang muncul adalah :
· Tidak mengetahui ukuran job saat job masuk.
Untuk mengetahui ukuran job adalah dengan membuat estimasi berdasarkan
kelakukan sebelumnya.
· Proses yang tidak datang bersamaan, sehingga penetapannya harus dinamis.
Penjadwalan ini jarang digunakan, karena merupakan kajian teoritis untuk
pembandingan turn around time.
Algoritma-algoritma yang menerapkan strategi preemptive diantaranya yaitu:
1. Round Robin (RR)
Merupakan :
· Penjadwalan yang paling tua, sederhana, adil,banyak digunakan algoritmanya
dan mudah diimplementasikan.
· Penjadwalan ini bukan dipreempt oleh proses lain tetapi oleh penjadwal
berdasarkan lama waktu berjalannya proses (preempt by time).
· Penjadwalan tanpa prioritas.
· Berasumsi bahwa semua proses memiliki kepentingan yang sama, sehingga tidak
ada prioritas tertentu.
Semua proses dianggap penting sehingga diberi sejumlah waktu oleh pemroses
yang disebut kwanta (quantum) atau time slice dimana proses itu berjalan.
Jika proses masih running sampai akhir quantum, maka CPU akan mempreempt
proses itu dan memberikannya ke proses lain.
Penjadwal membutuhkannya dengan memelihara daftar proses dari runnable.
Ketika quantum habis untuk satu proses tertentu, maka proses tersebut akan
diletakkan diakhir daftar (list), seperti nampak dalam gambar berikut ini :
Proses Proses Proses
saat berikutnya saat
ini | ini
| | |
V V V
+---+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+
: B :--: F :--: D :--: G :--: A : : B :--: F :--: D :--: G :--: A :
+---+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+
Gambar 4.1(a) : Daftar proses runnable.
4.1(b) : Daftar proses runnable sesudah proses b habis quantumnya.
Algoritma yang digunakan :
1. Jika kwanta habis dan proses belum selesai, maka proses menjadi runnable
dan pemroses dialihkan ke proses lain.
2. Jika kwanta belum habis dan proses menunggu suatu kejadian (selesainya
operasi I/O), maka proses menjadi blocked dan pemroses dialihkan ke
proses lain.
3. Jika kwanta belum habis tetapi proses telah selesai, maka proses diakhiri
dan pemroses dialihkan ke proses lain.
Diimplementasikan dengan :
1. Mengelola senarai proses ready (runnable) sesuai urutan kedatangan.
2. Ambil proses yang berada di ujung depan antrian menjadi running.
3. Bila kwanta belum habis dan proses selesai, maka ambil proses di ujung
depan antrian proses ready.
4. Jika kwanta habis dan proses belum selesai, maka tempatkan proses running
ke ekor antrian proses ready dan ambil proses di ujung depan antrian
proses ready.
Masalah yang timbul adalah menentukan besar kwanta, yaitu :
· Kwanta terlalu besar menyebabkan waktu tanggap besar dan turn arround time
rendah.
· Kwanta terlalu kecil menyebabkan peralihan proses terlalu banyak sehingga
menurunkan efisiensi proses.
Switching dari satu proses ke proses lain membutuhkan kepastian waktu yang
digunakan untuk administrasi, menyimpan, memanggil nilai-nilai register,
pemetaan memori, memperbaiki tabel proses dan senarai dan sebagainya.
Mungkin proses switch ini atau konteks switch membutuhkan waktu 5 msec
disamping waktu pemroses yang dibutuhkan untuk menjalankan proses tertentu.
Dengan permasalahan tersebut tentunya harus ditetapkan kwanta waktu yang
optimal berdasarkan kebutuhan sistem dari hasil percobaan atau data historis.
Besar kwanta waktu beragam bergantung beban sistem. Apabila nilai quantum
terlalu singkat akan menyebabkan terlalu banyak switch antar proses dan
efisiensi CPU akan buruk, sebaliknya bila nilai quantum terlalu lama akan
menyebabkan respon CPU akan lambat sehingga proses yang singkat akan menunggu
lama. Sebuah quantum sebesar 100 msec merupakan nilai yang dapat diterima.
Penilaian penjadwalan ini berdasarkan kriteria optimasi :
· Adil
Adil bila dipandang dari persamaan pelayanan oleh pemroses.
· Efisiensi
Cenderung efisien pada sistem interaktif.
· Waktu tanggap
Memuaskan untuk sistem interaktif, tidak memadai untuk sistem waktu nyata.
· Turn around time
Cukup baik.
· Throughtput
Cukup baik.
Penjadwalan ini :
a. Baik untuk sistem interactive-time sharing dimana kebanyakan waktu
dipergunakan menunggu kejadian eksternal.
