Tugas BAB 5 : Sinkronisasi Proses

BAB 5 : Sinkronisasi Proses

1.      Apa yang dimaksud dengan race condition?

Jawab: Race Condition adalah suatu kondisi dimana beberapa proses mengakses dan memanipulasi suatu data secara konkuren. Nilai akhir dari data tersebut tergantung dari proses mana yang terakhir selesai dieksekusi.

2.      Apakah yang dimaksud dengan critical section ? Untuk menyelesaikan masalah critical section , ada tiga hal yang harus dipenuhi, sebutkan dan jelaskan !

Jawab:

Solusi yang baik harus memenuhi 3 syarat berikut:

·         Mutual Exclution

Tidak ada proses yang menjalankan critical section bersamaan

·         Terjadi Kemajuan ( Progress )
Proses yang sedang menjalankan Remainder Sectionnya, tidak boleh menjalankan Critival Section berikutnya sebelum proses lain menyelesaikan Critical Sectionnya

·         Ada Batas Waktu ( Bounded Waiting )

Ada batas waktu suatu proses dapat menjalankan critical sectionnya

3.      Bagaimana algoritma Bakery untuk sinkronisasi banyak proses (n proses) ?

Jawab:

Algoritma Bakery adalah algoritma yang digunakan untuk pemecahan permasalahan critical section pada n proses. Sebelum memasuki critical section, proses menerima nomo. Proses yang mempunyai nomor terkecil dapat memasuki critical section. Jika proses Pi dan Pj menerima nomor yang sama, jika i < j maka Pi dilayani lebih dahulu, sebaliknya Pj akan dilayani lebih dahulu. Skema pemberian nomor selalu membangkitkan nomor dengan menaikkan nilai urut misalnya 1, 2, 3, 3, 3, 3, 4, 5, …..Pada algoritma bakery terdapat notasi <≡ untuk urutan nomor (ticket #, process id #) sebagai berikut :

(a,b) < (c,d) if a < c or if a = c and b < d

max (a0,…, an-1) is a number, k, such that k ≥ ai for i - 0,

…, n – 1

Variabel umum yang digunakan adalah :

boolean choosing[n];

int number[n];
Struktur data diatas diinisialisasi false dan 0. Struktur dari proses Pi adalah :

do {

choosing[i] = true;
number[i] = max(number[0], number[1], …, number [n – 1])+1;
choosing[i] = false;

for (j = 0; j < n; j++) {

while (choosing[j]) ;
while ((number[j] != 0) && (number[j],j < number[i],i)) ;

}

critical section
number[i] = 0;
remainder section

} while (1);

4.      Apa yang dimaksud semaphore dan sebutkan operasi pada semaphore.

Jawab:

suatu proses atau lebih dapat bekerja sama dengan menggunakan penanda-penanda sederhana. Proses berhenti sampai proses memperoleh penanda tertentu. Variabel khusus untuk penandaan ini disebut semaphore. Semaphore mempunyai dua property :

·         Semaphore dapat diinisialisasi dengan nilai bukan negative.

·         Ada dua operasi terhadap semaphore yaitu Operasi Up dan Operasi Down.

Operasi Down
Operasi ini menurunkan nilai semaphore. Jika nilai semaphore menjadi bukan positif maka proses yang mengeksekusinya diblok. Operasi Down adalah atomic (atomic action), tidak dapat diinterupsi sebelum selesai. Menurunkan nilai, memeriksa nilai, menempatkan proses pada antrian dan memblok sebagai instruksi tunggal. Tidak ada proses lain yang dapat diakses sampai proses selesai.

Operasi Up
Operasi ini menaikkan nilai semaphore. Jika satu proses atau lebih telah diblok pada suatu semaphore tidak dapat menyelesaikan operasi down maka salah satu dipilih oleh system dan dibolehkan menyelesaikan operasi downnya. Operasi Up menaikan nilai semaphore, memindahkan dari antrian dan menempatkan satu proses ke senarai ready tidak dapat diinterupsi.

//operasi sederhana yaitu block untuk menghentikan

sementara proses yang menggunakan semaphore dan wakeup(P) untuk melanjutkan

eksekusi proses P yang di-blok.

5.      Bagaimana struktur semaphore yang digunakan untuk menyelesaikan permasalahan :

·         bounded buffer problem.

Jawab:

Untuk penyelesaian permasalahan bounded buffer menggunakan semaphore menggunakan variabel umum berikut :

semaphore full, empty, mutex;

Inisialisasi untuk variable diatas, full = 0, empty = n, mutex = 1. Struktur program untuk produsen adalah

do {

…

menghasilkan item pada nextp

…

wait(empty);

wait(mutex);

…

menambah nextp ke buffer

…

signal(mutex);

signal(full);

} while (1);

Sedangkan struktur program untuk konsumen adalah

do {

wait(full)

wait(mutex);

…

mengambil item dari buffer ke nextc

…

signal(mutex);

signal(empty);

…

menggunakan item pada nextc

…

} while (1);

·         reader and writer problem.

Jawab:

Variabel umum yang digunakan adalah

semaphore mutex, wrt;
Inisialisasi variable diatas adalah mutex = 1, wrt = 1, readcount = 0.
Struktur proses writer adalah

wait(wrt);
…
menulis
…
signal(wrt);

Sedangkan struktur proses reader adalah

wait(mutex);

readcount++;

if (readcount == 1)

wait(rt);

signal(mutex);

…

membaca

…

wait(mutex);

readcount--;

if (readcount == 0)

signal(wrt);

signal(mutex):

·         dining philosopher problem.

Jawab:

Struktur data yang digunakan untuk penyelesaian permasalahan ini dengan semaphore adalah

semaphore chopstick[5];

Dimana semua nilai array dinisialisasi

1. Struktur program untuk filosof ke i adalah

do {

wait(chopstick[i])

wait(chopstick[(i+1) % 5])

…

makan

…

signal(chopstick[i]);

signal(chopstick[(i+1) % 5]);
…

berfikir

…
} while (1);