MAKALAH Penjadwalan Prosesor [PDF]

Citation preview

MAKALAH SISTEM OPERASI PENJADWALAN PROSESOR DAN MANAJEMEN MEMORI



Untuk Memenuhi Salah Satu Tugas Mata Pelajaran Sistem Operasi



Disusun Oleh : Nina Laela Nurajijah Ratna Suhartini Lilis Anggraeni Mima Sri Maulidina Kelas X RPL SMK NEGERI 1 TALAGA 2016



KATA PENGANTAR Alhamdulillah puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah memberikan hidayahnya kepada kami, sehingga kami dapat menyelesaikan tugas makalah tentang Penjadwalan Prosesor dan Manajemen Memori. Sholawat beserta salam semoga tetap tercurah limpahkan kepada junjungan kita nabi Muhammad SAW, beserta keluarganya dan para shahabatnya semoga kita mendapat syafaatnya kelak di hari kiamat, amin.! Selanjutnya kami ucapkan terimakasih kepada pembina dan teman-teman yang telah membantu kami dalam menyelesaikan makalah ini dengan baik, dan kami sangat menyadari bahwa pembuatan makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, maka dari itu kami membutuhkan keritik dan saran yang bersifat membangun untuk kelancaran tugas-tugas selanjutnya. Demikian yang dapat kami sampaikan dan kami berharap semoga makalah ini dapat bermanfaat bagi kami dan bagi pembaca khususnya.



Bantarujeg, Penyusun



1



Oktober 2016



DAFTAR ISI



KATA PENGANTAR...................................................................................................i DAFTAR ISI................................................................................................................ii BAB I PENDAHULUAN............................................................................................1 1.1



Latar Belakang................................................................................................1



1.2



Rumusan Masalah...........................................................................................1



1.3



Tujuan.............................................................................................................1



BAB II PEMBAHASAN.............................................................................................2 2.1



Penjadwalan Prosesor.....................................................................................2



2.2



Strategi Penjadwalan.......................................................................................3



2.3



Algoritma Penjadwalan...................................................................................4



2.4



Penjadwalan Manajemen Memori..................................................................5



BAB III PENUTUP....................................................................................................11 3.1



Kesimpulan...................................................................................................11



3.2



Saran.............................................................................................................12



DAFTAR PUSTAKA.................................................................................................13



2



BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penjadwalan merupakan kumpulan kebijaksanaan dan mekanisme di sistem operasi yang berkaitan dengan urutan kerja yang dilakukan sistem komputer. Penjadwalan bertugas memutuskan proses yang harus berjalan, kapan dan selama berapa lama proses berjalan. 1.2 Rumusan Masalah 1. Bagaimana proses penjadwalan prosesor? 2. Bagaimana proses penjadwalan manajemen memori? 3. Bagaimana strategi penjadwalan dan algoritma penjadwalan? 1.3 Tujuan 1. Untuk mengetahui tentang bagaimana penjadwalan prosesor. 2. Untuk mengetahui tentang bagaimana penjadwalan manajemen memori. 3. Untuk mengetahui bagaimana strategi penjadwalan dan algoritma penjadwalan.



1



BAB II PEMBAHASAN 2.1 Penjadwalan Prosesor Penjadwalan merupakan kumpulan kebijaksanaan dan mekanisme di sistem operasi yang berkaitan dengan urutan kerja yang dilakukan sistem komputer. Penjadwalan bertugas memutuskan proses yang harus berjalan, kapan dan selama berapa lama proses berjalan. Kriteria yang digunakan untuk mengukur kualitas penjadwalan proses : 1. Fairness atau pelayanan yang adil untuk semua pekerjaan 2. Throughput atau memaksimumkan throughput. Throughput adalah jumlah pekerjaan yang dapat diselesaikan dalam satu unit waktu. 3. Efficiency atau memaksimumkan pemakaian prosesor. 4. Respone time atau meminimalkan respone time 5. Meminimalkan Turn arround time. Turn arround time adalah waktu yang dihabiskan dari saat program atau job mulai masuk ke system sampai proses diselesaikan sistem. Jangka penjadwalan adalah merupakan interval atau range waktu dimana sistem operasi melalukan. Jangka penjadwalan proses dibedakan menjadi tiga: 1. Penjadwalan jangka pendek atau short term scheduling / low level scheduling, yaitu mengurus masuknya antrian siap ke prosesor serta antrian siap ke alat peripheral I/O, yang mengurus prioritas dan preempsi. 2. Penjadwalan jangka medium atau medium term scheduling / intermediate level scheduling, yaitu mengurus terhadap proses yang dikeluarkan dari prosesor yang belum rampung dikerjakan dan melanjutkan pekerjaan proses tersebut di prosesor. 3. Penjadwalan jangka panjang atau long term scheduling / high level scheduling, yaitu mengurus masuknya pekerjaan baru berupa penentuan pekerjaan baru mana yang boleh diterima dan tugas disini diubah menjadi proses Microsoft windows menyediakan aplikasi task scheduler yang digunakan untuk mengelola penjadwalan suatu proses untuk mengerjakan suatu tugas 2



