Algoritma penjadwalan proses
Download as PPT, PDF14 likes88,007 views
Dokumen ini membahas berbagai algoritma penjadwalan proses CPU, termasuk First Come First Served (FCFS), Shortest Job First (SJF), Priority Scheduling, dan Round Robin. Algoritma-algoritma tersebut berbeda dalam cara mereka menentukan urutan eksekusi proses, dengan FCFS bertindak berdasarkan urutan kedatangan, SJF memberikan prioritas kepada proses yang lebih cepat, dan Priority Scheduling berdasarkan tingkat urgensi. Selain itu, dibahas juga tantangan dan solusi terkait masing-masing algoritma, seperti masalah starvation dalam Priority Scheduling.
Algoritma penjadwalan proses
- 2. Algoritma Penjadwalan Proses First Come First Served (FCFS) / FIFO (First In First Out) SJF (Shortest Job First) Priority Scheduling Round Robin
- 3. First Come First Served (FCFS) Merupakan algoritma penjadwalan CPU yang paling sederhana Proses yang tiba lebih dahulu akan dilayani lebih dahulu Kalau ada proses tiba pada waktu yang sama, maka pelayanan mereka dilaksanakan berdasarkan urutan dalam antrian Proses di antrian belakang harus menunggu sampai semua proses di depannya selesai.
- 4. Contoh - FCFS Diketahui 3 buah proses sbb:
- 6. FCFS (2) Contoh soal 1: Jika diketahui terdapat 5 macam antrian proses, yaitu A-B-C-D-E dengan waktu kedatangan semuanya 0. Lama proses berturut- turut antara lain: 5-2-6-8-3. Pertanyaan: Kapan dimulainya eksekusi dari tiap-tiap antrian proses tsb? Kapan selesai eksekusinya? Hitung Turn Arround Time (TA)-nya? Berata rata-rata TA? Rumus TA = Waktu Tunggu + Lama Eksekusi Rata-rata TA = ∑TA / ∑Job Waktu Tunggu = Mulai Eksekusi – Waktu Tiba
- 7. FCFS (3) Jawaban: Nama Proses Waktu Tiba Lama Eksekusi A 0 5 B 0 2 C 0 6 D 0 8 E 0 3
- 8. FCFS (4) Nama Proses Waktu Tiba Lama Ekseku si Mulai Ekseku si Waktu Tunggu Selesai Ekseku si TA A 0 5 0 0 5 5 B 0 2 5 5 7 7 C 0 6 7 7 13 13 D 0 8 13 13 21 21 E 0 3 21 21 24 24 ∑TA = 70 rata2 TA = 14
- 9. FCFS (5) Contoh Soal 2: Jika diketahui terdapat 5 macam antrian proses, yaitu A- B-C-D-E dengan waktu kedatangan semuanya 0-1-2-2-5. Lama proses berturut-turut antara lain: 5-2-6-8-3. Pertanyaan: Kapan dimulainya eksekusi dari tiap-tiap antrian proses tsb? Kapan selesai eksekusinya? Hitung Turn Arround Time (TA)-nya? Berata rerata TA? Rumus TA = Waktu Tunggu + Lama Eksekusi Rerata TA = ∑TA / ∑Job Waktu Tunggu = Mulai Eksekusi – Waktu Tiba
- 10. FCFS (6) Nama Proses Waktu Tiba Lama Eksekusi Mulai Eksekusi Selesai Eksekusi Waktu Tunggu TA A 0 5 0 5 0 5 B 1 2 5 7 4 6 C 2 6 7 13 5 11 D 2 8 13 21 11 19 E 5 3 21 24 16 19 ∑TA = 60 Rerata = 12
- 11. FCFS (7) Berdasarkan kriteria penilaian penjadwalan: Fairness Penjadwalan FCFS adil dalam arti semantiks (dalam arti antrian) Efesiensi Penjadwalan FCFS sangat efisien dalam penggunaan pemroses Waktu Tanggap Penjadwalan sangat tidak memuaskan, karena proses dapat menunggu lama Turn Arround Time Penjadwalan FCFS tidak bagus Throughput Penjadwalan FCFS tidak bagus.
