Materi Pertemuan 3 (Scheduling)

Nama : Gede Haris Premana Wibawa.

Nim : 1605551016.
Dosen : I Putu Agus Eka Pratama ST., MT.
Matakuliah : Network Operating System.
Kampus : Universitas Udayana, Fakultas Teknik, Program Studi Teknologi Informasi.

Halo blogger mania, kali ini saya akan melanjutkan pembahasan mengenai materi Process, dipostingan ini akan membahas mengenai konsep dasar dan definisi dari Scheduling, Multiprogramming, jenis-jenis Scheduling, dan Algoritma yang digunakan pada Scheduling.

Definisi Scheduling pada Sistem Operasi

Scheduling (Penjadwalan) proses merupakan kumpulan kebijakan dan mekanisme di sistem operasi (meliput kernel, palikasi, dan process) yang berkaitan dengan urutan kerja yang dilakukan oleh komputer dan sistem komputer. Penjadwalan bertugas untuk memutuskan proses yang harus berjalan dan kapan & selama berapa lama proses itu berjalan. Sasaran utama penjadwalan proses adalah melakukan optimalisasi kinerja berdasarkan kriteria sebagai berikut.

1. Adil (Fairness). 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.
2. Efisiensi (Efficiency). Efisiensi atau utilisasi pemroses dihitung dengan perbandingan (rasio) waktu sibuk pemroses (processor).
3. Waktu Tanggap (Respon Time). Waktu tanggap dapat dibedakan menjadi 2 antara lain :

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 dengan Terminal Response Time.
Sistem waktu nyata. Didefinisikan sebagai waktu dari saat kejadian (internal atau eksternal) sampai instruksi pertama rutin layanan yang dimaksud dieksekusi, disebut dengan Event Response Time.

4. Turn Around Time. 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, yaitu : Turn arround time = waktu eksekusi + waktu menunggu.

5. Throughput. 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.

Peran Scheduling

Peran penjadwalan dalam proses pada sistem operasi agar memungkinkan kinerja sistem operasi menjadi optimal. Berikut ini merupakan peran penjadwalan proses pada sistem operasi.

Menjamin tiap proses mendapat pelayanan dari pemroses yang adil.
Menjaga agar pemroses tetap dalam keadaan sibuk sehingga efisiensi mencapai maksimum. Pengertian sibuk adalah pemroses tidak menganggur, termasuk waktu yang dihabiskan untuk mengeksekusi program pemakai dan sistem operasi.
Meminimalkan waktu tanggap.
Meminimalkan turn arround time.
Memaksimalkan jumlah job yang diproses persatu interval waktu. Lebih besar angka throughput, lebih banyak kerja yang dilakukan sistem.

Jenis Scheduling

Terdapat 4 tipe penjadwalan berada secara bersama-sama pada sistem operasi yang kompleks, yaitu sebagai berikut.

1. Long Term Scheduling. Penjadwal ini bekerja terhadap antrian batch dan memilih batch berikutnya yang harus dieksekusi. Batch biasanya adalah proses-proses dengan penggunaan sumber daya yang intensif (yaitu waktu pemroses, memori, perangkat masukan/keluaran), program-program ini berprioritas rendah, digunakan sebagai pengisi (agar pemroses sibuk) selama periode aktivitas job-job interaktif rendah.

2. Medium Term Scheduling. Setelah eksekusi selama suatu waktu, proses mungkin menunda sebuah eksekusi karena membuat permintaan layanan masukan/keluaran atau memanggil suatu system call. Proses-proses tertunda tidak dapat membuat suatu kemajuan menuju selesai sampai kondisi-kondisi yang menyebabkan tertunda dihilangkan. Agar ruang memori dapat bermanfaat, maka proses dipindah dari memori utama ke memori sekunder agar tersedia ruang untuk proses-proses lain. Kapasitas memori utama terbatas untuk sejumlah proses aktif.