tertentu. Aplikasi Task Scheduler Xversi 1.0 disertakan pada Windows 2000, Windows XP dan Windows Server 2003. Aplikasi Ini berjalan sebagai Windows Service, definisi tugas dan jadwal yang tersimpan dalam file biner pekerjaan. Tugas dapat dimanipulasi secara langsung dengan memanipulasi file pekerjaan. Task Scheduler 2.0 diperkenalkan dengan Windows Vista dan termasuk dalam Windows Server 2008 juga. Selain menjalankan tugas pada waktu yang dijadwalkan atau interval tertentu , Task Scheduler 2.0 juga mendukung kalender dan memicu berdasarkan aktivitas, seperti memulai tugas ketika peristiwa tertentu dan login ke log peristiwa atau ketika kombinasi peristiwa telah terjadi. Aplikasi task scheduler meliputi 3 panel utama, yaitu: 1. Task Scheduler Library, kolom ini akan membantu pengguna untuk melakukan navigasi diantara semua tugas yang ada. 2. Task Scheduler Summary, bagian ini akan memperlihatkan informasi tentang tugas - tugas penting yang telah dibuat. 3. Actions, melalui fungsi ini pengguna dapat membuat, menghapus, mengimport tugas, menjalankan mengaktifkan dan menon aktifkan tugas dan mengatur beberapa propertis untuk tugas yang spesifik. 2.2 Strategi Penjadwalan Terdapat dua Strategi penjadwalan, yaitu: 1. Penjadwalan nonpreemptive (run – to – completion) Begitu proses diberi jatah waktu pemroses maka pemroses tidak dapat diambil alih oleh proses lain sampai proses itu selesai. 2. Penjadwalan preemptive Saat proses diberi jatah waktu 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. Penjadwalan preemptive berguna pada sistem dimana proses-proses yang mendapat perhatian tanggapan pemroses secara cepat. Misalnya : 1. Pada sistem waktu nyata, kehilangan interupsi (yaitu interupsi tidak segera dilayani) dapat berakibat fatal. 3



2. Pada sistem interaktif/time-sharing, penjadwalan preemptive penting agar dapat menjamin waktu tanggap yang memadai. Penjadwalan preemptive bagus, tapi tidak tanpa ongkos. Perlaihan proses (yaitu proses beralih ke proses lain) memerlukan overhead (karena banyak tabel yang dikelola). Agar preemptive 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 merupakan suatu overhead tersendiri. 2.3 Algoritma Penjadwalan Terdapat banyak algoritma penjadwalan ,baik nonpreemptive maupun preemptive. Algoritmanya seperti dibawah ini. Algoritma-algoritma yang menerapkan



strategi



nonpreemptive



diantaranya: 1. FIFO (Frist In First Out) 2. SJF (Shortest Job First) 3. HRN (Highest Ratio Net) 4. MFQ (Multiple Feedback Queues) Algoritma-algoritma yang menerapkan strategi preemptive diantaranya: 1. RR (Round Robin) 2. SRF (Shortest remaining First) 3. PS (Priority Schedulling) 4. GS (Guaranteed Schedulle) 2.4 Penjadwalan Manajemen Memori Manjemen memori (Memory Manager) adalah salah satu bagian sistem operasi yang mempengaruhi dalam menentukan proses mana yang diletakkan pada antrian. Manajemen memori DOS merupakan mekanisme pengaturan memori pada sistem operasi DOS. Sistem operasi berjalan dalam modus real dengan arsitektur berbasis prosesor intel x86. Dalam modus real, hanya 20-bit pertama dari bus alamat yang akan digunakan oleh sistem operasi untuk mengakses memori, sehingga menjadikan jumlah memori yang dapat diakses hanya mencapai 220=1048576 bytes (1 MB) saja, dari yang seharusnya 324



