Algoritma Penjadwalan CPU

Algoritma Penjadwalan CPU - Penjadwalan CPU adalah permasalahan menentukan proses mana pada ready queue yang dialokasikan ke CPU. Terdapat beberapa algoritma penjadwalan CPU, diantaranya :

1. Algoritma Penjadwalan First Come, First Served (FIFO).
2. Algoritma Penjadwalan Shortest Job First.
3. Algoritma Penjadwalan Priority Schedulling (jadwal prioritas).
4. Algoritma Penjadwalan Round Robin.

Setiap algoritma diukur “turnaround time” dan “waiting time” untuk membandingkan performansi dengan algoritma lain. Dan untuk mengukur turnaround time dan waiting time, digunakan “Gant Chart” . CPU time (Burst Time) membutuhkan semua proses diasumsikan diketahui. Arrival time untuk setiap proses pada ready queue diasumsikan diketahui.

• Algoritma Penjadwalan First Come, First Served (FCFS)

Proses yang pertama kali meminta jatah waktu untuk menggunakan CPU akan dilayani terlebih dahulu. Dan rata-rata waktu tunggu (Average waiting time) cukup tinggi.

Algoritma penjadwalan FCFS merupakan salah satu strategi penjadwalan non-Preemptive karena sekali CPU dialokasikan pada suatu proses, maka proses tersebut akan tetap memakai CPU sampai proses tersebut melepaskannhya, yaitu jika proses berhenti atau meminta I/O. Kelemahan dari Algoritma penjadwalan ini adalah adanya convoy effect.

skema proses yang meminta CPU mendapat prioritas. Implementasi dari FCFS mudah diatasi dengan FIFO queue. Contoh :

blog.uin-malang.ac.id/fiia/files/2010/10/1.jpg

urutan kedatangan adalah P1, P2, P3

Gant Chart ini adalah :

blog.uin-malang.ac.id/fiia/files/2010/10/2.jpg

Waiting time for P1 = 0; P2 = 24; P3 = 27

Average waiting time: (0 + 24 + 27)/3 = 17

misal proses dibalik sehingga urutan kedatangan adalah P2, P3, P1. Gant Chartnya adalah :

blog.uin-malang.ac.id/fiia/files/2010/10/31.jpg

• Algoritma Shortest Job First Scheduler

Algoritma ini digunakan ketika CPU bebas proses yang mempunyai waktu terpendek untuk menyelesaikannya mendapat prioritas. Seandainya dua proses atau lebih mempunyai waktu yang sama maka FCFS algoritma digunakan untuk menyelsaikan masalah tersebut.

Prinsip algoritma penjadwalan ini adalah, proses yang memiliki CPU burst paling kecil dilayani terlebih dahulu. Oleh karena itu, algoritma ini optimal jika digunakan, tetapi sulit untuk diimplementasikan karena sulit mengetahui CPU burst selanjutnya.

Ada dua skema dalam SJFS ini yaitu:

1. Non premptive— ketika CPU memberikan kepada proses itu tidak bisa ditunda hingga selesai.
2. premptive— bila sebuah proses datang dengan waktu proses lebih rendah dibandingkan dengan waktu proses yang sedang dieksekusi oleh CPU maka proses yang waktunya lebih rendah mendapatkan prioritas. Skema ini disebut juga Short – Remaining Time First (SRTF). Contoh :

blog.uin-malang.ac.id/fiia/files/2010/10/4.jpg

blog.uin-malang.ac.id/fiia/files/2010/10/5.jpg

Average waiting time = (0 + 6 + 3 + 7)/4 = 4

Contoh SJF Primtive

SJF algoritma mungkin adalah yang paling optimal, karena ia memberikan rata-rata minimum waiting untuk kumpulan dari proses yang mengantri.

blog.uin-malang.ac.id/fiia/files/2010/10/6.jpg

blog.uin-malang.ac.id/fiia/files/2010/10/7.jpg

Average waiting time = (9 + 1 + 0 +2)/4 = 3

• Algoritma Penjadwalan Priority Schedulling (jadwal prioritas)

Penjadualan SJF (Shortest Job First) adalah kasus khusus untuk algoritma penjadual Prioritas. Prioritas dapat diasosiasikan masing-masing proses dan CPU dialokasikan untuk proses dengan prioritas tertinggi. Untuk proritas yang sama dilakukan dengan FCFS.

