Penjadwalan CPU

penjadwalan CPU adalah basis dari multi programming sistem operasi. Dengan men-switch CPU diantara proses. Akibatnya sistem operasi bisa membuat komputer produktif. Dalam bab ini kami akan mengenalkan tentang dasar dari konsep penjadwalan dan beberapa algoritma penjadwalan. Dan kita juga memaparkan masalah dalam memilih algoritma dalam suatu sistem.

• KRITERIA PENJADWALAN

Algoritma penjadwalan CPU yang berbeda akan memiliki perbedaan properti. Sehingga untuk memilih algoritma ini harus dipertimbangkan dulu properti-properti algoritma tersebut. Ada beberapa kriteria yang digunakan untuk melakukan pembandingan algoritma penjadwalan CPU, antara lain:

1. CPU utilization. Diharapkan agar CPU selalu dalam keadaan sibuk. Utilitas CPU dinyatakan dalam bentuk prosen yaitu 0-100%. Namun dalam kenyataannya hanya berkisar antara 40-90%.
2. Throughput. Adalah banyaknya proses yang selesai dikerjakan dalam satu satuan waktu.
3. Turnaround time. Banyaknya waktu yang diperlukan untuk mengeksekusi proses, dari mulai menunggu untuk meminta tempat di memori utama, menunggu di ready queue, eksekusi oleh CPU, dan mengerjakan I/O.
4. Waiting time. Waktu yang diperlukan oleh suatu proses untuk menunggu di ready queue. Waiting time ini tidak mempengaruhi eksekusi proses dan penggunaan I/O.
5. Response time. Waktu yang dibutuhkan oleh suatu proses dari minta dilayani hingga ada respon pertama yang menanggapi permintaan tersebut.
6. Fairness. Meyakinkan bahwa tiap-tiap proses akan mendapatkan pembagian waktupenggunaan CPU secara terbuka (fair).

• DISPATCHER

Dispatcher adalah suatu modul yang akan memberikan kontrol pada CPU terhadap penyeleksian proses yang dilakukan selama short-term scheduling. Fungsifungsi yang terkandung di dalam-nya meliputi:

1. Switching context;
2. Switching ke user-mode;
3. Melompat ke lokasi tertentu pada user program untuk memulai program. Waktu yang diperlukan oleh dispatcher untuk menghentikan suatu proses dan memulai untuk menjalankan proses yang lainnya disebut dispatch latency

• ALGORITMA PENJADWALAN

Proses memerlukan prosesor.  Proses memerlukan penjadwalan pemakaian prosesor.  Berdasarkan berbagai ketentuan pada penjadwalan proses serentak, dapat disusun teknik penjadwalan prosesor.  Dapat dipandang semua proses serentak itu sebagai satu kumpulan proses yang memerlukan prosesor. 

Di sini, dianggap semua proses sebagai satu kumpulan proses serentak.  Proses ini akan diolah oleh prosesor baik dalam bentuk antrian maupun dalam bentuk prioritas atau preempsi.  Beberapa algoritma penjadwalan yang umum akan dibahas pada bagian ini.  Untuk memudahkan mengamati setiap algoritma akan digunakan dua buah contoh (kedua Gambar berikut) antrian tetap yang akan kita gunakan untuk diterapkan pada berbagai algoritma penjadwalan yang akan kita bahas.

Nama Proses	Saat Tiba	Lama Proses
A B C D E	0 0 0 0 0	7 10 2 4 8

Gambar Kasus I – antrian lima proses dengan saat tiba = 0

Nama Proses	Saat Tiba	Lama Proses
A B C D E	0 1 8 2 5	7 10 2 4 8

Gambar Kasus II – antrian lima proses saat tiba berbeda

Konsep Dasar Penjadwalan CPU

Posted by admin on June 25th, 2010

Penjadwalan proses didasarkan pada sistem operasi yang menggunakan prinsip    multiprogramming.  Dengan cara mengalihkan kerja CPU untuk beberapa proses, maka CPU akan semakin produktif.

Pada multiprogramming, selalu akan terjadi beberapa proses berjalan dalam suatu waktu.  Sedangkan pada uniprogramming hal ini tidak akan terjadi, karena hanya ada satu proses yang berjalan pada saat tertentu.

Konsep dasar dari multiprogramming ini adalah: suatu proses akan menggunakan CPU sampai proses tersebut dalam status wait (misalnya meminta I/O) atau selesai.  Pada saat wait , maka CPU akan nganggur (idle).  Untuk mengatasi hal ini, maka CPU dialihkan ke proses lain pada saat suatu proses sedang dalam wait, demikian seterusnya.

Peker-jaan	Saat Tiba	Lama Proses	Saat Mulai	Saat rampung	Lama tanggap	Waktu Sia-Sia	Rp	Rt
(1)	(2)	(3)	(4)	(5)	(6)	(7)	(8)	(9)

Tabel proses kerja prosesor

Dalam menggambarkan sebuah penjadwalan dapat dilakukan dengan menyusun kerja proses seperti Gambar di atas, atau ada kalanya diperlukan barisan saat proses untuk dapat menyusun tabel kerja proses.  Selanjutnya, dari kedua cara ini, dapat dihitung waktu sia-sia (T-t), rerata lama tanggap T_t, nilai rasio tanggap R_t, dan rasio penalti R_p.

Penjadwalan prosesor dapat dibagi menjadi beberapa kategori setelah proses sudah berada dalam antrian yaitu prioritas dan preempsi.  Dalam keadaan tanpa prioritas atau preempsi, maka penjadwalan adalah melalui antrian.  Dengan demikian dapat disusun ketegori penjadwalan berdasarkan prioritas dan preempsi itu kedalam Gambar berikut:

	Tanpa prioritas	Dengan prioritas
Tanpa preempsi	I	II
Dengan preempsi	III	IV

Gambar Kategori kerja prosesor

Kesemuanya ada empat kategori meliputi (I) tanpa prioritas dan tanpa preempsi melalui antrian biasa, (II) dengan prioritas dan tanpa preempsi, (III) tanpa prioritas dan dengan preempsi, dan (IV) dengan prioritas dan dengan preempsi.  Selanjutnya kategori penjadwalan ini dapat kita uraikan dalam berbagai algoritma penjadwalan.