Contoh : text editor, kebanyakan waktu program adalah untuk menunggu
keyboard, sehingga dapat dijalankan proses-proses lain.
b. Tidak cocok untuk sistem waktu nyata apalagi hard-real-time applications.
2. Multiple Feedback Queues (MFQ)
Merupakan : · Penjadwalan berprioritas dinamis Penjadwalan ini untuk mencegah (mengurangi) banyaknya swapping dengan proses- proses yang sangat banyak menggunakan pemroses (karena menyelesaikan tugasnya memakan waktu lama) diberi jatah waktu (jumlah kwanta) lebih banyak dalam satu waktu. Penjadwalan ini juga menghendaki kelas-kelas prioritas bagi proses-proses yang ada. Kelas tertinggi berjalan selama satu kwanta, kelas berikutnya berjalan selama dua kwanta, kelas berikutnya berjalan empat kwanta, dan seterusnya. Ketentuan yang berlaku adalah sebagai berikut · Jalankan proses pada kelas tertinggi. · Jika proses menggunakan seluruh kwanta yang dialokasikan, maka diturunkan kelas prioritasnya. · Proses yang masuk untuk pertama kali ke sistem langsung diberi kelas tertinggi. Mekanisme ini mencegah proses yang perlu berjalan lama swapping berkali-kali dan mencegah proses-proses interaktif yang singkat harus menunggu lama.
3. Shortest Remaining First (SRF)
Merupakan : · Penjadwalan berprioritas.dinamis. · Adalah preemptive untuk timesharing · Melengkapi SJF Pada SRF, proses dengan sisa waktu jalan diestimasi terendah dijalankan, termasuk proses-proses yang baru tiba. · Pada SJF, begitu proses dieksekusi, proses dijalankan sampai selesai. · Pada SRF, proses yang sedang berjalan (running) dapat diambil alih proses baru dengan sisa waktu jalan yang diestimasi lebih rendah. Kelemahan : · Mempunyai overhead lebih besar dibanding SJF. SRF perlu penyimpanan waktu layanan yang telah dihabiskan job dan kadang-kadang harus menangani peralihan. · Tibanya proses-proses kecil akan segera dijalankan. · Job-job lebih lama berarti dengan lama dan variasi waktu tunggu lebih lama dibanding pada SJF. SRF perlu menyimpan waktu layanan yang telah dihabiskan , menambah overhead. Secara teoritis, SRF memberi waktu tunggu minimum tetapi karena overhead peralihan, maka pada situasi tertentu SFJ bisa memberi kinerja lebih baik dibanding SRF.
4. Highest Ratio Next (HRN)
Merupakan : · Penjadwalan berprioritas dinamis. · Penjadwalan untuk mengoreksi kelemahan SJF. · Adalah strategi penjadwalan dengan prioritas proses tidak hanya merupakan fungsi waktu layanan tetapi juga jumlah waktu tunggu proses. Begitu proses mendapat jatah pemroses, proses berjalan sampai selesai. Prioritas dinamis HRN dihitung berdasarkan rumus : Prioritas = (waktu tunggu + waktu layanan ) / waktu layanan Karena waktu layanan muncul sebagai pembagi, maka job lebih pendek berprioritas lebih baik, karena waktu tunggu sebagai pembilang maka proses yang telah menunggu lebih lama juga mempunyai kesempatan lebih bagus. Disebut HRN, karena waktu tunggu ditambah waktu layanan adalah waktu tanggap, yang berarti waktu tanggap tertinggi yang harus dilayani.
5. Priority Schedulling (PS)
Adalah tiap proses diberi prioritas dan proses yang berprioritas tertinggi
mendapat jatah waktu lebih dulu (running). Berasumsi bahwa masing-masing
proses memiliki prioritas tertentu, sehingga akan dilaksanakan berdasar
prioritas yang dimilikinya. Ilustrasi yang dapat memperjelas prioritas
tersebut adalah dalam komputer militer, dimana proses dari jendral
berprioritas 100, proses dari kolonel 90, mayor berprioritas 80, kapten
berprioritas 70, letnan berprioritas 60 dan seterusnya. Dalam UNIX perintah
untuk mengubah prioritas menggunakan perintah nice.
Pemberian prioritas diberikan secara :
a. Statis (static priorities)
Berarti prioritas tidak berubah.
Keunggulan :
· Mudah diimplementasikan.
· Mempunyai overhead relatif kecil.
Kelemahan :
· Tidak tanggap terhadap perubahan lingkungan yang mungkin menghendaki
penyesuaian prioritas.
b. Dinamis (dynamic priorities)
Merupakan mekanisme untuk menanggapi perubahan lingkungan sistem
beroperasi. Prioritas awal yang diberikan ke proses mungkin hanya berumur
pendek setelah disesuaikan ke nilai yang lebih tepat sesuai lingkungan.
