PENJADWALAN PROSES

A.      Definisi Penjadwalan Proses

Penjadwalan proses adalah kumpulan kebijasanaan dan mekanisme pada sistem operasi berkenaan dengan urutan kerja yang dilakukan sistem komputer. Penjadwalan bertugas memutuskan proses yang harus berjalan, kapan, dan selama berapa lama proses itu berjalan.

B.      Agoritma penjadwalan interaktif

1.      Round Robin

Merupakan salah satu algoritma penjadwalan yang paling sederhana untuk proses dalam sistem operasi. Seperti umumnya istilah ini digunakan, irisan waktu ditugaskan untuk setiap proses pada porsi yang sama dan dalam urutan melingkar, menjalankan semua proses tanpa prioritas (dikenal juga sebagai eksekutif siklik). Penjadwalan round-robin itu sederhana, mudah diterapkan, dan bebas starvation. Penjadwalan round-robin juga dapat diterapkan untuk masalah penjadwalan lainnya, seperti penjadwalan paket data dalam jaringan komputer.

Algoritma round robin dirancang untuk sistem time sharing. Algoritma ini mirip dengan penjadwalan FCFS (First Come First Served), namun preemption ditambahkan untuk switch (peralihan proses) antara proses. Antrian ready diperlakukan atau dianggap sebagai antrian sirkular. CPU menglilingi antrian ready dan mengalokasikan masing-masing proses untuk interval waktu tertentu sampai satu time slice /quantum.

Algoritma ini berjalan dengan menggilir proses yang ada pada antrian. Setiap Proses akan mendapat jatah sebesar time quantum. Jika time quantum-nya habis atau proses sudah selesai, CPU akan dialihkan ke proses yang selanjutnya. Tentu proses ini cukup adil karena tak ada proses yang diprioritaskan, semua proses mendapat jatah waktu yang sama dari CPU yaitu (1/n), dan tak akan menunggu lebih lama dari (n-1)q dengan q adalah lama 1 quantum.

2.      Berbasis prioritas

Tiap-tiap proses dilengkapi dengan nomor prioritas (integer). Jika beberapa proses memiliki prioritas yang sama, maka akan digunakan algoritma FCFS. Jika ada proses P1 yang datang pada saat P0 sedang berjalan, maka akan dilihat prioritas P1. Seandaynya prioritas P1 lebih besar dibanding dengan prioritas P0, disebut algoritama non-preemptive, algoritma tetap akan menyelesaikan P0 sampai habis CPU burst-nya, dan meletakkan P1 pada head quence. Sedangkan pada preemptive, P0 akan dihentikan dulu, dan CPU ganti dialokasikan untuk P1. Misalnya terdapat lima proses P1,P2,P3, dan P4 yang datang secara berurutan dengan CPU burst dengan milidetik. Penjadwalan dengan prioties preemptive berdasarkan prioritas size yang lebih besar.

3.      Multi Queue & Multi level Feedback

Penjadwalan dengan menggunakan algoritma multilevel feedback queue sama dengan algoritma pada penjadwalan multilevel queue, pada penjadwalan feedback queue suatu proses yang dapat berpindah antar berbagai queue; aging dapat diterapkan dengan cara ini. Multilevel-Feedback Queue Scheduler digambarkan oleh parameter berikut :

·         Jumlah queue

·         Scheduling algoritma untuk tiap queue

·         Metode yang digunakan untuk memutuskan ketika upgrade suatu proses

·         Metode yang digunakan untuk memutuskan ketika menurunkan suatu proses

·         Metode yang digunakan untuk menentukan queue mana yang akan diproses ketika proses membutuhkan service

Contoh dari Multivel Feedback Queue Tiga queue:

·         Q0- time quantum 8 miliseconds

·         Q1- time quantum 16 miliseconds

·         Q2- FCFS Scheduling

Pekerjaan baru masuk queue Q0 yang dilayani FCFS. Ketika memperoleh CPU, pekerjaan menerima 8 seperseribu detik. Jika tidak selesai dalam 8 seperseribu detik, pekerjaan dipindah ke queue Q1.Pada Q1 pekerjaan dilayani FCFS dan menerima 16 seperseribu detik tambahan . Jika masih belum lengkap, maka di-preempted dulu dan dipindah ke queue Q2. Proses multilevel feedback queue scheduling juga bisa dilakukan dengan cara lebih adil, dengan menggunakan tiga metode:

·         Menggunakan algoritma RR dengan quantum 5

·         Menggunakan algoritma RR dengan quantum 10

·         Menggunakan algoritma FCFS

Seluruh proses dikerjakan dengan algoritma RR dengan quantum 5 jika proses tidak selesai, proses dikembalikan ke ready queue dan urutan proses diletakkan di bagian terakhir dari proses yang ada untuk diproses. Setelah proses dengan waktu kedatangan proses lain selesai, baru diproses kembali dengan algoritma RR dengan quantum 10. Jika masih belum selesai, maka proses akan dikerjakan dengan algoritma FCFS sampai semua proses selesai.

