oktaviani tri andini - sinkronisasi proses

Download Oktaviani Tri Andini - Sinkronisasi Proses

Post on 13-Aug-2015

23 views

Category:

Software

1 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  1. 1. 5.1 Latar Belakang Proses yang konkuren adalah proses yang lebih dari satu berada pada saat yang sama. Proses ini tak sepenuhnya bergantung dengan lain nya dapat juga berinteraksi,proses konkuren yang dilakukan bersama dapat membuat data tidak konsisten,agar data konsisten di butuhkan mekanisme untuk menjamin eksekusi yang beruutan pada proses yang bekerja sama.
  2. 2. Pada model shared memory,permasalahan bounded-buffer paling banyak menyimpan n-1 pada saat yang sama. Modifikasi kode producer consumer menambahkan variable counter diinisiali 0 dan setiap 1 item baru di tambahkan ke buffer,definisi data yang digunakan bersama: #define BUFFER_SIZE 10 typedef struct . . . } item; item buffer[BUFFER_SIZE]; int in = 0; int out = 0 int counter = 0; Proses pada producer akan menambahkan satu nilai variable counter sebagai berikut:
  3. 3. item nextPruduced; while (1) { while (counter == BUFFER_SIZE) ; /* do nothing */ buffer[in] = nextProduced; in = (in +1 ) % BUFFER_SIZE; counter++; } Sebaliknya,pada proses consumer akan menurunkan satu nilai variabel counter sbb: item nextConsumed; while (1) { while (counter == 0) ; /* do nothing */ nextConsumed = buffer[out]; out = (out +1 ) % BUFFER_SIZE; counter--; }
  4. 4. Pernyataan counter++ dan counter harus dilakukan secara Automatik,yaitu oprasi yang harus menyelesaikan seluruh pernyataan tanpa interupsi. Pernyataan counter++ diimplementasikan dalam bahasa mesin seperti berikut: register1 = counter register1 = registe1 + 1 counter = registe1 Sedangkan counter diimplementasikan seperti berikut: register1 = counter register1 = registe1 + 1 counter = registe1 jika mengubah secara terpisah,maka pernyataan yang dijalankan adalah: prodecer: register1 = counter (register1 = 5) prodecer: register1 = register1 + 1 (register1 = 6) consumer: register2 = counter (register2 = 5) consumer: register2 1 (registe2 = 4) producer: counter = register1 (counter = 6) consumer: counter = register2(counter = 4)
  5. 5. Nilai counter kemungkinan bernilai 4 atau 6,sedangkan yang benar 5,situasi ini dimaksud dengan data tidak konsisten. Situasi mengakses data secara konkuren disebut race condition,dan untuk mencegahnya proses konkuren harus dilaksanakan sinkronasi. 5.2 Permasalahan Critical-Section Suatu sistem terdiri dari n proses dimana semua berkompetisi menggunakan data yang sama,masing-masing proses mempunyai kode yang disebut critical section dimana memungkinkan mengubah variabel umum,sebuah tabel menulis file dan sebagainya. permasalahan critical section digunakan untuk mendesain protokol dimana proses dapat bekerja sama,dan harus meminta ijin untuk memasuki critical section-nya. Daerah kode untuk mengimplementasikan nya di sebut dengan entry dan critical section biasanya diikuti daerah exit,sedangkan kode pengingat terletak pada daerah remainder. Solusi untuk permasalahan critical section harus memenuhi 3 syarat:
  6. 6. 1. Mutual Exclusion : apanila proses Pi menjalankan critical section-nya,maka tidak ada proses lain yang dapat menjalankan nya. 2. Progress : apabila tidak ada proses yang menjalankan critical section-nya dan terdapat beberapa proses yang akan memasuki critical section-nya,maka hanya peroses itu yang tidak diprosess dalam daerah pengingat. 3. BoundedWaiting : terdapat batasan jumlah waktu yang diijinkan oleh proses lain untuk memasuki critical section setelah sebuah proses membuat permintaan untuk memasuki critical section-nya dan sebelum permintaan dikabulkan. Ketika mengimplementasikan suatu algoritma,kita tentukan dahulu variabel yang digunakan untuk sinkronasi dan menggambarkan hanya proses P,entry section dan exit section menunnjukan segmen kode yang penting. do { critical section remainder section } while (1) gbr 5.1 entry section exit section
  7. 7. 5.2.1 Pemecahan Dua Proses Pada algoritma terdapat dua proses pada satu waktu yang diberi nama P0 dan P1,agar jelas ketika menyatakan Pi kita gunakan Pj dmana j=1 i. 5.2.1.1 Algoritma 1 Pertama,semua proses menggunakan variabel integer turn diinisialisasi ke 0 (atau 1) int turn; Apabila turn = i,maka proses Pi diijinkan menjalankan critical section structur dari proses Pi: do { while (turn != 1) ; critical section turn = j; reminder section } while (1) ;