bit/40-bit pada prosesor-prosesor modern. Ada beberapa macam jenis memori diantaranya : 1. Memori Kerja a. ROM/PROM/EPROM/EEPROM b. RAM c. Cache memory 1) Memori Dukung 2) Floppy, harddisk, CD, dll. 2. Manajemen Memori Terdapat 2 (dua) manajemen memori yaitu : a. Manajeman memori statis Dengan pemartisian statis, jumlah, lokasi dan ukuran proses dimemori tidak beragam sepanjang waktu secara tetap. b. Manajemen memori dinamis Dengan pemartisian dinamis , jumlah, lokasi dan ukuran proses dimemori dapat beragam sepanjang waktu secara dinamis. Manajemen Memori Berdasarkan Alokasi memori terdapat 2 (dua) cara menempatkan informasi ke dalam memori kerja, yaitu: 1) Alokasi Memori Berurutan (Contiguous Allocation) Pada alokasi memori berurutan, setiap proses menempati satu blok tunggal lokasi memori yang berurutan. Kelebihan : sederhana, tidak ada rongga memory bersebaran, proses berurutan dapat dieksekusi secara cepat. Kekurangan : memori boros, tidak dapat disisip apabila tidak ada satu blok memori yang mencukupi 2) Alokasi Memori Tak Berurutan (Non Contiguous Allocation) Program/proses ditempatkan pada beberapa segmen berserakan, tidak perlu saling berdekatan atau berurutan. Biasanya digunakan untuk lokasi memori maya sebagai lokasi page-page. Kelebihan : sistem dapat memanfaatkan memori utama secara lebih efesien, dan sistem opersi masih dapat menyisip proses bila jumlah lubang-lubang memori cukup untuk memuat proses yang akan dieksekusi. Kekurangan : memerlukan pengendalian yang lebih rumit dan memori jadi banyak yang berserakan tidak terpakai.



5



3) Penggunaan memori Pencocokan ukuran informasi ke penggalan memori kerja disebut sebagai fit. Bagian dari memori kerja yang tidak terpakai dan letaknya tersebar di banyak wilayah memori kerja disebut sebagai fragmen. Peristiwa terjadinya fragmen disebut fragmentasi. 4) Pencocokan (fit) dan fragmentasi Beberapa jenis strategi pencocokan antara lain: 1) Cocok pertama (first fit) Pencocokan terjadi menurut antrian informasi. Cocok pertama berdaur (cyclical first fit). Pencocokan tidak harus dimulai dari urutan penggalan memori yang pertama, tetapi dapat dilakukan setelah terjadi pencocokan sebelumnya. 2) Cocok terbaik (best fit) Pencocokan dilakukan sesuai dengan penggalan memori yang ukurannya pas. 3) Cocok terburuk (Worst fit) Informasi akan menempati penggalan yang ukurannya terbesar. 5) Fragmentasi Menurut prosesnya terdapat dua macam fragmentasi : 1) Fragmentasi internal Kelebihan memori pada penggalan memori ketika penggalan memori itu menerima penggalan informasi yang berukuran kurang dari ukuran penggalan memori. 2) Fragmentasi Ekternal Penggalan memori bebas yang ukurannya terlalu kecil untuk dapat menampung penggalan informasi yang akan dimuat ke penggalan memori itu. Contoh : Proses 3. Fungsi manajemen memori : Manajemen memori sangat penting untuk memproses dan fasilitas masukan/keluaran secara efisien, sehingga memori dapat menampung sebanyak mungkin proses dan sebagai upaya agar pemrogram atau proses tidak dibatasi kapasitas memori fisik di sistem komputer. Berikut ini kami sebutkan fungsi manajemen memori diantaranya : a. Mengelola informasi memori yang dipakai dan tidak dipakai. 6



b. Mengalokasikan memori ke proses yang memerlukan. c. Mendealokasikan memori dari proses yang telah selesai. d. Mengelola swapping antara memori utama dan disk. 4. Manajemen memori berdasarkan keberadaan swapping atau paging terbagi dua yaitu : a. Manajemen tanpa swapping atau paging Yaitu manajemen memori tanpa pemindahan citra proses antara memori utama dan disk selama eksekusi. Yang terdiri dari : 1) Monoprogramming, ciri-cirinya: a) Hanya satu proses pada satu saat b) Hanya satu proses menggunakan semua memori c) Pemakai memuatkan program ke seluruh memori dari disk atau tape d) Program mengambil kendali seluruh mesin 2) Multiprogramming dengan Pemartisian Statis terbagi dua : a) Pemartisian menjadi partisi-partisi berukuran sama, yaitu ukuran semua partisi memori adalah sama b) Pemartisian menjadi partisi-partisi berukuran berbeda, yaitu ukuran semua partisi memori adalah berbeda Strategi Penempatan Program Ke Partisi 1) Satu Antrian Tunggal Untuk Semua Partisi Keuntungan : Lebih fleksibel serta implementasi dan operasi lebih minimal karena hanya mengelola satu antrian. Kelemahan : Proses dapat ditempatkan di partisi yang banyak diboroskan, yaitu proses kecil ditempatkan di partisi sangat besar. 2) Satu Antrian Untuk Tiap Partisi (banyak antrian Untuk Seluruh Partisi) . Keuntungan : Meminimalkan pemborosan memori Kelemahan : Dapat terjadi antrian panjang di suatu partisi sementara antrian partisi - partisi lain kosong b. Manajemen dengan swapping atau paging Swapping : pemindahan proses dari memori utama ke disk dan kembali lagi. 1) Multiprogramming dengan Pemartisisan Dinamis