- 12. Shortest Job First Dasar prioritas adalah pendeknya proses. Makin pendek/singkat proses makin tinggi prioritasnya Langkah I: tentukan urutan prioritas berdasarkan pendeknya proses yang dilayani Langkah II: penentuan proses mana yang dilayani oleh pemroses
- 13. Setiap proses yang ada dalam ready queue akan dieksekusi berdasarkan burst time terkecil Hal ini mengakibatkan waiting time yang pendek untuk setiap proses, maka rerata waiting time (AWT) juga menjadi pendek Algoritma ini dikatakan optimal
- 14. SJF (2) Contoh Soal 1: Nama Proses Waktu Tiba Lama Eksekusi A 0 10 B 0 5 C 0 7 D 0 1 E 0 3
- 15. SJF (3) Nama Proses Waktu Tiba Lama Eksekusi D 0 1 E 0 3 B 0 5 C 0 7 A 0 10
- 16. SJF (4) Nama Proses Waktu Tiba Lama Eksekusi Mulai Eksekusi Selesai Eksekusi TA D 0 1 0 1 1 E 0 3 1 4 4 B 0 5 4 9 9 C 0 7 9 16 16 A 0 10 16 26 26 ∑TA = 56 rata2 TA = 11,2
- 17. SJF (5) Nama Proses Lama Eksekusi Waktu Tiba D 1 0 E 3 2 B 5 5 C 7 7 A 10 9
- 18. SJF (6) Nama Proses Waktu Tiba Lama Eksekusi Mulai Eksekusi Selesai Eksekusi Waktu Tunggu TA D 0 1 0 1 0 1 E 2 3 2 5 0 3 B 5 5 5 10 0 5 C 7 7 10 17 3 10 A 9 10 17 27 8 18 ∑TA = 37 Rerata = 7,4
- 19. Priority Scheduling Merupakan algoritma yang mendahulukan proses yang memiliki prioritas tertinggi Prioritas proses ditentukan berdasar: Time limit Memory requirement File access Perbandingan antara burst proses dengan CPU Tingkat kepentinagn proses
- 20. PS (2) Priority scheduling dapat dijalankan secara preemptive dan non-preemptive Preemptive jika ada proses yang baru datang memiliki prioritas lebih tinggi dari proses yang sedang berjalan, maka proses yang sedang berjalan tsb dihentikan, lalu CPU dialihkan untuk proses yang baru datang tersebut Non preemptive proses yang baru datang tidak dapat menganggu proses yang sedang berjalan, tapi hanya diletakkan di depan queue
- 21. PS (3) Kelemahan PS adalah terjadinya infinite blocking (starvation), yaitu suatu proses dengan prioritas yang rendah memiliki kemungkinan tidak pernah dieksekusi jika terdapat proses lain yang memiliki prioritas lebih tinggi Solusi dari starvation adalah aging, yaitu meningkatkan prioritas dari setiap proses yang menunggu dalam queue secara bertahap
- 22. PS (4) Contoh : setiap 10 menit, prioritas dari masing- masing proses yang menunggu dalam queue dinaikkan 1 tingkat. Maka proses yang memiliki prioritas 127, setidaknya dalam 21 jam 20 menit, proses tsb akan memiliki prioritas 0, yaitu prioritas yang tertinggi
- 23. Contoh 2 - PS Diketahui 5 proses dengan urutan proses sbb:
- 24. Gantt chart Waiting Time AWT
- 25. ROUND ROBIN Algoritma ini menggilir proses yang ada di antrian. Proses akan mendapat jatah sebesar time quantum. Jika time quantum-nya habis atau proses sudah selesai, CPU akan dialokasikan ke proses berikutnya Proses ini cukup adil, karena tidak ada proses yang diprioritaskan Semua proses mendapat jatah waktu yang sama dari CPU yaitu 1/n, dan tidak akan menunggu lebih lama dari (n-1)q; dimana q adalah lama 1 quantum
- 26. Algoritma RR sepenuhnya bergantung besarnya time quantum (TQ). Jika TQ terlalu besar, algoritma ini akan sama saja dengan algoritma FCFS Jika TQ terlalu kecil, akan semakin banyak peralihan proses sehingga banyak waktu yang terbuang
