V. Penjadwalan Proses (1).ppt
- 1. 1 V. Penjadwalan Proses • Penjadwalan CPU terjadi pada sistem operasi yang mempergunakan multiprogramming. • Penjadwalan berupa kumpulan kebijakan untuk menentukan proses mana yang harus dikerjakan CPU dan berapa lama proses tersebut berjalan • Tujuan penjadwalan adalah mengusahakan agar CPU tetap sibuk. Pada saat CPU menunggu operasi I/O, scheduler menyeleksi proses di main memory yang memiliki status ready untuk dieksekusi. Penjadwalan tipe ini disebut Short-term scheduller. Scheduler pada short-term ini dikenal dengan nama dispatcher
- 2. 2 Tipe-tipe Penjadwalan • Short-term scheduller : readyrunning • Medium-term scheduller : suspendedready • Long-term scheduller : batch (new)ready Batch queue Ready queque CPU Suspended Ready Queque Suspended Blocked Queue Penjadwalan jangka menengah Penjadwalan jangka panjang Penjadwalan jangka pendek
- 3. 3 Kriteria Penjadwalan Untuk mengukur kinerja scheduler digunakan beberapa kriteria : • Fairness Proses-proses diperlakukan sama yaitu setiap proses akan mendapatkan pembagian waktu secara adil • CPU utilization CPU dikondisikan agar tetap sibuk, yang dinyatakan dengan rasio waktu sibuk • Throughput Ini hanya terjadi pada saat CPU sibuk yaitu banyaknya job yang dikerjakan dalam satu satuan waktu • Turnaround Time Banyaknya waktu yang diperlukan untuk mengeksekusi proses sampai selesai, dari mulai menunggu untuk meminta tempat di main memory, menunggu di ready queue (waiting time), dieksekusi dan selesai Sasaran dari scheduller adalah meminimalkan timearound time • Response Time Waktu yang dibutuhkan oleh suatu proses dari minta dilayanai sampai ditanggapi
- 4. 4 Strategi Penjadwalan • Penjadwalan nonpreemptive Begitu diberi jatah waktu pemroses maka prosesor tidak dapat diambil alih oleh proses lain sampai proses itu selesai (run to completion) • Penjadwalan Preemptive Saat proses diberi jatah waktu pemroses maka pemroses dapat diambil alih oleh proses lain sehingga proses disela sebelum selesai dan akan dilanjutkan setelah jatah waktu pemroses kembali padanya.
- 5. 5 Algoritma Penjadwalan A. First Come First Served (FCFS) • Proses yang pertama kali meminta jatah waktu untuk menggunakan CPU akan dilayani terlebih dahulu. • Algoritma ini termasuk non-preemptive • Average Waiting Time (AWT) tinggi. AWT adalah total waktu menunggu dari semua proses dibagi jumlah proses Misal ada 3 proses : P1, P2 dan P3 yang meminta layanan CPU Proses Burst Time (ms) P1 24 P2 3 P3 3
- 6. 6 Jika urutan kedatangan P1, P2, P3 Gant Chart P1 P2 P3 0 24 27 30 Waktu tunggu untuk tiap- tiap proses Proses Waiting Time (ms) P1 0 P2 24 P3 27 Jika urutan kedatangan P2, P3, P1 Gant Chart AWT = (0+24+27)/3 = 17 ms P1 P2 P3 0 30 3 6 Waktu tunggu untuk tiap- tiap proses Proses Waiting Time (ms) P2 0 P3 3 P1 6 AWT = (0+3+6)/3 = 3 ms Karena urutan kedatangan yang berbeda maka AWT bisa berbeda (convoy effect)
- 7. 7 B. Short Job First Scheduling (SJF) • Proses yang memiliki CPU burst paling kecil dilayani terlebih dahulu Misal ada 4 proses : P1, P2, P3 dan P4 Proses Burst Time (ms) P1 6 P2 8 P3 7 P4 3 P3 P4 P1 0 3 9 P2 16 24 Waktu tunggu untuk tiap- tiap proses Proses Waiting Time (ms) P1 3 P2 16 P3 9 P4 0 Gant Chart AWT = (3+16+9+0)/4 = 7 ms
- 8. 8 Kelemahan SJF : sulitnya mengetahui CPU burst time berikutnya Cara mengatasinya dengan memprediksi CPU Burst Time berikutnya menggunakan rata-rata eksponensial dari burst time sebelumnya = panjang CPU burst yang diperkirakan = panjang CPU burst sebelumnya = panjang CPU burst ke-n (yang sedang berlangsung) = ukuran pembanding antara dengan (0 sampai 1) n n n t 1 1 1 n n t n n 1 n