4.    Guaranted Scheduling

Algoritma penjadwalan ini memberikan daya pemroses yang sama untuk membuat dan menyesuaikan kinerja. Algoritma yang memiliki kinerja yang cukup bagus akan menjanjikan kelangsungan yang baik pula. Misalnya ada X pemakai, maka setiap proses atau pemakai akan mendapatkan 1/X dari daya pemroses CPU. Untuk mewujudkannya, system harus selalu menyimpan informasi tentang jumlah waktu CPU untuk semua proses sejak login dan juga harus selalu menyimpan informasi tentang berapa lama pemakai sedang login. System harus tahu berapa CPU time untuk meyakinkan bahwa setiap pengguna mendapatkan jatah waktu menggunakan CPU sesuai haknya dan juga berapa CPU time yang diperlukan oleh setiap proses 1 pengguna serta berapa CPU time yang diperlukan oleh tiap- tiap pengguna.

Misalkan ada 5 pengguna, seperti pada table berikut:

Pengguna	CPU Time
A	5
B	4
C	8
D	1
E	2

Total waktu yang digunakan untuk mengakses kelima pengguna tersebut adalah 20ms, sehingga diharapkan tiap pengguna mendapatkan 20/5=4 ms. Kenyataannya, mulai sejak login sampai saat ini tiap-tiap pengguna telah mendapatkan CPU seperti pada table berikut. Rasio antara CPU yang diperoleh sampai saat ini (actual) dengan CPU tang seharusnya diperoleh (4 ms) dapat dicari dengan:

Pengguna	CPU Aktual	Rasio
A	3	3/4=0.75
B	6	6/4=1.5
C	2	2/4=0.5
D	1	1/4=0.25
E	1	1/4=0.25

Dapat dilihat bahwa Pengguna A memiliki rasio 0.75, artinya A baru mendapatkan ¾ dari jatah waktu yang seharusnya diterima. Pengguna B memiliki rasio 1.5, artinya B mendapatkan 1.5 waktu dari jatah yang seharusnya didapatkan. Algoritma ini menjalankan proses dengan rasio yang paling rendah dulu sampai proses tersebut mendapatkan rasio melebihi rasio proses yang sebelumnya mempunyai rasio satu tingkat labih tinggi darinya.

5.      Lottery Scheduling

Algoritma ini termasuk Algoritma Penjadwalan Interaktif, biasanya preemptive. Waktu eksekusi dibagi dalan kuantum (interval waktu) dan keputusan penjadwalan dibuat pada awal setiap kuantum. Dalam performnya memiliki waktu respon minimum. Dan penjadwalan Lottery ini lebih umum digunakan.

Berdasarkan probabilitasnya tiap proses diberikan tiket undian, pada saat penjadwalan tiket dipilih secara acak dan proses yang memiliki tiket akan dialokasiakn CPU duluan. Proses yang memiliki prioritas lebih tinggi akan memiliki banyak tiket pula.

Keuntungan dari algoritma penjadwalan ini antara lain, sederhana, sangat responsive, dapat mendukung kerjasama antarproses dan mudah untuk mendukung kebutuhan prioritas dan proporsionalitas seperti yang kita tahu algoritma ini memiliki proporsional terbaik.

6.      Fair Sharing Scheduling

Algoritma ini juga termasuk Algoritma Penjadwalan Interaktif yang bersifat preemptive yang dalam performnya memiliki proporsional terbaik dan waktu respon yang minimum. Waktu eksekusi dibagi dalam kuantum (interval waktu) dan keputusan penjadwalan dibuat pada awal setiap kuantum.

Pada algoritma penjadwalan Round Robin cukup adil dari sudut pandang proses tapi mungkin tidak dari sudut pandang user. Oleh karena itu, algoritma penjadwalan Fair-Share Scheduling tiap user mendapatkan jatah secara adil karena Fair-Share berbasis user. Misalnya: X memiliki 4 proses yaitu A1, A2, A3 dan A4 sadangkan Y hanya memiliki proses B1. Maka berdasarkan algoritma ini, A1, A2, A3 dan A4 berempat berhak mendapatkan 50% atas waktu CPU. Begitupula dengan B1, berhak mendapatkan 50% atas waktu CPU.

7.      Shortest Process Time

Pada algoritma penjadwalan Shortest proccess untuk meminimasi waktu alir rata-rata (mean flow time) dan meinimasi kelambatan rata-rata (mean lateness) pada sebuah prosesor tunggal yang harus mengerjakan sekumpulan pekerjaan.

Walaupun penjadwalan satu prosesor tidak akan berpengaruh terhadap besarnya makespan, tetapi pengurutan pekerjaan akan sangat berpengaruh pada waktu alir rata-rata (mean flow time), kelambatan rata- rata (mean lateness) atau ukuran kelambatan rata-rata (mean tardiness).

Tweet