Fungsi Manajemen Prosesor
1
FUNGSI PENGELOLAAN PROSESOR Prosesor adalah salah satu sumber daya hardware pada sistem kompoter yang berfungsi untuk melakukan eksikusi terhadap kegiatan pada sistem komputer. Dalam melakukan kerjanya prosesor dikelola oleh Sistem Operasi, cakupan bahasan Pekerjaan (Job) a. Jumlah pekerjaan, besar, sedang ada yang sedikit b. Jenis pekerjaan, menghitung, menata catatan, dan lainlain Program dan data, pelaksanaan pekerjaan dilakukan oleh program bersama-sama dengan data Terobosan (Throughput), Banyaknya pekerjaan yang dapat diselesaikan oleh sistem komputer dalam satu satuan waktu. Suatu Pekerjaan yg akan dieksekusi oleh prosesor dikelompok an atas Tugas, Merupakan pekerjaan yang akan dikerjakan oleh prosesor Proses, suatu pekerjaan yang sudah mendapat jadwal untuk diproses oleh prosesor Tugas
Proses Prosesor
Penjadwalan Penjadwalan adalah memberikan rangkaian pemrosesan yg kontinyu atau untuk memberikan respon yg tepat terhadap event-event
Fungsi Manajemen Prosesor
2
A
B U
ALU
B
O
U
U
S
S
D
A
A
D
T
R
A
N T
B B U S
S
C
B
R E G IS T E R AD R ES
C R E G IS T E R D ATA
E PT
S
R
O N T
O
R
L R I
O L
C ON TR OL U N IT
Diagram Blok Prosesor Ket : A = Register Akumulator B = Register B PT = Registe Pencacah Tataolah RI = Register Instruksi
M E M O R I
Fungsi Manajemen Prosesor
3
P ro s e s o r
B U
M DR
S D A T A
M AR
M ia n S to r a g e M BR
B u s A d d
B U S C O N T R O L
Koneksi Prosesor dengan Memory MDR = Memory Data Register MAR = Memory Address Register MBF = Memory Buffer Rgister Event/kejadian dikenal dgn Interupsi pada prosesor - Interupsi Langsung, interupsi yang terjadi oleh sumber daya - Interupsi Polling, interupsi yang datang dari prosesor sendiri.
Penyebab Interupsi; a. Dari Program b. Dari Prosesor. c. Dari Control Unit d. Dari Clok/kunci waktu e. Dari Memori f. Dari I/O g. Dari sumber daya lain
Fungsi Manajemen Prosesor
4
Fungsi Prosesor untuk mengontrol penggunaan penyimpanan utama yang digunakan untuk menyimpan data dan intruksi untuk mengontrol rangkaian operasi untuk memberikan perintah kepada semua bagian sistem komputer untuk menyelenggarakan pemrosesan
Jenis Proses Proses Berurutan, semua proses yang akan dikerjakan membetuk antri di depan prosesor, secara bergiliran proses itu akan dikerjakan satu persatu oleh prosesor. A A1 B C
A2
A3 B1
B2
B3 C1
C2
C3
Prosessor Gb. Kerja Prosesor pada proses Berurutan Proses Serentak, suatu proses tidak selalu berada pada giliran prosesor ber kemungkinan juga suatu ketika berada pada sumber daya lain, maka prosesor dapat mengerjakan proses yang berikut lebih dahulu lihat gambar disebelah A A1 B B1 C
A2
A3 B2
C1
B3 C2
C3
Prosessor Gb. Kerja Prosesor pada proses serentak
Fungsi Manajemen Prosesor
5
Penjadwalan Proses Tujuan; a. Semua proses mendapat pelayanan yang adil b. Trobosan (throughput) dapat diminimumkan c. Pemakaian prosesor dapat dimaksimumkan d. waktu tunggu bisa diminimumkan e. Pemakaian berbagai sumber daya bisa seimbang f. Pada proses tidak terjadi tak hingga g. kegiatan sumber daya bisa di duga dari awal
Beberapa Istilah Pada Penjadwalan
Antrian, antrian tugas didepan prosesor. Prioritas, proses yang mendapat prioritas didahulukan prosesnya Preempsi, suatu proses yang mendapat preempsi akan menghentikan proses yang sedang berjalan.