3. Short Term Scheduling. Bertugas menjadwalkan alokasi pemroses di antara proses-proses ready di memori utama. Penjadwalan dijalankan setiap terjadi pengalihan proses untuk memilih proses berikutnya yang harus dijalankan dalam waktu singkat.

4. I/O Scheduling. Memilih proses mana yang tertunda yang dapat dilanjutkan kembali berdasarkan ketersediaan perangkat I/O.

Strategi Scheduling

Terdapat 2 strategi penjadwalan diantaranya sebagai berikut.

1. Penjadwalan nonpreemptive (run to completion). Proses diberi jatah waktu oleh pemroses, maka pemroses tidak dapat diambil alih oleh proses lain sampai proses itu selesai.
2. Penjadwalan preemptive. Proses diberi jatah waktu oleh pemroses, maka pemroses dapat diambil alih proses lain, sehingga proses disela sebelum selesai dan harus dilanjutkan menunggu jatah waktu pemroses tiba kembali pada proses itu. Berguna pada sistem dimana proses-proses yang mendapat perhatian/tanggapan pemroses secara cepat, seperti berikut.

Pada sistem realtime, kehilangan interupsi (tidak layani segera) dapat
berakibat fatal.
Pada sistem interaktif, agar dapat menjamin waktu tanggap yang memadai. Penjadwalan secara preemptive baik tetapi harus dibayar mahal. Peralihan proses memerlukan overhead (banyak tabel yang dikelola). Supaya efektif, banyak proses harus berada di memori utama sehingga proses-proses tersebut dapat segera running begitu diperlukan. Menyimpan banyak proses tak running benar-benar di memori utama merupakan suatu overhead tersendiri.

Algoritma Scheduling

Algoritma Scheduling membantu alur penjadwalan pada sistem serta membantu programmer di dalam pengembangan aplikasi terkait dengan sistem operasi. Berikut ini merupakan beberapa algoritma dalam scheduling diantaranya sebagai berikut.

1. Round Robin.Penjadwalan yang paling tua, sederhana, adil,banyak digunakan algoritmanya dan mudah diimplementasikan. Penjadwalan tanpa prioritas. Berasumsi bahwa semua proses memiliki kepentingan yang sama, sehingga tidak ada prioritas tertentu.
Semua proses dianggap penting sehingga diberi sejumlah waktu oleh pemroses yang disebut quantum atau time slice dimana proses itu berjalan. Jika proses masih running sampai akhir quantum, maka CPU akan mempreempt proses itu dan memberikannya ke proses lain. Penjadwal membutuhkannya dengan memelihara daftar proses dari runnable. Ketika quantum habis untuk satu proses tertentu, maka proses tersebut akan diletakkan diakhir daftar (list). Algoritma yang digunakan adalah sebagai berikut.

Jika quantum habis dan proses belum selesai, maka proses menjadi runnabledan pemroses dialihkan ke proses lain.
Jika quantum belum habis dan proses menunggu suatu kejadian (selesainya operasi I/O), maka proses menjadi blocked dan pemroses dialihkan ke proses lain.
Jika quantum belum habis tetapi proses telah selesai, maka proses diakhiri dan pemroses dialihkan ke proses lain.

2. FIFO (First In First Out). Penjadwalan paling sederhana, karena proses-proses diberi jatah waktu pemroses berdasarkan waktu kedatangan dan pada saat proses mendapat jatah waktu pemroses, proses dijalankan sampai selesai. FIFO jarang digunakan secara mandiri, tetapi dikombinasikan dengan skema lain, misalnya : Keputusan berdasarkan prioritas proses. Untuk proses-pross berprioritas sama diputuskan berdasarkan FIFO. Penjadwalan ini :

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).

3. Shortest Job First (SJF). Penjadwalan ini mengasumsikan waktu jalan proses sampai selesai 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.

Referensi

[1] I Putu Agus Eka Pratama."PPT Network Operating System Pertemuan 3". 2018.

[2] "Modul Training TOT : Sistem Operasi Bab 4". 2018.