(Penjadwalan Proses)

(revised)

Penjadwalan Proses (Process Scheduling)

adalah  Pengaturan jadwal CPU melayani proses dalam sistem pemrosesan data komputer. 

Melayani = Memproses = Mengeksekusi = Mengolah proses menjadi apa yang diinginkan user (pengguna komputer).

Proses = Job = Suatu Program yang akan dikerjakan diolah oleh prosessor (CPU) untuk menghasilkan apa yang yang diinginkan user.

Pada postingan ini penulis menyajikan informasi pengantar penjadwalan proses komputer. Sedangkan contoh-contoh Algorithme Penjadwalan insyaAllah dapat  penulis  postingkan pada kesempatan yang akan datang, berharap kemakluman kepada penulis karena keterbatasan dalam kesempatan.

Penjadwalan Proses merupakan kumpulan kebijaksanaan dan mekanisme di sistem operasi yang berkaitan dengan urutan layanan proses yang dilakukan sistem komputer.

Tugas Penjadwalan Proses :

1.Memutuskan proses mana yang harus dilayani (dijalankan atau dieksekusi atau diproses)

2.Menentukan kapan dan berapa lama suatu proses(job) dilayani (dijalankan).

TIPE PENJADWALAN PROSES

Ada 3 tipe penjadwalan berada bersama-sama pada Sistem Operasi yang kompleks:

1.Penjadwalan jangka Pendek (Short Therm Scheduller)

Bertugas menjadwalkan alokasi pemroses di  antara proses-proses ready di memori utama.  Penjadwalan dijalankan setiap terjadi pengalihan proses untuk  memilih proses berikutnya yang harus dilayani.

2.Penjadwalan jangka Menengah (Medium Term Scheduller)

Bertugas menjadwalkan proses-roses yang tertunda untuk kemudian dilayani hingga pemrosesan selesai.

Setelah dilayani selama suatu waktu ,ada  proses yang mungkin ditunda  layanannya  karena membuat permintaan layanan masukan/keluaran atau memanggil suatu system call sehingga proses tersebut tidak selesai. Oleh karena kapasitas memori utama terbatas untuk sejumlah proses aktif  maka  proses yang tertunda dipindah dari memori utama ke memori sekunder sehingga tersedia ruang di memori utama untuk proses-proses lain.

Aktifitas pemindahan proses dari memori utama ke memori sekunder disebut Swapping.   Ketika hilang kondisi yang membuat tertundanya proses  maka proses  dimasukkan kembali ke memori utama dan ready(bersiap dilayani).

3.Penjadwalan jangka Panjang (Long Therm Scheduller)

Penjadwalan jangka panjang bekerja terhadap antrian batch dan memiliki batch berikutnya yang harus dieksekusi. Batch biasanya adalah proses-proses dengan penggunaan sumber daya yang intensif(yaitu waktu pemroses, memori, perangkat input/output), berprioritas rendah digunakan sebagai pengisi agar pemroses sibuk selama periode aktifitas job-job interaktif rendah.

STRATEGI PENJADWALAN

Ada 2 Strategi Penjadwalan Proses:

1.Penjadwalan Non Preemptif  (Run to Completion)
Dalam penjadwalan non preemptive scheduller  tidak bisa memindahkan atau mengalihkan  layananlayani dari suatu proses sehingga  suatu proses itu  selesai dilayani.Artinya suatu proses jika dilayanin maka akan dilayani hingga selesai.

Pada Strategi Penjadwalan  Non Preemptif, Algorithme penjadwalan yang berlaku adalah(Run to Completion)yaitu Algorithma Penjadwalan  FIFO(First In First Out) atau FCFS 
(First Come First Serve), SJF(Short Job First) ,HRN  (Highest Ratio Next), MFQ(Multiple Feedback  Queues).

Catatan untuk sekedar mengingat kembali ;bahwa algorithma adalah urutan langkah langkah sistematis yang terkait pada bahasan penyelesaian suatu masalah; didalamnya bisa terdapat sejumlah variabel, perintah, ekspresi & assignment, struktur kendali aliran (control flow) dari algoritma, serta definisi fungsi/prosedur.

2.Penjadwalan Preemptive

Penjadwalan Preemptive adalah Penjadwalan yang dimana scheduller modern dapat memindahkan atau mengalihkan layanan dari suatu proses ke proses lain dalam suatu waktu dan kembali memberikan layanan lagi ke proses tersebut dalam waktu lain.