Kelemahan :
· Implementasi mekanisme prioritas dinamis lebih kompleks dan mempunyai
overhead lebih besar. Overhead in diimbangi dengan peningkatan daya
tanggap sistem.
Contoh penjadwalan berprioritas :
Proses-proses yang sangat banyak operasi masukan/keluaran menghabiskan
kebanyakan waktu menunggu selesainya operasinya masukan/keluaran.
Proses-proses ini diberi prioritas sangat tinggi sehingga begitu proses
memerlukan pemroses segera diberikan, proses akan segera memulai
permintaan masukan/keluaran berikutnya sehingga menyebabkan proses blocked
menunggu selesainya operasi masukan/keluaran. Dengan demikian pemroses
dapat dipergunakan proses-proses lain. Proses-proses I/O berjalan paralel
bersama proses-proses lain yang benar-benar memerlukan pemroses, sementara
proses-proses I/O itu menunggu selesainya operasi DMA.
Proses-proses yang sangat banyak operasi I/O-nya, kalau harus menunggu
lama untuk memakai pemroses (karena prioritas rendah) hanya akan membebani
memori, karena harus disimpan tanpa perlu proses-proses itu dimemori
karena tidak selesai-selesai menunggu operasi masukan dan menunggu jatah
pemroses.
Dalam algoritma berprioritas dinamis dituntun oleh keputusan untuk memenuhi
kebijaksanaan tertentu yang menjadi tujuan. Layanan yang bagus adalah menset
prioritas dengan nilai 1/f, dimana f adalah ration kwanta terakhir yang
digunakan proses.
Contoh :
· Proses yang menggunakan 2 msec kwanta 100 ms, maka prioritasnya50.
· Proses yang berjalan selama 50 ms sebelum blocked berprioritas 2.
· Proses yang menggunakan seluruh kwanta berprioritas 1.
Kebijaksanaan yang diterapkan adalah jaminan proses-proses mendapat layanan
adil dari pemroses dalam arti jumlah waktu pemroses yang sama.
Keunggulannya penjadwalan berpriorita adalah memenuhi kebijaksanaan yang
ingin mencapai maksimasi suatu kriteria diterapkan.
Algoritma ini dapat dikombinasikan, yaitu dengan mengelompokkan proses-proses
menjadi kelas-kelas prioritas. Penjadwalan berprioritas diterapkan antar
kelas-kelas proses itu.
Algoritma penjadwal akan menjalankan : proses runnable untuk prioritas 4
lebih dulu secara round robin, apabila kelas 4 semua sudah diproses,
selanjutnya akan menjalankan proses runnable untuk prioritas 3 secara round
robin, apabila kelas 3 semua sudah diproses (habis), selanjutnya akan
menjalankan proses runnable untuk prioritas 2 secara round robin, dan
seterusnya, seperti dalam gambar berikut :
Queues header Runnable processes
|=======================================|
+------------+ +---+ +---+ +---+
: Priority 4 :------: :----: :----: : (Highest priority)
: : +---+ +---+ +---+
+------------+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+
: Priority 3 :------: :----: :----: :----: :----: :
: : +---+ +---+ +---+ +---+ +---+
+------------+ +---+
: Priority 2 :------: :
: : +---+
+------------+
: Priority 1 : (Lowest priority)
: :
+------------+
6. Guaranteed Schedulling (GS)
Penjadwalan ini memberikan janji yang realistis (memberi daya pemroses yang sama) untuk membuat dan menyesuaikan performance adalah jika ada N pemakai, sehingga setiap proses (pemakai) akan mendapatkan 1/N dari daya pemroses CPU. Untuk mewujudkannya, sistem harus selalu menyimpan informasi tentang jumlah waktu CPU untuk semua proses sejak login dan juga berapa lama pemakai sedang login. Kemudian jumlah waktu CPU, yaitu waktu mulai login dibagi dengan n, sehingga lebih mudah menghitung rasio waktu CPU. Karena jumlah waktu pemroses tiap pemakai dapat diketahui, maka dapat dihitung rasio antara waktu pemroses yang sesungguhnya harus diperoleh, yaitu 1/N waktu pemroses seluruhnya dan waktu pemroses yang telah diperuntukkan proses itu. Rasio 0,5 berarti sebuah proses hanya punya 0,5 dari apa yang waktu CPU miliki dan rasio 2,0 berarti sebuah proses hanya punya 2,0 dari apa yang waktu CPU miliki. Algoritma akan menjalankan proses dengan rasio paling rendah hingga naik ketingkat lebih tinggi diatas pesaing terdekatnya. Ide sederhana ini dapat diimplementasikan ke sistem real-time dan memiliki penjadwalan berprioritas dinamis.
source: http://id.wikipedia.org/wiki
http://kuliah.dinus.ac.id
Tidak ada komentar:
Posting Komentar