Algoritma Penjadwalan
Berikut jenis-jenis algoritma
berdasarkan penjadwalan :
- Nonpre-emptive, menggunakan konsep :
- FIFO (First In First Out) atau FCFS (First Come First
Serve)
- SJF (Shortest Job First)
- HRN (Highest Ratio Next)
- MFQ (Multiple Feedback Queues)
- Pre-emptive, menggunakan konsep :
- RR (Round Robin)
- SRF (Shortest Remaining
First)
- PS (Priority Schedulling)
- GS (Guaranteed Schedulling)
Algoritma Pre-emptive
- 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 :
- Jika kwanta habis dan proses
belum selesai, maka proses menjadi runnable dan pemroses dialihkan ke
proses lain.
- Jika kwanta belum habis dan
proses menunggu suatu kejadian (selesainya operasi I/O), maka proses
menjadi blocked dan pemroses dialihkan ke proses lain.
- Jika kwanta belum habis tetapi
proses telah selesai, maka proses diakhiri dan pemroses dialihkan ke
proses lain.
Diimplementasikan dengan :
- Mengelola senarai proses ready
(runnable) sesuai urutan kedatangan.
- proses yang berada di ujung
depan antrian menjadi running.
- Bila kwanta belum habis dan
proses selesai, maka ambil proses di ujung depan antrian proses ready.
- 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.
- 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
:
- 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.
- 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.
- 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.
- 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.
- 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