Algoritma Penjadwalan CPU Round Robin Menggunakan Bahasa C++
A. Dasar Teori Penjadwalan CPU Round Robin Konsep dasar dari algoritma ini adalah dengan menggunakan time-sharing. Pada dasarnya algoritma ini sama dengan FCFS, hanya saja bersifat preemptive. Setiap proses mendapatkan waktu CPU yang disebut dengan waktu quantum (quantum time) untuk membatasi waktu proses, biasanya 1-100 milidetik. Setelah waktu habis, proses ditunda dan ditambahkan pada ready queue. Jika suatu proses memiliki CPU burst lebih kecil dibandingkan dengan waktu quantum, maka proses tersebut akan melepaskan CPU jika telah selesai bekerja, sehingga CPU dapat segera digunakan oleh proses selanjutnya. Sebaliknya, jika suatu proses memiliki CPU burst yang lebih besar dibandingkan dengan waktu quantum, maka proses tersebut akan dihentikan sementara jika sudah mencapai waktu quantum, dan selanjutnya mengantri kembali pada posisi ekor dari ready queue, CPU kemudian menjalankan proses berikutnya. Ketentuan Ketentuan algoritma round robin adalah sebagai berikut: 1. Jika quantum dan proses belum selesai maka proses menjadi runnable dan pemroses dialihkan ke proses lain. 2. Jika quantum belum habis dan proses menunggu suatu kejadian (selesainya operasi I/O), maka proses menjadi blocked dan pemroses dialihkan ke proses lain. 3. Jika quantum belum habis tapi proses telah selesai, maka proses diakhiri dan pemroses dialihkan ke proses lain. Algoritma ini sepenuhnya bergantung besarnya time quantum. Jika terlalu besar, algoritma ini akan sama saja dengan algoritma first come first served. Jika terlalu kecil, akan semakin banyak peralihan proses sehingga banyak waktu terbuang. Algoritma penjadwalan ini dapat diimplementasi sebagai berikut: – Mengelola senarai proses read (runnable) sesuai urutan kedatangan. – Ambil proses yang berada di ujung depan antrian menjadi running. – Bila quantum belum habis dan proses selesai maka ambil proses di ujung depan antrian proses ready. – Jika quantum habis dan proses belum selesai maka tempatkan proses running ke ekor antrian proses ready dan ambil proses di ujung depan antrian proses ready. B. Bentuk Algoritma Algoritma ini menggilir proses yang ada di antrian. Proses akan mendapat jatah sebesar time quantum. Jika time quantum-nya habis atau proses sudah selesai, CPU akan dialokasikan ke proses berikutnya. Tentu proses ini cukup adil karena tak ada proses yang diprioritaskan, semua proses mendapat jatah waktu yang sama dari CPU yaitu (1/n), dan tak akan menunggu lebih lama dari (n-1)q dengan q adalah lama 1 quantum. Algoritma ini sepenuhnya bergantung besarnya time quantum. Jika terlalu besar, algoritma ini akan sama saja dengan algoritma first come first
served. Jika terlalu kecil, akan semakin banyak peralihan proses sehingga banyak waktu terbuang. Permasalahan utama pada round robin adalah menentukan besarnya time quantum. Jika time quantum yang ditentukan terlalu kecil, maka sebagian besar proses tidak akan selesai dalam 1 quantum. Hal ini tidak baik karena akan terjadi banyak switch, padahal CPU memerlukan waktu untuk beralih dari suatu proses ke proses lain (disebut dengan context switches time). Sebaliknya, jika time quantum terlalu besar, algoritma Round Robin akan berjalan seperti algoritma first come first served. Time quantum yang ideal adalah jika 80% dari total proses memiliki CPU burst time yang lebih kecil dari 1 time quantum. Urutan Event dalam algoritma Round Robin
Penggunaan Waktu Quantum Berikut adalah algoritma penjadwalan Round Robin secara Keseluruhan :
Setiap proses mendapat jatah waktu CPU (time slice/quantum) tertentu Time slice/quantum umumnya ntara 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.
Performance 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 context switch sebaliknya akan memerlukan ongkos yang besar.