Perhitungan Kerja Prosesor. a. Lama proses pada prosesor dinyatakan dengan t, b. Lama tanggapan dari prosesor dinyatakan dengan T c. Jumlah Proses ( N ) d. Rata-rata lama tanggapan oleh prosesor untuk N proses adalah
T
r
=T i N
(1)
e. Waktu sia-sia ( T - t ), waktu yang terbuang selema antrian atau selama kena prioritas atau preempsi f. Rasio Tanggap adalah perbandingan lama proses terhadap lama tanggap dinyatakan dengan rumus sbb
R
t
=
t T
(2)
g. Rasio Penalti adalah perbandingan antara lama tanggap dengan lama proses dinyatakan dengan rumus sbb
Fungsi Manajemen Prosesor
6
Rp=
T t
(3)
Metode Perhitung proses pada prosesor dilakuan dengan dua cara yaitu; 1. Dengan Teknik Barisan, seperti Waktu Datang Proses
0
1 --
2 --
3
4
--
--
5 --
6 --
2. Dengan Teknik Tabel Kerja Nama Proses 1
Wk Dtg 2
Lm Proses 3
Saat Mulai 4
Saat Selesai 5
Lama Wk Tgp Siasia 6 7
Rp
Rt
8
9
Teknik Penjadwalan. A. Penjadwalan Satu Tinggkat. Pertama Datang Pertama Dilayani (PDPT) atau First Come First Served (FCFS) Contoh 1 Beberapa proses yang membentuk antrian didepan proses dengan waktu datang bersamaan . Nama Proses A B C D E
Waktu Datang 0 0 0 0 0
Lama Proses 6 4 10 2 5
Fungsi Manajemen Prosesor
7
Penyelesaian pertama dengan teknik baris. Waktu 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Proses A A A A A A B B B B C C C 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 C C C C C C C D D E E E E E
Penyelesaian pertama dengan teknik Tabel Kerja. Nama Proses
Wkt Dtg
(1) A B C D E
(2) 0 0 0 0 0
Lm Proses (t) (3) 6 4 10 2 5 27
Saat Mulai
Saat Sls
(4) 0 6 10 20 22
(5) 6 10 20 22 27 Jml Rata2
Lm Tgp (T) (6) 6 10 20 22 27 85 17.00
Wkt Sia-sia (T-t) (7) 0 6 10 20 22 58
Rp (T/t)
Rt (t/T)
(8) 1.0 2.5 2.0 11.0 5.4
(9) 1.0 0.40 0.50 0.09 0.19
3.15
0.32
Contoh 2; Beberapa proses yang membentuk antrian didepan proses dengan waktu datang tidak bersamaan. Nama Proses A B C D E
Waktu Datang 0 2 4 4 6
Lama Proses 6 4 10 2 5
Fungsi Manajemen Prosesor
8
Penyelesaian pertama dengan teknik baris. Waktu 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Proses A A A A A A B B B B C C C 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 C C C C C C C D D E E E E E
Penyelesaian pertama dengan teknik Tabel Kerja. Nama Proses
Wkt Dtg
(1) A B C D E
(2) 0 2 4 4 6
Lm Proses (t) (3) 6 4 10 2 5 27
Saat Mulai
Saat Sls
(4) 0 6 10 20 22
(5) 6 10 20 22 27 Jml Rata2
Lm Tgp (T) (6) 6 8 16 18 21 69 14.20
Wkt Sia-sia (T-t) (7) 0 6 6 16 16 44
Rp (T/t)
Rt (t/T)
(8) 1.0 2.5 1.6 9.0 4.2
(9) 1.0 0.50 0.63 0.11 0.24
2.55
0.39
Proses Terpendek Dipertama (PTD) atau Shortest Job First (FJF) Contoh 1 : Beberapa proses yang membentuk antrian didepan proses dengan waktu datang bersamaan . Nama Proses A B C D E
Waktu Datang 0 0 0 0 0
Lama Proses 6 4 10 2 5
Fungsi Manajemen Prosesor
9
Penyelesaian pertama dengan teknik baris. Waktu 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Proses D D B B B B E E E E E A A 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 A A A A C C C C C C C C C C
Penyelesaian pertama dengan teknik Tabel Kerja. Nama Proses
Wkt Dtg
(1) D B E A C
(2) 0 0 0 0 0
Lm Proses (t) (3) 2 4 5 6 10 27
Saat Mulai
Saat Sls
(4) 0 2 6 11 17
(5) 2 6 11 17 27 Jml Rata2
Lm Tgp (T) (6) 2 6 11 17 27 63 12.60
Wkt Sia-sia (T-t) (7) 0 2 6 11 17 36
Rp (T/t)
Rt (t/T)
(8) 1.00 1.50 2.20 2.83 2.70
(9) 1.00 0.67 0.45 0.35 0.37
2.23
0.43
Contoh 2 : Beberapa proses yang membentuk antrian didepan proses dengan waktu datang tidak bersamaan. Nama Proses A B C D E
Waktu Datang 0 2 4 4 6
Lama Proses 6 4 10 2 5
Penyelesaian pertama dengan teknik baris.