- 27. Permasalahan algoritma RR Permasalahan utamanya adalah menentukan besarnya TQ. Jika TQ yang ditentukan terlalu kecil, maka sebagian besar proses tidak akan selesai dalam 1 quantum. Akibatnya akan terjadi banyak switch, padahal CPU memerlukan waktu untuk beralih dari satu proses ke proses yang lain (= context switches time) Sebaliknya, jika TQ yang ditentukan terlalu besar, algoritma RR akan berjalan seperti FCFS TQ ideal adalah jika 80% dari total proses memiliki CPU burst time yang lebih kecil dari 1 TQ
- 29. Penggunaan TQ
- 30. Contoh sederhana
- 31. Contoh 2 Diketahui 3 proses sbb: TQ = 3
- 33. Contoh 3 - RR Sebuah CPU dengan quantum 4 mendapat beberapa proses yang kedatangannya sebagai berikut: Proses Burst Time P1 4 P2 9 P3 6 P4 5 P5 3 Burst time waktu proses
- 34. Gantt Chart P1 P2 P3 P4 P5 P2 P3 P4 P2 0 4 8 12 16 19 23 25 26 27
- 35. AWT (average waiting time)Waktu tunggu untuk tiap-tiap proses : AWT yang terjadi adalah: ( 0 + 18 + 19 + 21 + 16 ) / 5 = 74 / 5 = 14,8 Proses Waiting Time P1 0 P2 4 + (19 - 8) + (26 - 23) = 18 P3 8 + (23 - 12) = 19 P4 12 + (25 - 16) = 21 P5 16
- 36. ATR (average turn around) Proses Saat Tiba Lama Proses Saat Mulai Saat Selesai Turn Around Time P1 0 4 0 4 4 P2 0 9 4 27 27 P3 0 6 8 25 25 P4 0 5 12 26 26 P5 0 3 16 19 19 Jumlah Rata-rata 101 20,2
- 37. Round Robin dengan Waktu Tiba berbeda Nama Proses Saat Tiba Lama Proses A 0 5 B 1 3 C 5 7 D 6 1 E 7 6 Jml 22 Quantum = 1
- 38. Gantt Chart A A B B A A B C C D A E E C C E E C C E E C 0 1 32 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22
- 39. AWT Nama Proses Saat Tiba Lama Proses Waiting Time A 0 5 0+(4-2)+(10-6)=6 B 1 3 (2-1)+(6-4)=3 C 5 7 (7-5)+(13-9)+(17-15)+(21-19) =10 D 6 1 (9-6)=3 E 7 6 (11-7)+(15-13)+(19-17)=8 AWT = (6+3+10+3+8)/5 = 30/5 = 6
- 40. Turn Around Nama Proses Saat Tiba Lama Proses Saat Mulai Saat Selesai Lama Proses A 0 5 0 11 11 B 1 3 2 7 6 C 5 7 7 22 17 D 6 1 9 10 4 E 7 6 11 21 14 Jumlah Rata-rata 52 10,4
- 41. Contoh 4 Untuk memahami dari cara kerja algoritma penjadwalan Round Robin ini,mari kita kerjakan soal berikut
- 42. Penyelesaian : Seperti halnya algoritma penjadwalan sebelumnya, langkah pertama untuk mencari AWT dengan Algoritma penjadwalan Round Robin dilakukan dengan membuat Gantt Chart prosesnya.
- 43. Dari Gantt Chart terlihat bahwa setiap proses dikerjakan menurut waktu yaitu setiap proses di proses sebesar 5 langkah. Awalnya P1 akan di kerjakan sebanyak 5 langkah, kemudian, P2 sebanyak 5 langkah, dan begitupun selanjutnya hingga P5. Proses yang sudah di proses menurut porsi waktu yang diberikan akan kembali menunggu dan berada paling belakang dari antrian proses yang ada.
- 44. Contohnya P1 dikerjakan di awal, kemudian ada P2, P3,P4,dan P5 yang mengantri di belakangnya. Jika P1 selesai di proses menurut porsi waktunya maka P1 akan di pindahkan ke belakang, sehingga urutannya menjadi P2, P3, P4, P4, P1. begitupun seterusnya.
- 46. Latihan 1 Terdapat 5 job yang datang hampir pada saat yang bersamaan. Estimasi waktu eksekusi (burst time) masing-masing 10, 6, 2, 4 dan 8 menit dengan prioritas masing-masing 3, 5, 2, 1 dan 4, dimana 5 merupakan prioritas tertinggi. Tentukan rata-rata waktu turn around untuk penjadwalan CPU dengan menggunakan algoritma a. FCFS / FIFO b. Round Robin (quantum time = 2) c. Priority d. Shortest job first
- 47. Latihan 2 Diketahui quantum = 5, dengan menggunakan alogoritma Round Robin, carilah AWT dan Turn Around jika terdapat proses sebagai berikut: Nama Proses Saat Tiba Lama Proses A 0 5 B 2 3 C 7 8 D 11 2 E 14 6