Menghitung Average Waiting Time dalam Algoritma Penjadwalan Round Robin Dalam algoritma penjadwalan proses Round Robin, proses akan diberikan porsi waktu pengerjaan yang sama dari tiap-tiap prosesnya. Algoritma Round Robin ini disebut dengan
algoritma yang adil. Untuk memahami dari cara kerja algoritma penjadwalan Round Robin ini, mari kita kerjakan soal berikut :
Hitunglah Average Waiting Times proses di atas dengan menggunakan algoritma penjadwalan Round Robin dengan QT = 5 ms. Penyelesaian:
Seperti halnya algoritma penjadwalan sebelumnya, langkah pertama untuk mencari AWT dengan Algoritma penjadwalan Round Robin dilakukan dengan membuat Gantt Chart prosesnya. Berikut gambarnya:
Dari Gantt Chart di atas terlihat bahwa setiap proses dikerjakan menurut waktu yaitu setiap proses di proses sebesar 5. Awalnya P1 akan di kerjakan sebanyak 5 langkah, kemudian, P2 sebanyak 5 langkah, dan begitupun selanjutnya hingga P5. Proses yang sudah di proses menurut porsi waktu yang diberikan akan kembali menunggu dan berada paling belakang dari antrian proses yang ada. Contohnya P1 dikerjakan di awal, kemudian ada P2, P3,P4,dan P5 yang mengantri di belakangnya. Jika P1 selesai di proses menurut porsi waktunya maka P1 akan di pindahkan ke belakang, sehingga urutannya menjadi P2, P3, P4, P4, P1. begitupun seterusnya.
Setelah mendapatkan Gantt Chartnya, sekarang kita menghitung Waiting Time-nya, lihat gambar di bawah:
Dari Waiting Times di atas dapat kita tentukan AWTnya yaitu dengan cara :
C. Contoh :
D. Atau Bisa Di Lihat Hasilnya Di Nota
Adapun untuk melihat Sounce Code-nya bisa di lihat dengan cara Klik Disini
File Lengkapnya Silahkan Klik Disini
E. Kesimpulan Penjadwalan proses adalah urutan kerja yang dilakukan oleh system operasi,ini sangat diperlukan untuk kelangsungan system operasi dalam menentukan proses yang akan dieksekusi. Berdasarkan segi waktu penyelesaian proses, penjadwalan proses preemptive dinilai lebih efektif, karena dalam penjadwalan metode ini proses-proses dengan waktu proses yang lebih pendek akan selesai lebih dulu, karena walaupun terdapat proses dengan waktu proses yang lama berada pada antrian pertama, sedangkan ada proses di antrian kedua dengan waktu proses lebih pendek, maka proses pada antrian pertama dapat disela untuk mengerjakan proses diantrian kedua terlebih dahulu hingga selesai, dengan asumsi penjadwalan preemptive tersebut tidak berprioritas. Beberapa penjadwalan proses yang telah divisualisasikan mempunyai kesamaan dalam menyelesaikan sebuah proses yang berada di dalam antrian. Proses dengan waktu proses terpendek akan diselesaikan terlebih dahulu, setelah itu baru proses-proses lainnya yang mempunyai waktu proses lebih lama.
Metode Penjadwalan Round Robin Senin, Desember 23, 2013
asti widyaningsih
Langsung saja ya sahabat-sahabatku... Diketahui ada 4 proses yang arrival time dan burst time sebagai berikut. Proses
Arrival Time
Burst Time
P1
0
8
P2
3
5
P3
5
2
P4
6
6
Hitung Waiting Time dan Average Time menggunakan metode penjadwalan Penjadwalan Round Robin.
Jawabannya sebagai berikut. Metode Round Robin yaitu metode yang setiap prosesnya memperoleh alokasi waktu CPU dalam quantum waktu yang telah diketahui. Disni quantum time diketahui 3 ms.
Waiting Time P1 = 0 ms + (11-3 ms) + (19-14 ms) = 13 ms P2 = (3-3 ms) + (14-6 ms) = 8 ms P3 = 6 ms - 5 ms = 1 ms P4
=
(8-6
ms)
+
(16-11
ms)
=
7
ms
Jadi, rata-rata waktu yang dibutuhkan pada metode Penjadwalan Round Robin (RR) dengan quantum time= 3 ms adalah 7,25 mili second.
Belajar Round Robin Round Robin merupakan salah satu penjadualan proses, dimana algoritma ini menggilir proses yang ada di antrian. Proses akan mendapatkan jatah sebesar time quantum. Jika time quantumnya habis atau proses sudah selesai, CPU akan dialokasikan ke proses berikutnya. Pada penjadualan proses ini, tidak ada proses yang diprioritaskan, semua proses mendapatkan pembagian waktu yang sama dari CPU. *Contoh Pertama : Sebuah CPU dengan quantum 4 mendapat beberapa proses dengan waktu kedatangan yang bersamaan eperti berikut:
Langkah Pertama:
Membuat Gantt Chart Masukkan proses yang berurutan, kemudain kurangi Burst Time dengan nilai quantum.