Fungsi Manajemen Prosesor
10
Waktu 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Proses A A A A A A D D B B B B E 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 E E E E C C C C C C C C C C
Penyelesaian pertama dengan teknik Tabel Kerja. Nama Proses
Wkt Dtg
(1) A D B E C
(2) 0 4 2 6 4
Lm Proses (t) (3) 6 2 4 5 10 27
Saat Mulai
Saat Sls
(4) 0 6 8 12 17
(5) 6 8 12 17 27 Jml Rata2
Lm Tgp (T) (6) 6 4 10 11 23 54 10.80
Wkt Sia-sia (T-t) (7) 0 2 6 6 13 27
Rp (T/t)
Rt (t/T)
(8) 1.00 2.00 2.50 2.20 2.30
(9) 1.00 0.50 0.40 0.45 0.43
2.00
0.50
Proses Terpendek Dipertama Preempsi (PTDP) atau Preemptive Shortest Job First (PFJF), Merupakan penjadwalan dengan prioritas dan dengan preempsi. Prioritas didasarkan kepada pendeknya sisa proses, makin pendek sisa proses mangkit tinggi perioritasnya. Contoh ; Beberapa proses yang membentuk antrian didepan proses dengan waktu datang tidak bersamaan . Nama Proses A B C D E
Waktu Datang 0 2 3 4 6
Lama Proses 7 6 8 2 4
Penyelesaian pertama dengan teknik baris.
Fungsi Manajemen Prosesor
11
Waktu 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Proses A A A A D D A A A E E E E 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 B B B B B B C C C C C C C C
Penyelesaian pertama dengan teknik Tabel Kerja. Nama Proses
Wkt Dtg
(1) A B C D E
(2) 0 2 3 4 6
Lm Proses (t) (3) 7 6 8 2 4 27
Saat Mulai
Saat Sls
(4) 0 13 19 4 9
(5) 9 19 27 6 13 Jml Rata2
Lm Tgp (T) (6) 9 17 24 2 7 59 11.80
Wkt Sia-sia (T-t) (7) 2 11 16 0 3 32
Rp (T/t)
Rt (t/T)
(8) 1.29 2.83 3.00 1.00 1.75
(9) 0.78 0.35 0.33 1.00 0.57
2.19
0.46
Rasio Pinalti Tertinggi Dipertamakan (RPTD) atau Highest Penalty Ratio Next (HPRN), Pada pendjawalan ini rasio penalti yang terbesar di utamakan dalam proses.
R
p
=
T t
Rumus rasio penalti
T = lamatunggu setara dengan (waktu datang (s) + lama proses (t) ) Maka :
Contoh ;
R
= p
s +t t
Fungsi Manajemen Prosesor
12
Beberapa proses yang membentuk antrian didepan proses dengan waktu datang tidak bersamaan . Nama Proses A B C D E
Waktu Datang 0 1 3 4 5
Lama Proses 7 6 8 2 4
Pada antrian proses diatas Proses A datang pada saat waktu O, maka proses A dikerjakan terlebih dahulu mulai waktu 0 sampai selesai pada waktu 7, setelah proses A selesai maka dihitung rasio penalti dari proses yang sudah ada pada antrian sbb; Nama Proses B C D * E
Waktu Datang 1 3 4 5
Lama Proses 6 8 2 4
Lama Tunggu 7-1= 6 7-3=4 7-4=3 7-5=2
Rasio Penalti (6+6)/6=2.00 (4+8)/8=1.50 (3+2)/2=2.50 (2+4)/4=1.50
Dari perhitungan diatas Rasio Penalti D lebih besar maka proses D dikerjakan mulai saat waktu 7, rampung pada saat waktu 9, kemudian dihitung lagi rasio penalti untuk antrian proses yang tinggal sbb Nama Waktu Proses Datang B * 1 C 3 E 5
Lama Lama Proses Tunggu 6 9-1=8 8 9-3=6 4 9-5=4
Rasio Penalti (8+6)/6=2.33 (6+8)/8=1.86 (4+4)/4=2.00
Fungsi Manajemen Prosesor
13
Proses B mempunyai ratio yang paling besar, maka proses B dikerjakan mulai saat 9 selesai pada saat waktu 15, hitung lagi rasio pinalti untuk proses C dan E, sbb Nama Waktu Proses Datang C 3 E* 5
Lama Proses 8 4
Lama Rasio Tunggu Penalti 15-3=12 (12+8)/8=2.50 15-5=10 (10+4)/4=3.50
Prose E dikerjakan mulai saat waktu 15 selesai pada saat waktu 19, kemudian baru proses C dimulai pada saat waktu 19 selesai pada saat waktu 27 Putar Gelang (PG) atau Round Robin (RR), Semua antrian proses akan dilayani oleh prosesor secara bergiliran seperti gambar berikut; P r o s e s te r la y a n i s e b a g ia n
A
E
D
C
B
P ro s e s o r
Waktu pergantian pada penjadwalan putar gelang oleh prosesor dalam setiap melayani proses dikenal dengan waktu kuantum (Q) Contoh ; Beberapa proses yang membentuk antrian didepan proses dengan waktu datang bersamaan .
