Kuis part. 6

Nama : Novan Nurdiana

Kuis part. 6

Penjadwalan CPU

1)      Apa yang di maksud penjadwalan   CPU?

Penjadwalan CPU adalah (CPU scheduling) adalah suatu pengaturan proses-proses yang adadalam cpu. Penjadwalan ini sangatlah penting karena menentukan performa dari sebuah cpu.Penjadwalan cpu adalah dasar dari multiprogramming karena dengan adalnya alokasi itu maka proses-proses itu mendapatkan alokasi resource dari CPU.

2)      Sebutkan Kriteria Penjadwalan yang Optimal?

Kriteria untuk mengukur dan optimasi kinerje penjadwalan :

·         Adil (fairness)Adalah proses-proses yang diperlakukan sama, yaitu mendapat jatah waktu pemroses yang sama dan tak ada proses yang tak kebagian layanan pemroses sehingga mengalami kekurangan waktu.

·         Efisiensi (eficiency) Efisiensi atau utilisasi pemroses dihitung dengan perbandingan (rasio) waktu sibuk pemroses.

·         Waktu tanggap (response time).Waktu tanggap berbeda untuk : Sistem interaktif

·         Didefinisikan sebagai waktu yang dihabiskan dari saat karakter terakhir dari perintah dimasukkan atau transaksi sampai hasil pertama muncul di layar. Waktu tanggap ini disebut terminal response time.

·         Sistem waktu nyata

·         Didefinisikan sebagai waktu dari saat kejadian (internal atau eksternal) sampai instruksi pertama rutin layjkusnendaranan yang dimaksud dieksekusi, disebut event response time.

·         Turn around time Adalah waktu yang dihabiskan dari saat program atau job mulai masuk ke system 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, yaitu : Turn arround time = waktu eksekusi + waktu menunggu.

·         Throughput Adalah jumlah kerja yang dapat diselesaikan dalam satu unit waktu. Cara untuk mengekspresikan throughput adalah dengan jumlah job pemakai yang dapat dieksekusi dalam satu unit / interval waktu. Kriteria-kriteria tersebut saling bergantung dan dapat pula saling bertentangan sehingga tidak dimungkinkan optimasi semua kriteria secara simultan. Contoh : untuk memberi waktu tanggap kecil memerlukan penjadwalan yang sering beralih ke antara proses-proses itu. Cara ini meningkatkan overhead sistem dan mengurangi throughput. Oleh karena itu dalam menentukan kebijaksanaan perancangan penjadwalan sebaiknya melibatkan kompromi diantara kebutuhan-kebutuhan yang saling bertentangan. Kompromi ini bergantung sifat dan penggunaan sistem komputer.

3)      Apa yang di maksud SJF?

SJF (Shortest - Job - First) adalah Penggabungan setiap proses merupakan panjang dari brust CPU berikutnya. Panjang tersebut digunakan untuk penjadwalan proses pada waktu terpendek.

4)      Sebutkan jenis penjadwalan?

1.  Nonpreemptive, menggunakan konsep :

a. FIFO (First In First Out) atau FCFS (First Come First Serve)

b. SJF (Shortest Job First)

c. HRN (Highest Ratio Next)

d. MFQ (Multiple Feedback Queues)

2.  Preemptive, menggunakan konsep :

a. RR (Round Robin)

b. SRF (Shortest Remaining First)

c. PS (Priority Schedulling)

d. GS (Guaranteed Schedulling)

Klasifikasi lain selain berdasarkan dapat/tidaknya suatu proses diambil secara paksa adalah klasifikasi berdasarkan adanya prioritas di proses-proses, yaitu :

1.  Algoritma penjadwalan tanpa berprioritas.

`           2.  Algoritma penjadwalan berprioritas, terdiri dari :

a. Berprioritas static

b. Berprioritas dinamis

Algoritma Nonpreemptive

First In First Out (FIFO)

First In First Out (FIFO) merupakan penjadwalan tidak berprioritas. FIFO adalah penjadwalan paling sederhana, yaitu proses-proses diberi jatah waktu pemroses berdasarkan waktu kedatangan. Pada saat proses mendapat jatah waktu pemroses, proses dijalankan sampai selesai.

Penilaian penjadwalan ini berdasarkan kriteria optimasi :

·         Adil, dalam arti resmi (proses yang datang duluan akan dilayani lebih dulu), tapi dinyatakan tidak adil karena job-job yang perlu waktu lama membuat job-job pendek menunggu. Job-job yang tidak penting dapat membuat job-job penting menunggu lama.

·         Efisiensi, sangat efisien.

·         Waktu tanggap sangat jelek, tidak cocok untuk sistem interaktif apalagi untuk sistem waktu nyata.

·         Turn around time kurang baik.

·         Throughtput kurang baik. FIFO jarang digunakan secara mandiri, tetapi dikombinasikan dengan skema lain.

·         Baik untuk sistem batch yang sangat jarang berinteraksi dengan pemakai. Contoh : aplikasi analisis numerik, maupun pembuatan tabel.

·            Sangat tidak baik (tidak berguna) untuk sistem interaktif, karena tidak memberi waktu tanggap yang baik.

·            Tidak dapat digunakan untuk sistem waktu nyata (real-time applications).

Contoh:Ada tiga buah proses yang datang secara bersamaan yaitu pada 0 ms, P1 memiliki burst time 24 ms, P2 memiliki burst time 3 ms, dan P3 memiliki burst time 3 ms. Hitunglah waiting time rata-rata dan turnaround time( burst time + waiting time) dari ketiga proses tersebut dengan menggunakan algoritma FCFS. Waiting time untuk P1 adalah 0 ms (P1 tidak perlu menunggu), sedangkan untuk P2 adalah sebesar 24 ms (menunggu P1 selesai), dan untuk P3 sebesar 27 ms (menunggu P1 dan P2 selesai).