P1 : Burst time – Quantum 4 – 4 = 0. Waktu = 4 P2: Burst time – Quantum 9 – 4 = 5. Sisa = 5 Waktu = 4 P3: Burst time – Quantum 6 – 4 = 2. Sisa = 2 Waktu = 4 P4: Burst time – Quantum
5 – 4 = 1. Sisa = 1 Waktu antrian = 4 P5: Burst time – Quantum 3 – 4 = (-1). Waktu antrian = 3 Proses yang memiliki sisa, kemudian dimasukkan kembali kedalam antrian sesuai dengan urutan Prosesnya. P2: Sisa Burst time – Quantum 5–4=1 Sisa = 1 Waktu antrian = 4 P3: Sisa Burst time – Quantum 2 – 4 = (-2) Waktu antrian = 2 P4: Sisa Burst time – Quantum 1 – 4 = (-3) Waktu antrian = 1 P2: Sisa Burst time – Quantum
1 – 4 = (-3) Waktu antrian = 1 Setelah selesai menentukan waktu antrian, kemudian buat table seperti dibawah ini:
Langkah Kedua
Menghitung AWT (Average Waiting Time)
AWT yang terjadi adalah: (0 + 18 + 19 + 21 + 16)/ 5 = 74 / 5 = 14,8
Langkah Ketiga
Menghitung ATAT (Average Turn Arround Time)
*Contoh Kedua: Sebuah CPU dengan Quantum 2 mendapat proses yang kedatangannya berbeda – beda sebagai berikut:
Langkah Pertama
Membuat Gantt Chart Untuk membuat Gantt Chart pada proses yang kedatangannya berbeda, membuat antrian disesuaikan dengan waktu kedatangan Proses . Untuk pencarian waktu antrian yang dilakukan sama seperti yang sebelumnya. Hanya pengurutan dalam antrian saja yang berbeda.
Langkah kedua
Membuat AWT
AWT yang terjadi adalah: (6 + 3 + 10 + 3 + 8)/5 = 30/5 =6
Langkah ketiga
Membuat ATAT
Selamat mencoba.. Semoga dapat membantu dan bermanfaat, kalau ada salah kata atau kekurangan tolong berikan masukkan, karena saya pun masih belajar See ya..
Penjadwalan Round Robin
Penjadwalan Round Robin (RR) Round robin adalah sebuah susunan yang memilih semua elemen pada grup seperti beberapa perintah rasional, biasanya dari atas sampai ke bawah sebuah daftar/susunan dan kembali lagi keatas dan begitu seterusnya. Dapat diandaikan bahwa round robin seperti mengambil giliran (“taking turns”). Dalam cara kerja komputer, satu metode memiliki beberapa proses program yang berbeda dalam mengambil giliran, dengan menggunakan sumber daya komputer ke batas proses setiap jangka waktu pendek tertentu, kemudian membatalkan/menghentikan proses yang sedang berjalan kepada proses yang mendapat giliran berikutnya. Biasa diartikan sebagai proses
Penjadwalan
Round
Robin.
Dapat dianalogikan seperti turnamen olahraga, dimana round robin menyusun/mengatur semua tim atau para pemain mengambil/memainkan giliran mereka bermain. Yang akan menghasilkan pemenang dari turnamen yang telah diselenggarakan. Pengertian lain Round Robin Merupakan : · Penjadwalan yang paling tua, sederhana, adil,banyak digunakan algoritmanya dan mudah diimplementasikan/diterapkan. · Penjadwalan ini bukan dipreempt(diinterupsi) oleh proses lain tetapi oleh penjadwal berdasarkan lama waktu berjalannya proses (preempt by time). · Penjadwalan tanpa prioritas (pengutamaan). ·Dapat dikatakan bahwa semua proses memiliki kepentingan yang sama, sehingga tidak ada prioritas tertentu. Semua proses dianggap penting sehingga diberi sejumlah waktu oleh pemroses yang disebut kwanta (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. Tentu proses ini cukup adil karena tak ada proses yang diprioritaskan, semua proses mendapat jatah waktu yang sama dari CPU yaitu (1/n), dan tak akan menunggu lebih lama dari (n-1)q dengan q adalah lama 1 quantum. Permasalahan utama pada Round Robin adalah menentukan besarnya time quantum. Jika time quantum yang ditentukan terlalu kecil, maka sebagian besar proses tidak akan selesai dalam 1 quantum dan akan banyak peralihan proses sehingga banyak waktu terbuang. Hal ini tidak baik karena akan terjadi banyak switch, padahal CPU memerlukan waktu untuk beralih dari suatu proses ke proses lain (disebut dengan context switches time). Sebaliknya, jika time quantum terlalu besar, algoritma Round Robin akan berjalan seperti algoritma first come first served (siapa yang datang pertama, dialah yang dilayani). Time quantum yang ideal adalah jika 80% dari total proses memiliki CPU burst time yang lebih kecil dari 1 time quantum. Ketika quantum habis untuk satu proses tertentu, maka proses tersebut akan diletakkan diakhir daftar (list), seperti nampak dalam gambar berikut ini :
Proses Saat Ini
+---+
+---+
+---+
+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+ : B :--: F :--: D :--: G :--: A : : B :--: F :--: D :--: G :--: A : +---+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+ +---+
Gambar 4.1(a) : Daftar proses runnable. 4.1(b) : Daftar proses runnable sesudah
proses b habis quantum-nya.
