Sistem Operasi Pertemuan 8

Penjadwalan proses Deskripsi penjadwalan proses Kriteria penjadwalan yang baik

Penjadwalan proses Merupakan kumpulan kebijaksanaan dan mekanisme di sistem operasi yang berkaitan dengan urutan kerja yang dilakuakn sistem komputer

Tugas penjadwalan proses Memutuskan proses yang harus berjalan Memutuskan kapan dan selama berapa lama proses itu berjalan

Kriteria mengukur dan optimasi kinerja penjadwalan Adil (Fairness) Adil adalah proses proses diperlakukan sama yaitu mendapat jatah waktu prosessor yang sama dan tidak ada proses yang tak kebagian layanan prosessor Efisien Efisiensi atau utilisasi prosessor dihitung dengan perbandingan waktu sibuk prosessor Waktu tanggap (response time) Turn around time Adalah waktu yang dihabiskan dari saat program/job mulai masuk ke sistem sampai proses diselesaikan sistem Throughput Adalah jumlah kerja yang dapat diselesaikan dalam satu unit waktu

Waktu Tanggap (Response time) Waktu tanggap pada sistem interaktif Adalah waktu yang dihabiskan dari saat karakter terakhir dari perintah dimasukkan atau transaksi sampai hasil pertama muncul di layar (terminal) (terminal response time) Waktu tanggap pada sistem waktu nyata Waktu tanggap didefinisikan sebagai waktu dari saat kejadian sampai instruksi pertama rutin layanan yang dimaksud dieksekusi (Event reponse time)

Turn around time Adalah waktu yang dihabiskan dari saat program atau job mulai masuk ke sistem sampai proses diselesaikan sistem. Waktu yang dimaksud adalah waktu yang dihabiskan di dalam sistem diekspresikan sebagai penjumlah waktu eksekusi (waktu pelayanan job) dan waktu menunggu Turn around time = waktu eksekusi + waktu menunggu

Sasaran penjadwalan proses Adil : menjamin tiap proses mendapat pelayanan dari prosessor yang adil Efisiensi : menjaga agar prosessor tetap dalam keadaan sibuk sehingga efisiensi mencapai maksimum. Sibuk adalah prosessor yang tidak menganggur, termasuk waktu yang dihabiskan untuj mengeksekusi program pemakai dan sistem operasi Waktu tanggap : meminimalkan waktu tanggap Turn around time : meminimlalkan turn around time Throughput : memaksimalkan jumlah job yang diproses per satu interval waktu. Lebih tinggi angka throughput, lebih banyak kerja yang dilakukan sistem

Tipe tipe penjadwalan Penjadwal jangka pendek (Short term Scheduller) Penjadwal jangka menengah (Medium term scheduller) Penjadwal jangka panjang (Long term scheduller)

Posisi dari tipe penjadwalan pad Sistem Operasi

Tipe penjadwalan dikaitkan dengan diagram state

Strategi penjadwalan proses Penjadwalan nonpreemtive Begitu proses diberi jatah waktu prosessor maka prosessor tidak dapat diambil alih oleh proses lain sampai proses itu selesai Penjadwalan preemptive Saat proses diberi jatah waktu prosessor maka prosessor dapat diambil alih oleh proses lain sehingga proses disela sebelum selesai dan harus dilanjutkan menunggu jatah waktu prosessor tiba kembali pada proses itu

Algoritma penjadwalan proses Nonpreemptive FIFO (First In First Out) SJF (Shortest Job First) HRN (Highest Ratio Next) MFQ (Multiple Feedback Queues) Preemptive RR (Round Robin) SRF (Shortest Remaining First) PS (Priority Schedulling) GS (Guaranted Schedulling)

Penjadwalan proses Round Robin (RR) Semua proses dianggap penting dan diberi sejumlah waktu prosessor yang disebut kwanta Penjadwalan RR merupakan Penjadwalan preemptive, bukan di preempt oleh proses lain tapi terutama oleh penjadwal berdasarkan lama waktu berjalannya proses. Sehingga disebut preempt by time Penjadwalan tanpa prioritas

Ketentuan Algoritma Round Robin (RR) Jika kwanta habis dan proses belum selesai maka proses menjadi runnable dan proses dialihkan ke proses lain Jika kwanta belum habis dan proses menunggu suatu kejadian selesai (selesainya operasi I/O), maka proses menjadi blocked dan prosessor dialihkan ke proses lain Jika kwanta belum habis tapi proses telah selesai maka proses diakhiri dan prosessor dialihkan ke proses lain

Algoritma penjadwalan RR dapat diimplemantasikan sebagai berikut Mengelola senarai proses ready (runnable) sesuai urutan kedatangan Ambil 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 penjadwalan RR adalah menentukan besar kwanta, yaitu Kwanta terlalu besar menyebabkan waktu tanggap besar dan turn around time rendah Kwanta terlalu kecil mengakibatkan peralihan proses terlalu banyak sehingga menurunkan efisiensi prosessor Harus ditetapkan kwanta waktu yang optimal berdasar kebutuhan sistem terutama dari hasil percobaan atau data historis. Besar kwanta waktu beragam tergantung beban sistem

