Algoritma Penjadwalan



Berikut jenis-jenis algoritma berdasarkan penjadwalan :
  1. Nonpre-emptive, menggunakan konsep :
    1. FIFO (First In First Out) atau FCFS (First Come First Serve)
    2. SJF (Shortest Job First)
    3. HRN (Highest Ratio Next)
    4. MFQ (Multiple Feedback Queues)
    5. Pre-emptive, menggunakan konsep :
      1. RR (Round Robin)
      2. SRF (Shortest Remaining First)
      3. PS (Priority Schedulling)
      4. GS (Guaranteed Schedulling)
Algoritma Pre-emptive
  1. A. 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.
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. 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.
Penjadwalan ini :
  • 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.
  • Tidak cocok untuk sistem waktu nyata apalagi hard-real-time applications.
  1. B. 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 :
  1. 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.
  1. 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.
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.
  1. C. 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.
  1. D. 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.
  1. E. Guaranteed Scheduloing (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.

0 komentar:

Post a Comment

Copyright © 2014 Dunia Naeta All Right Reserved