Ada pun algoritma penjadual prioritas adalah sebagai berikut:

• Setiap proses akan mempunyai prioritas (bilangan integer). Beberapa sistem menggunakan integer dengan urutan kecil untuk proses dengan prioritas rendah, dan sistem lain juga bisa menggunakan integer urutan kecil untuk proses dengan prioritas tinggi. Tetapi dalam teks ini diasumsikan bahwa integer kecil merupakan prioritas tertinggi.

• CPU diberikan ke proses dengan prioritas tertinggi (integer kecil adalah prioritas tertinggi).

• Dalam algoritma ini ada dua skema yaitu:

1. Preemptive: proses dapat di interupsi jika terdapat prioritas lebih tinggi yang memerlukan CPU.

2. Nonpreemptive: proses dengan prioritas tinggi akan mengganti pada saat pemakain time-slice habis.

• SJF adalah contoh penjadual prioritas dimana prioritas ditentukan oleh waktu pemakaian CPU berikutnya. Permasalahan yang muncul dalam penjadualan prioritas adalah indefinite blocking atau starvation.

• Kadang-kadang untuk kasus dengan prioritas rendah mungkin tidak pernah dieksekusi. Solusi untuk algoritma penjadual prioritas adalah aging.

• Prioritas akan naik jika proses makin lama menunggu waktu jatah CPU.

Contoh Priority:

blog.uin-malang.ac.id/fiia/files/2010/10/8.jpg

• Algoritma Penjadwalan Round Robin.

Algoritma Round Robin (RR) dirancang untuk sistem time sharing. Algoritma ini mirip dengan penjadual FCFS, namun preemption ditambahkan untuk switch antara proses. Antrian ready diperlakukan atau dianggap sebagai antrian sirkular. CPU mengelilingi antrian ready dan mengalokasikan masing-masing proses untuk interval waktu tertentu sampai satu time slice/ quantum.

Berikut algoritma untuk penjadual Round Robin:

• Setiap proses mendapat jatah waktu CPU (time slice/ quantum) tertentu Time slice/quantum umumnya antara 10 – 100 milidetik.

1. Setelah time slice/ quantum maka proses akan di-preempt dan dipindahkan ke antrian ready.
2. Proses ini adil dan sangat sederhana.

• Jika terdapat n proses di “antrian ready” dan waktu quantum q (milidetik), maka:

1. Maka setiap proses akan mendapatkan 1/n dari waktu CPU.
2. Proses tidak akan menunggu lebih lama dari: (n-1)q time units.

• Kinerja dari algoritma ini tergantung dari ukuran time quantum.

1. Time Quantum dengan ukuran yang besar maka akan sama dengan FCFS.
2. Time Quantum dengan ukuran yang kecil maka time quantum harus diubah ukurannya lebih besar dengan respek pada alih konteks sebaliknya akan memerlukan ongkos yang besar. Contoh :

blog.uin-malang.ac.id/fiia/files/2010/10/9.jpg

• Tipikal: lebih lama waktu rata-rata turnaround dibandingkan SJF, tapi mempunyai response terhadap user lebih cepat

