LOGO Kelompok 5 Rifki Baidhowi Ida Fitriana Satya Bagus F Sistem Operasi Kelas E Teknik Informatika Sistem Operasi Kelas E Teknik Informatika “Sinkronisasi Proses”

LOGO • Sinkronisasi adalah proses pengaturan jalannya beberapa proses pada saat yang bersamaan. • Tujuan utama sinkronisasi adalah menghindari terjadinya inkonsistensi data karena pengaksesan oleh beberapa proses yang berbeda (mutual exclusion) serta untuk mengatur urutan jalannya proses-proses sehingga dapat berjalan dengan lancar dan terhindar dari deadlock atau starvation. afies.web.ugm.ac.id/treasurers/wp-content/uploads/2007/12/SistemOperasi-4.X-1.pdf Definisi Sinkronisasi

LOGO Critical Section Critical section adalah segmen kode yang mengakses data yang digunakan proses secara bersama-sama yang dapat membawa proses itu ke bahaya race condition Race condition adalah suatu kondisi dimana dua atau lebih proses mengakses shared memory/sumber daya pada saat yang bersamaan dan hasil akhir dari data tersebut tergantung dari proses mana yang terakhir selesai dieksekusi sehingga hasil akhirnya terkadang tidak sesuai dengan yang dikehendaki.

LOGO • Mutual Exclusion • Progress • Bounded Waiting • Mutual Exclusion • Progress • Bounded Waiting Solusi Critical Section 3 syarat • Solusi Perangkat Lunak • Solusi Perangkat Keras • Solusi Perangkat Lunak • Solusi Perangkat Keras Solusi • •

LOGO Solusi Perangkat Lunak Algoritma I -Dekker Algoritma II Algoritma III-Peterson Algoritma Tukang Roti 4 Macam Algoritma :

LOGO Algoritma I -Dekker Algoritma I mencoba mengatasi masalah critical section untuk dua proses. Algoritma ini menerapkan sistem bergilir kepada kedua proses yang ingin mengeksekusi critical section, sehingga kedua proses tersebut harus bergantian menggunakan critical section. Bentuk: int turn = 0atauint turn = 1 Solusi Perangkat Lunak • •Stallings, william Sistem Operasi Edisi Keempat. Jakarta : Indeks, Gramedia

LOGO Solusi Perangkat Lunak

Algoritma II Algoritma II juga mencoba memecahkan masalah critical section untuk dua proses. Algoritma ini mengantisipasi masalah yang muncul pada algoritma I dengan mengubah penggunaan variabel turn dengan variabel flag. Variabel flag menyimpan kondisi proses mana yang boleh masuk critical section. Proses yang membutuhkan akses ke critical section akan memberikan nilai flag-nya true. Sedangkan proses yang tidak membutuhkan critical section akan men-set nilai flagnya bernilai false. Solusi Perangkat Lunak

LOGO Solusi Perangkat Lunak

Algoritma III-Peterson Algoritma III ditemukan oleh G.L. Petterson pada tahun Algoritma ini adalah solusi untuk memecahkan masalah critical section pada dua proses. Ide dari algoritma ini adalah menggabungkan variabel yang di-sharing pada Algoritma I dan Algoritma II, yaitu variabel turn dan variabel flag. Sama seperti pada Algoritma I dan II, variabel turn menunjukkan giliran proses mana yang diperbolehkan memasuki critical section, dan variabel flag menunjukkan apakah suatu proses membutuhkan akses ke critical section atau tidak. Solusi Perangkat Lunak

LOGO Solusi Perangkat Lunak

Algoritma Tukang Roti Algoritma untuk solusi proses ini dinamakan algoritma bakery (tukang roti) / Lamport's Baker Algorithm dan berdasarkan algoritma penjadwalan yang biasa digunakan oleh tukang roti, es krim, registrasi sepeda motor dan sebagainya. Para pelanggan yang ingin membeli roti sebelumnya harus mengambil nomor urut terlebih dahulu dan urutan orang yang boleh membeli ditentukan oleh nomor urut yang dimiliki masing-masing pelanggan tersebut. Solusi Perangkat Lunak • •

LOGO Solusi Perangkat Lunak

Perangkat Sinkronisasi 1.Test and Set: instruksi atomik 2.Semaphore: variabel yang hanya dapat diakses oleh dua buah operasi standar 3.Monitor: menangani masalah yang muncul karena pemakaian semafor 4.Java Monitor: implementasi dari monitor 5.Readers / Writers 1.Test and Set: instruksi atomik 2.Semaphore: variabel yang hanya dapat diakses oleh dua buah operasi standar 3.Monitor: menangani masalah yang muncul karena pemakaian semafor 4.Java Monitor: implementasi dari monitor 5.Readers / Writers