Kriteria penilaian penjadwalan pada RR Fairness : penjadwalan RR adil bila dipandang dari persamaan pelayanan oleh prosessor Efisiensi : penjadwalan RR cenderung efisien pada sistem interaktif Waktu tanggap : penjadwalan RR memuaskan untuk sistem interaktif, tidak memadai untuk sistem waktu nyata Turn around time : penjadwalan RR cukup bagus Throughput : penjadwlan RR cukup bagus

Penggunaan penjadwalan proses RR Cocok untuk sistem interactive time sharing dimana kebanyakan waktu dipergunakan untuk 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

Contoh sistem waktu nyata Mesin ATM (automatic teller machine) bank Sistem informasi saham Pemesanan tiket pesawat terbang Teknologi EFI (Electronic Fuel Injection) dan VVT-i (Variable Valve Timing with Intelligence)

Sistem waktu nyata Hard real time Soft real time Firm real time Adalah sistem yang harus memenuhi tenggat waktu pada setiap kesempatan. Contoh sistem dari kelas ini adalah sebuah sistem yang melakukan shutdown dari sebuah roket. Sebuah delay yang tak terduga selama setengah detik mungkin dapat menyebabkan roket meledak Soft real time Sistem yang jika suatu saat gagal dalam memenuhi tenggat waktu, tidak akan menyebabkan kegagalan sistem. Semua sistem komputer dapat dikategorikan dalam kelas ini karena semua sistem harus memenuhi definisi diatas, dalam dimensi yang berbeda beda. Contoh sistem dari kelas ini sebuah video player yang harusnya selalu menampilkan setiap frame sesuai dengan rate yang diinginkan. Delay selama setengah detik tidak akan menyebabkan kegagalan yang fatal tetapi akan mengganggu kenyamanan user Firm real time Adalah sisstem yang memiliki karakteristik pewaktuan seperti sistem hard real time tapi mampu menjalankan aplikasi waktu nyata level user seperti grafis atau TCP/IP yang biasanya tidak dapat dijalankan oleh sistem hard real time

Penjadwalan proses FIFO Penjadwalan FIFO merupakan : Penjadwalan non preemptive (run to completion) Penjadwalan tidak berprioritas

Ketentuan penjadwalan FIFO Proses proses diberi jatah waktu prosessor bedasar waktu kedatangan Setelah proses mendapat jatah waktu prosessor, proses dijalankan sampai selesai Penjadwalan FIFO dikatakan adil dalam artian resmi (dalam semantiks/antrian, yaitu proses yang datang duluan dilayani duluan juga), tapi dinyatakan tak adil karena job-job yang perlu waktu lama membuat job-job pendek menunggu. Job-job tak penting dapat membuat job-job penting menunggu

Kriteria penilaian penjadwalan proses FIFO Fairness ; penjadwalan FIFO adil bila dipandang dari semantiks antrian Efisiensi : penjadwalan FIFO sangat efisien. Waktu tanggap : penjadwalan FIFO sangat jelek tidak cocok untuk sistem interaktif apalagi waktu nyata Turn around time : penjadwalan FIFO jelek

Penggunaan penjadwalan FIFO Cocok untuk sistem batch yang sangat jarang interaksi dengan pemakai. Contoh aplikasi analisis numerik, pembuatan tabel Penjadwalan FIFO sama sekali tidak berguna untuk sistem interaktif karena tidak memberi waktu tanggap yang bagus Tidak dapat digunakan untuk sistem waktu nyata

Penjadwalan proses PS Ide penjadwalan PS adalah tiap proses diberi prioritas dan proses berprioritas tertinggi running (mendapat jatah waktu prosessor) Prioritas dapat diberikan secara Prioritas statis (static priorities) Prioritas dinamis (dynamic priorities)

Prioritas statis Adalah prioritas yang tak berubah Keunggulan Mudah diimplementasikan Mempunyai overhead relatif kecil Kelemahan Penjadwalan tak tanggap perubahan lingkungan yang mungkin menghendaki penyesuaian prioritas

Prioritas dinamis Merupakan mekanisme 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 ini diimbangi dalam peningkatan daya tanggap sistem

Contoh penjadwalan proses PS Proses-proses sangat banyak operasi masukan/keluaran (I/O bound) menghabiskan kebanyakan waktu menunggu selesainya operasi masukan/keluaran. Proses proses ini diberi prioritas sangat tinggi sehingga begitu proses memerlukan prosessor segera diberikan, proses akan segera memulai permintaan masukan/keluaran berikutnya sehingga menyebabkan proses blocked menunggu selesainya operasi masukan/keluaran. Dengan demikian prosessor dapat digunakan proses proses lain Proses proses I/O bound berjalan secara paralel bersama proses proses lain yang benar benar memerlukan prosessor, sementara proses proses I/O bound itu menunggu selesainya operasi DMA. Proses proses yang sangat operasi masukan dan keluaran kalau harus menunggu lama untuk memakai prosessor (karena prioritas rendah) hanya akan memebebani memori karena harus disimpan tanpa perlu proses proses itu di memori karena tidak selesai selesai menunggu operasi masukan dan menunggu jatah prosessor

Algoritma prioritas dinamis Algoritma sederhana yang memberi layanan bagus adalah menset prioritas dengan nilai 1/f dimana f adalah rasio kwanta terakhir yang digunakan proses Proses yang menunggu 2ms kwanta 100ms maka prioritas nya 50 Proses yang berjalan selama 50ms sebelum blocked berprioritas 2 Proses yang menggunakan seluruh kwanta berprioritas 1