Kongkurensi & Mutual Exclusion

v  Prinsip Kongkurensi

v  Interaksi antar Proses

v  Mutual Exclusion

Definisi

ü  Merupakan sebuah kondisi dimana terdapat lebih dari satu proses berada pada saat yang sama.

ü  Proses-proses yang konkuren memiliki beberapa masalah:

o   Mutual Exclusion

o   Starvation

o   Deadlock

Prinsip Kongkurensi

Ø  Kongkurensi merupakan kegiatan yang berhubungan dengan :

ü  Alokasi waktu pemroses untuk proses-proses yang aktif.

ü  Pemakaian bersama dan persaingan untuk mendapatkan sumber daya.

ü  Komunikasi antar proses.

ü  Sinkronisasi aktivitas banyak proses

Ø  Kongkurensi dapat muncul pada konteks yang berbeda, yaitu:

ü  Untuk banyak aplikasi

ü  Untuk strukturisasi dari aplikasi

ü  Untuk strukturisasi dari satu proses

ü  Untuk strukturisasi sistem operasi

Ø  Untuk banyak aplikasi

ü  Multiprogramming memungkinkan banyak proses sekaligus dijalankan.

ü  Proses-proses dapat berasal dari aplikasi-aplikasi berbeda.

ü  Pada sistem multiprogramming bisa terdapat banyak aplikasi sekaligus yang dijalankan di sistem komputer.

Ø  Untuk strukturisasi dari aplikasi

ü  Perluasan prinsip perancangan modular dan pemrograman terstruktur adalah suatu aplikasi dapat secara efektif diimplementasikan sebagai sekumpulan proses.

ü  Dengan sekumpulan proses, maka tiap proses menyediakan satu layanan spesifik tertentu.

Ø  Untuk strukturisasi dari satu proses

ü  Saat ini untuk peningkatan kinerja maka satu proses dapat memiliki banyak thread yang independen.

ü  Thread-thread tersebut harus dapat bekerjasama untuk mencapai tujuan proses.

Ø  Untuk strukturisasi sistem operasi

ü  Keunggulan strukturisasi dapat juga diterapkan ke pemrograman sistem.

ü  Beberapa sistem operasi aktual yang dipasarkan dan yang sedang dalam riset telah diimplementasikan sebagai sekumpulan proses.

ü  Sistem operasi bermodelkan client/server menggunakan pendekatan ini.

Ø  Kecepatan eksekusi proses-proses di sistem tidak dapat diprediksi.

Ø  Kecepatan proses pada sistem dipengaruhi oleh :

ü  Aktivitas-aktivitas proses-proses lain.

ü  Cara sistem operasi menangani interupsi.

ü  Kebijaksanaan penjadwalan yang dilakukan oleh sistem operasi.

ü  Beberapa kesulitan yang muncul:

ü  Pemakaian bersama sumber daya global.

§  Bila terdapat 2 proses menggunakan variabel global yang sama serta keduanya membaca dan menulis ke variable itu,maka urutan pembacaan dan penulisan terhadap variabel itu menjadi kritis.

ü  Pengelolaan alokasi sumber daya agar optimal.

§  Apabila proses A meminta suatu kanal masukan/keluaran tertentu dan dipenuhi, kemudian terjadi proses A di-suspend sebelum menggunakan kanal tersebut.

§  Jika sistem operasi mengunci kanal (tidak memperbolehkan atau mencegah proses lain untuk menggunakannya), maka tindakan tersebut menghasilkan inefisiensi.

ü  Pencarian kesalahan pemrograman.

§  Pencarian kesalahan pada pemograman kongkuren lebih sulit dibanding pencarian kesalahan pada program-program sekuen.

Ø  Mutual Exclusion

ü  Sumber daya yang tidak dapat dipakai bersama pada saat bersamaan.

Ø  Starvation

ü  Startvation adalah keadaan dimana pemberian akses bergantian terus-menerus, dan ada suatu proses yang tidak mendapatkan gilirannya.

Ø  Deadlock

ü  Deadlock merupakan kondisi terparah karena banyak proses dapat terlibat dan semuanya tidak dapat mengakhiri prosesnya secara benar.

Ø  Mengetahui proses-proses yang aktif.

Ø  Alokasi dan dealokasi beragam sumber daya untuk tiap proses aktif.

Ø  Proteksi data dan sumber daya fisik masing-masing proses dari gangguan (intervensi) proses-proses lain.

Ø  Hasil-hasil proses harus independen terhadap kecepatan relatif proses-proses lain dimana eksekusi dilakukan.

Interaksi
Antar Proses

Ø Proses-proses saling tidak peduli (independen)

Ø Proses-proses saling mempedulikan secara tidak langsung

Ø Proses-proses saling peduli secara langsung

Ø Proses-proses saling tidak peduli (independen)

o   Proses-proses ini tidak dimaksudkan untuk bekerja untuk mencapai tujuan tertentu.

o   Pada multiprogramming dengan proses-proses independen, dapat berupa batch atau sesi interaktif, atau campuran keduanya.

Ø Proses-proses saling mempedulikan secara tidak langsung

o   Proses-proses tidak perlu saling mempedulikan identitas proses-proses lain, tapi sama-sama mengakses objek tertentu, seperti buffer masukan/keluaran.

o   Proses-proses itu perlu bekerja sama (cooperation) dalam memakai bersama objek tertentu.

Ø Proses-proses saling peduli secara langsung

o   Proses-proses dapat saling berkomunikasi dan dirancang bekerja sama untuk suatu aktivitas.

Ø Tabel interaksi proses

Mutual
Exclusion

Ø  Kondisi dimana terdapat sumber daya yang tidak dapat dipakai bersama pada waktu yang bersamaan (misalnya : printer, disk drive).

Ø  Kondisi demikian disebut sumber daya kritis, dan bagian program yang menggunakan sumber daya kritis disebut critical region / section.

Ø  Hanya satu program pada satu saat yang diijinkan masuk ke critical region.

Ø  Sistem operasi menyediakan layanan (system call) yang bertujuan untuk mencegah proses lain masuk ke critical section yang sedang digunakan proses tertentu.

Ø  Pemograman harus menspesifikasikan bagian-bagian critical section, sehingga system operasi akan menjaganya.

Ø  Pemaksaan atau pelanggaran mutual exclusion menimbulkan :

o   Deadlock

o   Starvation