Scheduller memberikan jatah waktu tertentu  pada proses(job).  Jika waktu yang dibutuhkan suatu proses lebih pendek dari jatah waktu yang ditentukan pemroses maka proses  itu selesai (terminated) dan keluar dari memori utama.  Tetapi jika suatu proses memiliki waktu penyelesaian yang lebih panjang dari jatah waktu yang diberikan pemroses maka begitu jatah waktunya habis ,proses tersebut belum selesai   dikeluarkan dari memori utama  dan proses yang tak selesai  tersebut menunggu jatah waktu untuk  kembali dilayani ketika jatah waktu kembali tiba pada proses itu.

Strategi Penjadwalan Preemptive berguna pada Sistem yang penyelesaian proses-proses yang memerlukan  perhatian/tanggapan pemroses secara cepat  misalnya:

a.pada sistem Realtime, kehilangan interupsi  atau tidak layani dapat berakibat fatal

b.Pada sistem interaktif dapat menjamin waktu tanggap yang memadai.  Waktu tanggap sistem interaktif adalah waktu yang dihabiskan saat karakter terakhir dari perintah dimasukkan atau transaksi sampai hasil pertama muncul di layar. Waktu tanggap disebut Terminal Response  Time.

Pada Strategi Penjadwalan Preemptive

Algorithme penjadwalan yang berlaku adalah RR (Round Robin),SRF
(Short Remaining First), PS(Priority Scheduling),GS(Guaranted Scheduling).

BEBERAPA KRITERIA PENGUKURAN DAN OPTIMASI KINERJA  PENJADWALAN :

a.Adil (Fairness)

yaitu proses – proses diberlakukan sama mendapat jatah waktu pemroses sama, semua proses dilayani.

b.Efisiensi (Eficiency)

ataU utilisasi pemroses dihitung dengan perbandingan(ratio) waktu sibuk pemroses.

c.Waktu Tunggu (WT)
Disebut Waiting Time, yaitu ukuran lamanya suatu proses menunggu hingga  dilayani.(dapat mudah dilihat pada Gantt Chart atau didapatkan sebagai hasil rumus  perhitungan).Rumus perhitungan dapat dilihat pada paparan di bagian bawah postingan ini.

d.Waktu Tanggap (Response Time)

Terdapat perbedaan waktu tanggap pada Sistem Interaktif dengan Sistem Real Time yaitu:

d1.Waktu tanggap pada Sisitem Interaktif didefenisiskan sebagai waktu yang dihabiskan dari saat karakter terakhir dari perintah atau transaksi dimasukkan hingga hasil pertama muncul di monitor. Waktu Tanggap ini disebut Terminal Response Time.

d2.Waktu tanggap pada Sistem Real Time

Adalah waktu dari saat kejadian (internal atau eksternal) sampai instruksi pertama rutin dilayani. Disebut Event Response Time.

e.Completion Time (waktu penyelesaian)
Adalah waktu ketika suatu proses selesai dilayani.Ukuran waktu selesai dapat dilihat pada Gantt Chart atau sebagai hasil perhitungan.

f.Turn Around Time (TAT)

merupakan waktu yang digunakan sejak proses tiba di dalam sistem pemrosesan hingga proses selesai dilayani atau diartikan sebagai waktu yang dihabiskan suatu proses selama di dalam sistem. 
Kadang  ada yang menyebut TAT sebagai Waktu Penyelesaian.
Waktu Penyelesaian berbeda maksudnya dengan Waktu Selesai.


TAT merupakann kriteria  yang biasa diukur dalam bahasan penjadwalan. Rumus perhitungan TAT dapat dilihat pada bagian bawah postingan ini. 

g.Throughtput

Jumlah kerja yang dapat diselesaikan dalam satu uni(interval) waktu. Diekspresikan sebagai jumlah proses yang dapat dilayani dalam satu unit(interval) tertentu.

Kriteria ukur dan optimasi penjadwalan tersebut di atas dapat saling mendukung tetapi dapat saling bertentangan, sehingga tidak dimungkinkan optimasi kriteria secara simultan.