Urutan kedatangan adalah P1, P2 , P3; gantt chart untuk urutan ini adalah:

Waiting time rata-ratanya adalah sebesar(0+24+27)/3 = 17ms. Turnaround time untuk P1 sebesar 24 ms, sedangkan untuk P2 sebesar 27 ms (dihitung dari awal kedatangan P2 hingga selesai dieksekusi), untuk P3 sebesar 30 ms. Turnaround time rata-rata untuk ketiga proses tersebut adalah (24+27+30)/3 = 27 ms.

Kelemahan dari algoritma ini:

              1.      Waiting time rata-ratanya cukup lama.

2.      Terjadinya convoy effect, yaitu proses-proses menunggu lama untuk menunggu 1 proses besar yang sedang dieksekusi oleh CPU. Algoritma ini juga menerapkan konsep non-preemptive, yaitu setiap proses yang sedang dieksekusi oleh CPU tidak dapat di-interrupt oleh proses yang lain.

            Misalkan proses dibalik sehingga urutan kedatangan adalah P3, P2, P1. Waiting time adalah P1=6; P2=3; P3=0. Average waiting time: (6+3+0)/3=3.

                        Shortest Job First (SJF)

Penjadwalan ini mengasumsikan waktu berjalannya proses sampai selesai telah diketahui sebelumnya. Mekanismenya adalah menjadwalkan proses dengan waktu jalan terpendek lebih dulu sampai selesai, sehingga memberikan efisiensi yang tinggi dan turn around time rendah dan penjadwalannya tak berprioritas.

                        Contoh :

Terdapat empat proses (job) yaitu A,B,C,D dengan waktu jalannya masing-masing adalah 8,4,4 dan 4 menit. Apabila proses-proses tersebut dijalankan, maka turn around time untuk A adalah 8 menit, untuk B adalah 12, untuk C adalah 16 dan untuk D adalah 20. Apabila keempat proses tersebut menggunakan penjadwalan shortest job fisrt, maka turn around time untuk B adalah 4, untuk C adalah 8, untuk D adalah 12 dan untuk A adalah 20.

Karena SJF selalu memperhatikan rata-rata waktu respon terkecil, maka sangat baik untuk proses interaktif. Umumnya proses interaktif memiliki pola, yaitu menunggu perintah, menjalankan perintah, menunggu perintah dan menjalankan perintah, begitu seterusnya. Masalah yang muncul adalah tidak mengetahui ukuran job saat job masuk. Untuk mengetahui ukuran job adalah dengan membuat estimasi berdasarkan kelakukan sebelumnya. Prosesnya tidak datang bersamaan, sehingga penetapannya harus dinamis. Penjadwalan ini jarang digunakan karena merupakan kajian teoritis untuk pembandingan turn around time.

                        Highest Ratio Next (HRN)

Highest Ratio Next merupakan strategi penjadwalan dengan prioritas proses tidak hanya berdasarkan fungsi waktu layanan tetapi juga jumlah waktu tunggu proses. Begitu proses mendapat jatah pemroses, proses berjalan sampai selesai.

Prioritas dinamis HRN dihitung berdasarkan rumus : Prioritas = (waktu tunggu + waktu layanan ) / waktu layanan Karena waktu layanan muncul sebagai pembagi, maka job lebih pendek berprioritas lebih baik, karena waktu tunggu sebagai pembilang maka proses yang telah menunggu lebih lama juga mempunyai kesempatan lebih bagus. Disebut HRN, karena waktu tunggu ditambah waktu layanan adalah waktu tanggap, yang berarti waktu tanggap tertinggi yang harus dilayani.

              4.      Multilevel Feedback Queue

Algoritma ini mirip sekali dengan algoritma multilevel queue. Perbedaannya ialah algoritma ini mengizinkan proses untuk pindah antrian. Jika suatu proses menyita CPU terlalu lama, maka proses itu akan dipindahkan ke antrian yang lebih rendah. Hal ini menguntungkan proses interaksi karena proses ini hanya memakai waktu CPU yang sedikit. Demikian pula dengan proses yang menunggu terlalu lama. Proses ini akan dinaikkan tingkatannya. Biasanya prioritas tertinggi diberikan kepada proses dengan CPU burst terkecil, dengan begitu CPU akan terutilisasi penuh dan M/K dapat terus sibuk. Semakin rendah tingkatannya, panjang CPU burst proses juga semakin besar.

5)       Definisikan perbedaan antara   penjadualan secara preemptive dan nonpreemptive?

Penjadwalan Non Preemptive
Jika proses sedang menggunakan CPU, proses tersebut akan membawa CPU sampai proses tersebut melepaskannya (berhenti dalam keadaan wait). Dapat dikatakan bahwa Non-Preemptive ini merupakan proses yang hanya dapat melakukan proses sekali run saja kemudian diselesaikan sampai akhir proses tersebut tanpa ada proses yang menyela proses ini.

Penjadwalan Preemptive
Pada saat proses sedang menggunakan CPU, CPU dapat diambil alih oleh proses lain.
Dalam hal ini harus selalu dilakukan perbaikan data. Proses ini adalah kebalikan dari proses Non-preemptive tadi yakni saat proses ini bekerja, maka proses dapat disela oleh proses lain sehingga prose ini akan kembali di proses setelah CPU menyelesaikan proses yang menyela tadi