  8. 8. Apabila turn=0 dan Pi siap untuk memasuki critical,P1 tidak dapat melakukannya meskipun P0 mungkin didalam remainder sectionnya. kelemahan nya adalah tidak ada informasi yang cukup tentang state dari masing masing proses,maka variabel turn diganti dengan array. 5.2.1.2 Algoritma 2 Boolean flag[2] ; Awwal flag [0] = flag [1] = false,jika flag[i] bernilai true,Pi siap memasuki critical section,strukturnya adalah: do { flag[i] := true; while (flag[j]) ; critical section flag [i] = false; reminder section } while (1); Pemecahan ini memenuhi mutual exclusion tetapi belum memenuhi progres.
  9. 9. 5.2.1.3 Algoritma 3 Menggunakan dua variabel: Int turn; Boolean flag[2]; Flag [0] = flag[1] = false dan nilai turn bernilai 0 atau 1,proses Pi: do { flag [i]:= true; turn = j; while (flag [j] and turn = j) ; critical section flag [i] = false; remainder section } while (1); Algoritma ini memenuhi ketiga syarat critical section dan memecahkan masalah untuk dua proses.
  10. 10. 5.2.2 Algoritma Bakery Digunakan pemecahan permasalahan critical section pada n proses. Proses yang mempunyai nomor terkecil yang mampu memasuki critical sectionpada proses Pi dan Pj,jika i ai for i 0,...,n-1 Variabel umum yang digunakan: boolean choosing[n]; int number[n]; Struktur data diatas diinisialisasi false dan 0,dari proses Pi: Do { choosing[i] = true; number[i] = max (number[0], number[1] , ..., number [n 1]) +1; choosing [i] = false; for (j = 0; j < n; j++ {
  11. 11. while (choosing [j] ) ; while ((number [j] != 0) && (number [j],j < number [i],i)) ; } critical section number [i] = 0; remainder section } while (1); 5.3 Perangkat Keras Sinkronasi pada sistem multiprosesor,prosesor pemroses bertindak independe. Interupsi disatu pemroses tidak mempengaruhi pemrosesan yang lain. Pemrosesan yang memakai memori bersama maka pengaksesan terhadap suatu memori dijaga pada tingkat perangkat keras agar tidak boleh pemrosesan lain tidak dapat mengakses suatu lokasi yang sama disaat yang sama. Perancang perangkat keras menyediakan berbagai macam interuksi mesin diantaranya:
  12. 12. tsl (test and set lock) tas atau ts (test and set), digunakan ibm s/360, keluarga motorola m68000, dan lain-lain. cs (compare and set), digunakan ibm 370 series exchange (xchg), digunakan intel x68, dsb. 5.3.1 Metode Test and Set Melakukan testing dan modifikasi isi memori secara atonomik. 5.3.2 Metode Swap Menggunakan prosedur swap untuk menukar dua variable secara atomic. 5.4 Semaphore Adalah pendekatan yang dikemukakan Dijkstria. Semaphore adalah alat untuk sinkronasi yang tidak membutuhkan busy waiting, dan hanya dapat diaksess melalui operasi atomic yang tak dapat diinterupsi sampai kode selesai.
  13. 13. Terdapat dua bentuk semaphre,yaitu counting semaphore dan binary semaphore. Counting semaphore menggunakan nilai integer yang mempunyai jangkauan tak terbatas,sedangkat Binary semaphre menggunakan nilai integer dengan jangkauan 0 dan 1 sehingga implementasinya lebih sederhana. 5.5 Masalah Klasik Informasi 5.5.1 Bounded-Buffer Produsen menghasilkan barang dan konsumen akan menggunakannya. Ada beberapa batasan yang harus dipenuhi,yaitu: Barang yang dihasilkan oleh prdusen terbatas Barang yang dipakai konsumen terbatas Konsumen hanya boleh menggunakan barang yang dimaksud setelah prdusen menghasilkan barang dalam jumlah tertentu Produsen hanya boleh memproduksi barang jika konsumen sudah kehabisan barang.
  14. 14. 5.2.2 Reader and Writer Problem Terdapat dua variasi masalah yaitu: Seorang reader tidak perlu menunggu reader lain untuk selesai hanya karena ada writer menunggu(prioritas reader lebih tinggi) Jika ada writer yang sedang menunggu, maka tidak boleh ada reader lain yang bekerja(prioritas writer lebih tinggi). 5.3.3 Dining-Philosophers Problem adalah dimana terdapat 5 filosof yang akan makan. Disana disediakan 5 sumpit,jika filosof lapar ia akan mengambil 2 sumpit yaitu ditangan kanan dan kiri. Adakalanya hanya diambil satusumpit saja. Jika ada filosof yang mengambil 2 sumpit,maka ada filsf yang harus menunggu sampai sumpit diletakkan.
  15. 15. Thank You..