Contoh: Untuk memperkecil waktu tanggap memerlukan penjadwalan yang sering beralih diantara proses-proses itu.Hal demikian akan meningkatkan overhead sistem dan mengurangi Throughput. Oleh karena itu perancangan sistem penjadwalan harus mengkompromikan kebutuhan-kebutuhan yang saling bertentangan, tergantung sifat dan penggunaan sistem komputer.

BEBERAPA ISTILAH  LAIN DALAM PENJADWALAN PROSES

No.	Istilah	Nama Lain dan  pengertian
1.	Proses	Proces, Program, Job, pekerjaan, yang memerlukan layanan pemroses diatur oleh scheduller
2.	Processor	CPU , Pemroses , yang melaksanakan pemrosesan(pelayanan   proses), yang melayani proses
3.	Scheduller	Pengatur waktu  pemrosesan , pengatur jadwal layanan proses terhadap pemroses
4.	Arrival Time (AT)	Waktu tiba, waktu datang, waktu masuknya proses ke dalam sistem pemrosesan (ukurannya biasanya dapat dilihat pada penjelasan soal atau pada tabel soal).
5.	Burst Time (BT)	Execute Time, waktu eksekusi proses, waktu layanan proses ,waktu yang dibutuhkan proses untuk dilayani(ukurannya biasanya dapat dilihat pada soal atau pada tabel soal  dan pada Gantt Chart).
6.	Start Time (ST)	waktu rilis layanan proses ,Waktu ketika proses mulai dilayani ,dapat mudah dilihat pada Chart).

Agar penggunaan istilah -istilah lebih simpel maka dalam bahasan algorithme penjadwalan penulis menggunakan istilah dalam Bahasa Inggris dengan maksud efisiensi penulisan serta mudah diartikan sahabat pembaca online secara umum.

@BEBERAPA RUMUS PENGUKURAN DALAM PENJADWALAN PROSES@

*Turn Around Time = Completion Time – Arrival Time

Di sini saya notasikan sebagai  TAT = CT – AT

Tetapi pada kondisi AT =0 semua proses tiba di sistem pemrosesan maka TAT = CT – 0  sehingga dalam hal khusus seperti ini TAT = CT.

Rumus Lain Turn Around Time = Waiting Time + Burst Time

Di sini saya notasikan sebagai TAT = WT + BT

Rata-rata TAT = ∑ TAT : ∑ Proses

*Waiting Time = Turn Around Time - Burst Time

Waiting Time   WT = TAT - BT

*Rumus lain Waiting Time:

b.Waiting Time = Start Time – Arrival Time

Di sini penulis notasikan sebagai WT = ST – AT

Jika Arrival Time t=0 maka WT = ST – 0

Sehingga WT = ST

c.Waiting Time = Completion Time – Burst Time – Arrival Time

Di sini saya notasikan sebagai  WT = CT – BT – AT

Demikianlah rumus-rumus perhitungan pengukuran yang biasa digunakan di dalam penjadwalan. 

Pertanyaan yang mungkin muncul adalah rumus yang mana sebaiknya digunakan? Jawabannya adalah rumus perhitungan yang dimungkinkan dalam pembahasan atau penyelesaian soal perhitungan.Yaitu rumus yang komponennya mudah ditemukan dalam soal dan efisiensi penyelesaiannya.

Selain istilah dan rumus–rumus di atas  hal yang juga perlu untuk diketahui adalah Gantt Chart yaitu diagram kotak yang biasa tersusun horizontal menggambarkan(memetakan) kronologis rangkaian proses. Gantt Chart dilengkapi dengan nama atau kode nama  Proses disertai keterangan waktu yang terkait di dalam kronologis rangkaian proses sejak awal hingga akhir.Ukuran waktu akhir atau estimasi waktu di Gantt Chart harus sama dengan estimasi (total) Burst Time rangkaian proses.

Setiap jenis Algorithme Penjadwalan berbeda dalam penggambaran Gant Chartnya karena masing-masing memiliki prinsip mekanisme penjadwalan yang berbeda.

Demikianlah pengantar penjadwalan proses kerja komputer yang dapat penulis sajikan semoga mudah dipahami dan berguna, Sekian dan terima kasih


Daftar Referensi
https://www.cs.rutgers.edu/~pxk/416/notes/07-scheduling.html
Pasaribu, M.2015.Sistem Operasi.STIKOM Medan