+---
Algoritma yang digunakan : 1. Jika kwanta habis dan proses belum selesai, maka proses menjadi runnable dan pemroses dialihkan ke proses lain. 2. Jika kwanta belum habis dan proses menunggu suatu kejadian (selesainya operasi I/O), maka proses menjadi blocked dan pemroses dialihkan ke proses lain. 3. Jika kwanta belum habis tetapi proses telah selesai, maka proses diakhiri dan pemroses dialihkan ke proses lain. Diimplementasikan dengan : 1. Mengelola senarai proses ready (runnable) sesuai urutan kedatangan. 2. Ambil proses yang berada di ujung depan antrian menjadi running. 3. Bila kwanta belum habis dan proses selesai, maka ambil proses di ujung depan antrian proses ready. 4. Jika kwanta habis dan proses belum selesai, maka tempatkan proses running ke ekor antrian proses ready dan ambil proses di ujung depan antrian proses ready. Masalah yang timbul adalah menentukan besar kwanta, yaitu : · Kwanta terlalu besar menyebabkan waktu tanggap besar dan turn arround time rendah. · Kwanta terlalu kecil menyebabkan peralihan proses terlalu banyak sehingga menurunkan efisiensi proses. Switching dari satu proses ke proses lain membutuhkan kepastian waktu yang digunakan untuk administrasi, menyimpan, memanggil nilai-nilai register, pemetaan memori, memperbaiki tabel proses dan senarai dan sebagainya. Mungkin proses switch ini atau konteks switch membutuhkan waktu 5 msec disamping waktu pemroses yang dibutuhkan untuk menjalankan proses tertentu. Dengan permasalahan tersebut tentunya harus ditetapkan kwanta waktu yang optimal berdasarkan kebutuhan sistem dari hasil percobaan atau data historis. Besar kwanta waktu beragam bergantung beban sistem. Apabila nilai quantum terlalu singkat akan menyebabkan terlalu banyak switch antar proses dan efisiensi CPU akan buruk, sebaliknya bila nilai quantum terlalu lama akan menyebabkan respon CPU akan lambat sehingga
proses yang singkat akan menunggu lama. Sebuah quantum sebesar 100 msec merupakan nilai yang dapat diterima. Penilaian penjadwalan ini berdasarkan kriteria optimasi : · Adil Adil bila dipandang dari persamaan pelayanan oleh pemroses. · Efisiensi Cenderung efisien pada sistem interaktif. · Waktu tanggap Memuaskan untuk sistem interaktif, tidak memadai untuk sistem waktu nyata. · Turn around time Cukup baik. · Throughtput Cukup baik. Penjadwalan ini : a. Baik untuk sistem interactive-time sharing dimana kebanyakan waktu dipergunakan menunggu kejadian eksternal. Contoh : text editor, kebanyakan waktu program adalah untuk menunggu keyboard, sehingga dapat dijalankan proses-proses lain. b. Tidak cocok untuk sistem waktu nyata apalagi hard-real-time applications. Jadi kesimpulan yang dapat ditambahkan dari round robin adalah:
Tiap proses memperoleh alokasi waktu CPU dlm kuantum waktu, biasanya 10-100 ms
Setelah kuantum waktu lewat, proses dipreempted dan dimasukkan ke belakang antrian ready
Jika ada n proses pada antrian ready dan kuantum waktu=q, maka:
Pada gilirannya tiap proses memperoleh 1/n waktu CPU selama q Tidak ada proses yg menunuggu lebih dari (n-1)q unit waktu
Performansi:
q besar FIFO q kecil overhead untuk context switch sangat besar Contoh : Proses
Durasi Urutan Kedatangan
P1
3
1
0
P2
4
2
0
P3
3
3
0
Asumsi : kuantum waktu = 1 unit ; P1, P2, dan P3 tidak pernah diblokir P1 P2 P3 P1 P2 P3 P1 P2 P3 P2 • Waktu tunggu: P1=0+2+2=4, P2=1+2+2+1=6 P3=2+2+2=6 • Waktu tunggu rata-rata: (4+6+6)/3=5.33