7



Jumlah , lokasi dan ukuran proses di memori dapat beragam sepanjang waktu secara dinamis. Kelemahan: a) Dapat terjadi lubang-lubang kecil memori di antara partisipartisi yang dipakai. b) Merumitkan alokasi dan dealokasi memori 2) Pencatatan Pemakaian memori a) Pencatatan memakai peta bit (Bit Map) b) Pencatatan memakai linked list 5. Sistem Buddy Sistem buddy adalah algoritma pengelolaan



memori



yang



memanfaatkan kelebihan penggunaan bilangan biner dalam pengalamatan memori. Karakteristik bilangan biner digunakan untuk mempercepat Penggabungan lubang-lubang berdekatan ketika proses Terakhir atau dikeluarkan. Mekanisme pengelolaan sistem buddy tersebut memiliki keunggulan dan kelemahan. Keunggulan Sistem Buddy a. Sistem buddy mempunyai keunggulan dibanding algoritma-algoritma yang mengurutkan blok-blok berdasarkan ukuran. Ketika blok berukuran 2k dibebaskan, maka manajer memori hanya mencari pada senarai lubang 2k untuk memeriksa apakah dapat dilakukan penggabungan. Pada algoritma algoritma lain yang memungkinkan blok-blok memori dipecah dalam sembarang ukuran, seluruh senarai harus dicari. b. Dealokasi pada sistem buddy dapat dilakukan dengan cepat. Kelemahan Sistem Buddy a. Utilisasi memori pada sistem buddy sangat tidak efisien. b. Masalah ini muncul dari dari kenyataan bahwa semua permintaan dibulatkan ke 2k terdekat yang dapat memuat. Proses berukuran 35 kb harus dialokasikan di 64 kb, terdapat 29 kb yang disiakan. Overhead ini disebut fragmentasi internal karena memori yang disiakan adalah internal terhadap segmen-segmen yang dialokasikan.



8



9



BAB III PENUTUP 3.1 Kesimpulan 1. Penjadwalan Prosesor Penjadwalan merupakan kumpulan kebijaksanaan dan mekanisme di sistem operasi yang berkaitan dengan urutan kerja yang dilakukan sistem komputer. Penjadwalan bertugas memutuskan proses yang harus berjalan, kapan dan selama berapa lama proses berjalan. 2. Strategi Penjadwalan Terdapat dua Strategi penjadwalan, yaitu: a. Penjadwalan nonpreemptive (run – to – completion) b. Penjadwalan preemptive 3. Algoritma Penjadwalan Terdapat banyak algoritma penjadwalan ,baik nonpreemptive maupun preemptive. Algoritmanya seperti dibawah ini. Algoritma-algoritma yang menerapkan diantaranya: a. FIFO (Frist In First Out) b. SJF (Shortest Job First) c. HRN (Highest Ratio Net) d. MFQ (Multiple Feedback Queues) Algoritma-algoritma yang menerapkan



strategi



nonpreemptive



strategi



preemptive



diantaranya: a. RR (Round Robin) b. SRF (Shortest remaining First) c. PS (Priority Schedulling) d. GS (Guaranteed Schedulle) 4. Penjadwalan Manajemen Memori Manjemen memori (Memory Manager) adalah salah satu bagian sistem operasi yang mempengaruhi dalam menentukan proses mana yang diletakkan pada antrian. Manajemen memori DOS merupakan mekanisme pengaturan memori pada sistem operasi DOS. Sistem operasi berjalan dalam modus real dengan arsitektur berbasis prosesor intel x86. Dalam modus real, hanya 20-bit pertama dari bus alamat yang akan digunakan oleh sistem operasi untuk 10



mengakses memori, sehingga menjadikan jumlah memori yang dapat diakses hanya mencapai 220=1048576 bytes (1 MB) saja, dari yang seharusnya 32bit/40-bit pada prosesor-prosesor modern. 3.2 Saran Berhubung banyak banget penjelasannya tentang pembahasan di atas dan saya tidak bisa menjelaskan semua tersebut di makalah ini, mungkin cukup sampai disini saja penjelasannya. Sekurangnya mohon kritik dan sarannya dari semuanya.



11



DAFTAR PUSTAKA http://billa112.blogspot.co.id/2015/09/1_30.html http://hatsune-miku04.blogspot.co.id/2015/10/1-penjadwalan-prosespenjadwalan.html



12