LOGO Perangkat Sinkronisasi Sebagian besar sistem komputer saat ini menyediakan instruksi instruksi perangkat keras khusus yang mengizinkan kita untuk menguji dan memodifikasi nilai dari sebuah variabel. Instruksi ini disebut instruksi TestAndSet(). Instruksi ini bersifat atomik, yaitu instruksi yang tidak dapat diinterupsi. Kita dapat menggunakan instruksi khusus ini untuk memecahkan masalah critical section yang sederhana. Test and Set

LOGO Perangkat Sinkronisasi Contoh Test and Set

LOGO Perangkat Sinkronisasi Semaphore adalah pendekatan yang dikemukakan Djikstra. Prinsip semaphore adalah sebagai berikut : Dua proses atau lebih dapat bekerja sama dengan menggunakan penanda-penanda sederhana. Proses dipaksa berhenti sampai proses memperoleh penanda tertentu. Sembarang kebutuhan koordinasi kompleks dapat dipenuhi dengan strukstur penanda yang sesuai kebutuhannya. Variabel khusus untuk penandaan ini disebut semaphore. Semaphore

LOGO Perangkat Sinkronisasi •Binary semaphore: Semaphore ini hanya memiliki nilai 1 atau 0. Sering juga disebut sebagai semafor primitif •Counting semaphore: Semaphore ini memiliki nilai 0, 1, serta integer lainnya. Banyak sistem operasi yang tidak secara langsung mengimplementasikan semaphore ini, tetapi dengan memanfaatkan binary semaphore. •Binary semaphore: Semaphore ini hanya memiliki nilai 1 atau 0. Sering juga disebut sebagai semafor primitif •Counting semaphore: Semaphore ini memiliki nilai 0, 1, serta integer lainnya. Banyak sistem operasi yang tidak secara langsung mengimplementasikan semaphore ini, tetapi dengan memanfaatkan binary semaphore. Jenis Semaphore

LOGO Perangkat Sinkronisasi Contoh Semaphore Contoh Semaphore

LOGO Perangkat Sinkronisasi •Monitor adalah suatu tipe data abstrak yang dapat mengatur aktivitas serta penggunaan resource oleh beberapa thread. Ide monitor pertama kali diperkenalkan oleh C.A.R Hoare dan Per Brinch-Hansen pada awal 1970-an. •Monitor merupakan kumpulan dari prosedur, variabel, dan struktur data dalam satu modul. Monitor hanya dapat diakses dengan menjalankan fungsinya. Dilakukan untuk melindungi variabel dari akses yang tidak sah dan juga mengurangi terjadinya error. •Monitor adalah suatu tipe data abstrak yang dapat mengatur aktivitas serta penggunaan resource oleh beberapa thread. Ide monitor pertama kali diperkenalkan oleh C.A.R Hoare dan Per Brinch-Hansen pada awal 1970-an. •Monitor merupakan kumpulan dari prosedur, variabel, dan struktur data dalam satu modul. Monitor hanya dapat diakses dengan menjalankan fungsinya. Dilakukan untuk melindungi variabel dari akses yang tidak sah dan juga mengurangi terjadinya error. Monitor

LOGO Perangkat Sinkronisasi Mengimplementasikan monitor. Monitor JVM bekerja dengan object locking dan method-method wait() serta notify(). Monitor JVM dapat digunakan dengan menggunakan keyword synchronized. Monitor Java

LOGO Perangkat Sinkronisasi Method-method tersebut adalah: •void wait(). thread yang memanggil method ini akan masuk ke waiting queue. •void wait(long timeout) dan void wait(long timeout, int nanos). •void notify(). Membangunkan satu thread yang ada di waiting queue yang dipilih secara random. •void notifyAll(). Monitor Java

LOGO Perangkat Sinkronisasi Salah satu dari sekian banyak permasalahan sinkronisasi yang sering terjadi di dunia nyata, yaitu ketika ada dua jenis proses readers dan writers saling berbagi (shared) data dan mengakses database secara paralel. Proses yang pertama (reader) bertugas untuk membaca data, sedangkan proses kedua bertugas untuk menulis data baru/mengupdate nilai dalam data (writer). Readers / Writers

LOGO Perangkat Sinkronisasi Kondisi berikut harus dipenuhi oleh readers dan writers: a. Maksimal hanya ada satu writer yang mengubah data. Jika suatu writer sedang mengubah data, maka tidak ada satupun reader yang diperbolehkan untuk membaca data. b. Dalam suatu waktu diperbolehkan lebih dari satu reader membaca data. Ketika data sedang dibaca, tidak ada writer yang boleh mengubah data. Kondisi berikut harus dipenuhi oleh readers dan writers: a. Maksimal hanya ada satu writer yang mengubah data. Jika suatu writer sedang mengubah data, maka tidak ada satupun reader yang diperbolehkan untuk membaca data. b. Dalam suatu waktu diperbolehkan lebih dari satu reader membaca data. Ketika data sedang dibaca, tidak ada writer yang boleh mengubah data. Kondisi Readers / Writers •

LOGO Terima Kasih