 CONTOH VIDEO ALGORITMA PENJADWALAN CPU

http://www.youtube.com/watch?v=4KK0MVFSHeE&noredirect=1

Tipe-Tipe pada Sistem Operasi Windows

FAT16
Sistem file FAT16 pertama kali diperkenalkan pada era MS-DOS di tahun 1981. Sistem file yang sudah berumur 27 tahun ini, pertama kali dirancang untuk menangani file yang terdapat pada floppy disk. Selanjutnya dengan beberapa perbaikan, sistem file ini mampu untuk menangani file yang terdapat pada hard disk. Keunggulan yang paling besar dari FAT16 adalah kemampuan untuk bekerja pada banyak sistem operasi yang berbeda seperti, Windows 95/98/Me, OS/2, Linux, dan beberapa versi dari UNIX. Sedangkan kelemahan terbesarnya terletak pada jumlah kluster yang terbatas untuk tiap partisinya, sehingga apabila hardisk bertambah besar maka ukuran kluster yang ada pada hardisk juga akan bertambah besar. Pada hardisk dengan besar partisi 2GB, setiap kluster mempunyai besar 32 kilobytes, artinya walaupun file yang terdapat pada hardisk tersebut lebih kecil dari 32 KB maka pada hardisk dengan FAT16 tetap akan menempati ruangan sebesar 32 KB. FAT16 juga tidak mendukung kompresi, enkripsi dan beberapa teknik keamanan yang lain.

FAT32
Sistem file FAT32 pertama kali diperkenalkan saat peluncuran Windows 95 Service Pack 2. Sistem file ini merupakan pengembangan dari FAT16 dengan perbaikan utama terletak pada peningkatan jumlah kluster untuk setiap partisi. Dalam perjalanannya ternyata FAT32 mempunyai banyak keunggulan lain bila dibandingkan dengan pendahulunya. Meskipun FAT32 bertujuan untuk menutupi segala kelemahan yang terdapat pada FAT16, ternyata timbul suatu masalah dengan kompatibelitas terhadap sistem operasi yang lain. Bila FAT16 mampu bercengkrama dengan banyak sistem operasi, tidak demikian halnya dengan FAT32. Windows NT, Linux dan UNIX adalah beberapa diantara sistem operasi yang gagal dihinggapi oleh FAT32. Setelah muncul Windows XP, hal ini tidak menjadi masalah lagi karena Windows XP dapat dipasang dengan baik pada FAT32 sehingga mempermudah melakukan komunikasi di jaringan yang menggunakan Windows XP tanpa memperdulikan sistem file yang digunakan.

NTFS
Sistem file NTFS diperkenalkan pertama kali saat peluncuran versi awal dari Windows NT. Sistem file ini sangat berbeda dengan FAT. NTFS memberikan fitur keamanan yang sangat tinggi, kompresi data yang bagus serta enkripsi data yang susah ditembus. Sistem file ini merupakan sistem file default saat kita pertama kali melakukan instalasi Windows XP dan jika kita melakukan upgrade dari Windows 9x ke Windows XP maka kita akan ditanya apakah kita juga akan mengkonversi sistem file lama kita ke NTFS. Jika kita menolak untuk melakukan konversi juga tidak menjadi masalah sebab Windows XP tetap akan bekerja pada sistem file FAT32 tentu dengan fitur keamanan yang kurang. Yang perlu diingat, kita bisa dengan mudah melakukan konversi sistem file dari FAT16 atau FAT32 ke NTFS, tetap sebaliknya, bila kita ingin mengkonversi balik ke FAT dari NTFS tidak bisa dilakukan dengan mudah tanpa men-format hardisk.

Sayangnya sistem file NTFS tidak bisa menutupi kelemahan FAT32 dalam masalah kompatibelitas dengan sistem operasi yang lain sehingga disarankan bila kita menggunakan 2 sistem operasi yang berbeda dalam 1 komputer maka kita diharapkan untuk selalu menyediakan satu partisi dengan sistem file FAT sebagai tempat menyimpan data recovery. Namun dengan fitur recovery yang ditawarkan/termasuk di dalam sistem operasi Windows XP, saya rasa pembuatan partisi FAT ini menjadi suatu yang mubazir.

Study Praktek Sistem Operasi