Fungsi Manajemen Prosesor
Nama Waktu Lama Proses Datang Proses A 0 7 B 0 6 C 0 8 D 0 2 E 0 4 Waktu Kuantum (Q) = 3 Penyelesaian pertama dengan teknik baris. Waktu 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Proses A A A B B B C C C D D E E 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 E A A A B B B C C C E A C C
Contoh ; waktu datang tidak bersamaan. Nama Waktu Lama Proses Datang Proses A 0 7 B 2 6 C 5 8 D 6 2 E 7 4 Waktu Kuantum (Q) = 2 Penyelesaian pertama dengan teknik baris. Waktu 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 Proses A A B B A A B B C C D D A 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 A E E B B C C A E E C C C C
14
Fungsi Manajemen Prosesor
15
Penjadwalan dengan prioritas berubah-ubah. Prioritas ( p ) pada pendjawalan dapat dirubah berdasarkan : Lama Tunggu atau waktu sia-sia ( S ) Lama Proses ( t ) Tarip sewa komputer ( u ) maka ; nilai prioritas merupakan fungsi dari s,t,dan u p = f (s,t,u)
B. Penjadwalan Multi Tinggkat. Antrian Multi Tingkat. Prinsip dasar proses dilakukan setiap tingkat sampai rampung, setiap tingkat bisa berlaku teknik penjadwalan pada proses satu tingkat.
T in g k a t 1 T in g k a t 2 P ro s e s o r T in g k a t 3 T in g k a t 4 Gambar Penjadwalan antrian Multi Tingkat Antrian Multi Berbalik. Terjadi hubungan di antara tingkat satu dengan tingkat yang lain. Hubungan antara tingkat terjadi, jika setiap tingkat melakukan penjadwalan putar gelang, dengan waktu kuantum tidak sama. untuk lebih jelas lihat gambar
Fungsi Manajemen Prosesor
16
P ro s e s o r
S e le s a i
P ro s e s o r
S e le s a i
P ro s e s o r
S e le s a i
P ro s e s o r
S e le s a i
TK. 1 P re m s i TK. 2 P re m s i TK. 3 P re m s i TK. 4
Gambar Penjadwalan Antrian Multitingkat Berbalik
Metode Evaluasi Penjadwalan Guna untuk menemukan jenis penjadwalan yang cocok untuk jenis pekerjaan tertentu. Evaluasi Analitik, Pemodelan Deterministik, Membandingkan lama tanggap dan waktu sia-sia di setiap Teknik Penjadwalan, Contoh ; Beberapa proses yang membentuk antrian didepan proses dengan waktu datang tidak bersamaan . Nama Proses A B C D E
Waktu Datang 0 2 3 4 6
Lama Proses 7 6 8 2 4
Fungsi Manajemen Prosesor
17
Teknik Penjadwalan PDPT PTD PTDP RPTD PG (Q=3)
Rata-Rata Lama Tanggap 14.60 12.00 11.80 13.20 16.40
Rata-Rata Waktu Sia-sia 12.20 10.00 6.40 8.20 11.00
Analisis model Antrian, Setiap pelayanan memiliki suatu antrian proses yang menunggu giliran untuk diproses. Antrian ada dua yaitu antrian proses dan antrian alat. Untuk analisis ini dengan menggunakan rumus distribusi probabilitas untuk memperkirakan bentuk antrian serta bentuk pelaksanaan proses pada sistem komputer. Langakah yang harus dilakukan; Menyusun rumus distribusi probabilitas lama proses dri kumpulan proses yang akan dilayani Susun rumus Distribusi probababilitas waktu datang dari setiap proses. Susun rumus distribusi probabilitas kecepatan layanan dari prosesor. Kemudian lakukan analisis jaringan antrian untuk menghitung perkiraan lama kerja prosesor, rata-rata lama tanggap, waktu sia-sia Untuk perhitungan diterapkan rumus Little yaitu; n = u.s Dimana : n = Rata-rata panjang antrian u = adalah rata-rata kecepatan tiba proses. s= Waktu sia-sia Analisis model Simulasi, Analisis model Implementasi,
Fungsi Manajemen Prosesor
18