- 9. 9 Sebagai contoh = 0,5 • Pada awalnya t1 = 6 dan = 10 sehingga = 0,5*6 + (1-0,5)*10 = 8 • Nilai ini akan digunakan untuk mencari • Penjadwalan SJF non-preemptive juga preemptive. Misal ada proses P1 yang datang pada saat P0 sedang berjalan. Pada Preemptive jika CPU burst P1 lebih kecil dari sisa waktu yang dibutuhkan P0 maka P0 akan diberhentikan dulu dan CPU dialokasikan untuk P1. • Penjadwalan SJF secara Preemptive dikenal dengan shortest remaining time first scheduling 6 4 6 4 13 13 13 8 6 6 5 9 11 12 ....... ....... 10 CPU burst ( ) n t n 1 2 3 6 8 * ) 5 , 0 1 ( 4 * 5 , 0 3
- 10. 10 Misal terdapat 4 proses Proses Arrival Time Burst Time (ms) P1 0 8 P2 1 4 P3 2 9 P4 3 5 P4 P1 P2 0 5 P1 17 26 P3 1 10 Gant chart : Waktu tunggu untuk tiap proses Proses Waiting Time (ms) P1 0 + (10-1)=9 P2 1-1=0 P3 17-2=15 P4 5-3=2 AWT = (9+0+15+2)/4 = 6,5 ms
- 11. 11 • CPU dialokasikan untuk proses yang memiliki prioritas tertinggi • Jika beberapa proses memiliki prioritas yang sama maka akan digunakan algortima FCFS • Dapat bersifat preemptive maupun non preemptive Contoh : terdapat 5 proses dengan CPU burst C. Priority Scheduling Proses Burst Time (ms) Prioritas P1 10 3 P2 1 1 P3 2 3 P4 1 4 P5 5 2
- 12. 12 Gant Chart P1 P2 P5 0 6 P3 18 19 P4 1 16 Proses Waiting Time (ms) P1 6 P2 0 P3 16 P4 18 P5 1 Waktu tunggu untuk tiap-tiap proses AWT = (6+0+16+18+1)/5 = 8,2 ms Prioritas biasanya menyangkut : waktu, memori yang dibutuhkan, banyaknya file yang boleh dibuka, rasio antara rata-rata I/O burst dan rata-rata CPU/burst
- 13. 13 D. Round-Robin Scheduling • Konsep dasar algoritma ini adalah time sharing • Digunakan quantum time untuk membatasi waktu eksekusi • Bersifat preemptive, proses yang burst timenya melebihi quantum time akan mengantri di posisi ekor dari ready queue. Misal quantum time 4 ms Proses Burst Time (ms) P1 24 P2 3 P3 3 P1 0 7 22 30 4 18 P2 P3 P1 P1 P1 P1 P1 10 14 26 Gant chart Proses Waiting Time (ms) P1 0+(10-4)=6 P2 4 P3 7
- 14. 14 Kelemahan Round-Robin • Semakin kecil quantum time maka switching akan sering terjadi 1 0 2 3 4 5 6 7 8 9 10 6 10 10 0 0 Waktu proses= 10 Quantum time Context switching 12 6 1 0 1 9
- 15. 15 E. Multilevel Queue Scheduling • Menggunakan beberapa algoritma penjadwalan yang berbeda • Beberapa proses dibagi menjadi beberapa group yang masing-masing group memiliki algoritma penjadwalan yang berbeda • Ready queue dibagi menjadi beberapa antrian. Setiap proses yang menetap pada suatu antrian tidak bisa pindah ke antrian yang lain dan bersifat preemptive berprioritas system processes interactive processes interactive editing processes student processes batch processes Prioritas tertinggi Prioritas terendah
- 16. 16 F. Multilevel Feedback Queue Scheduling • Mirip dengan Multilevel Queue Scheduling, tetapi suatu proses di dalam suatu antrian dapat pindah ke antrian lain • Jika suatu proses menggunakan CPU dalam waktu yang cukup lama maka proses tersebut dapat berpindah ke antrian dengan prioritas yang lebih rendah • Jika suatu proses terlalu lama menunggu pada prioritas yang lebih rendah, maka proses tersebut dapat berpindah ke queque dengan prioritas yang lebih tinggi.
- 17. 17 F. Guaranteed Scheduling • Penjadwal ini berupaya memberi tiap user daya prosesor yang sama. Jika terdapat N user maka tiap user mendapat 1/N daya prosesor. • Sistem merekam lama/besar waktu prosesor yang telah digunakan oleh proses, sejak proses tsb login dan jumlah total waktu prosesor dari seluruh proses. • Misal ada 5 user dengan total waktu 20 ms sehingga diharapkan tiap user mendapat 4 ms User CPU Time (ms) CPU Aktual (ms) Rasio A 5 3 3/4 = 0,75 B 4 6 6/4 = 1,5 C 8 2 2/4 = 0,5 D 1 1 1/4 = 0,25 E 2 1 1/4 = 0,25 Kemudian Algoritma ini akan menjalankan proses dengan rasio yang paling rendah terlebih (D dan E) dahulu