Post on 27-Jul-2015
transcript
SINKRONISASISINKRONISASI
Zulyanti Megasari
132310054
D3MI2
Pendahuluan
Proses:- Independent- Cooperating → Race Condition
Proteksi dapat dilakukan dengan Sinkronisasi
Sinkronisasi?
Critical Section
Konkurensi Jenis:- Pseudo-concurrency- True-concurrency
Penyebab Konkurensi:- Interrupt- Softirqs dan Tasklets- Kernel Preemption- Sleeping dan Synchronization with user-space- Symmetrical Multiprocessing
Syarat Sinkronisasi Mutex- Independent- Cooperating → Race Condition
Cara mencapai Mutex:- Processor Synchronous- Memory Synchronous- Instruksi Atomik- Spin Lock- Semaphore- SMP
Instruksi Atomik
Salah satu metode dalam kernel LINUX untuk sinkronisasi adalah instruksi atomik
Salah satu jenis dari instruksi atomik adalah integer atomik
5
TestAndSet()
Bersifat atomik Jika dua instruksi TestAndSet () dijalankan
secara serentak, kedua instruksi tersebut akan dieksekusi secara sekuensial
TestAndSet()
boolean testAndSet(boolean lock){
boolean t = lock;
lock = true;
return t;
} while (testAndSet(lock)) ;
// Critical Section
Lock[0] = false; 7
Semaphore Semafor adalah sebuah variabel bertipe
integer yang selain saat inisialisasi, hanya dapat diakses melalui dua operasi standar, yaitu increment dan decrement.
Nama asli dari operasi tersebut sebenarnya adalah Proberen (test) dan Verhogen (increment).
Namun, untuk mempermudah pemahaman digunakan nama signal dan wait
8
Semaphore (cont’d)
void signal(int sem_value) {sem_value++;
}
void wait(int sem_value) {while(sem_value <= 0);sem_value--;
}
Semaphore (cont’d)
Jenis- Binary (primitive semaphore)-0/1- Counting semaphore-0,1,2,3,…
(tergantung usage count) Fungsi
– Mutual Exclusion– Resource Controller– Sinkronisasi antar proses
Semaphore (cont’d)
Mutual Exclusion
thread A: thread B:
wait(mutex); wait(mutex);
count = count + 1; count = count + 1;
signal(mutex); signal(mutex);
Semaphore (cont’d)
Resource Controller
thread A: thread B: thread C:
wait(multiplex); wait(multiplex); wait(multiplex);
//critical section //critical section //critical section
signal(multiplex); signal(multiplex); signal(multiplex);
Semaphore (cont’d)
Sinkronisasi Antar-Proses
thread A: thread B:
count = count + 1; wait(mutex);
signal(mutex); count = count * 2;
Semaphore (cont’d)
Dilihat dari operasi wait() nya, semafor dapat dibedakan menjadi 2:– Semaphore spinlock– Semaphore sleep locking Pada LINUX, digunakan semaphore sleep
locking
Semaphore (cont’d)
void signal(int sem_value){
sem_value++;
if(sem_value <= 0){
/*keluarkan satu thread dari waiting queue*/
/*aktifkan thread tersebut*/
}
}
void wait(int sem_value){
sem_value--;
if(sem_value < 0){
/*masukkan thread ke dalam waiting queue*/
/*blok thread tersebut*/
}
}
Semaphore (cont’d)
Keuntungan– Dari segi programming, penanganan masalah
sinkronisasi dengan semafor umumnya rapi dan teratur, sehingga mudah untuk dibuktikan kebenarannya
– Semafor diimplementasikan dalam “hard code” sehingga penggunaannya bersifat portabel
Semaphore vs Spin Lock
Berbeda dengan spin lock, semafor memperbolehkan
adanya preemption.
Requirement Recommended
Overhead locking yang rendah Spin lock
Lock hold time yang singkat Spin lock
Lock hold time yang panjang Semaphore
Sleep ketika menunggu lock Semaphore
SMP (Symetric MultiProcessing)
Mulai digunakan pada Kernel 2.0 Multiprocessing artinya kernel code dapat
dijalankan dalam dua atau lebih processor Untuk menjaga agar dua thread tidak
mengakses resources yang sama dalam waktu yang sama, maka SMP menerapkan aturan dimana hanya ada satu processor yang dapat menjalankan thread dalam kernel mode dengan cara spin lock tunggal
SMP
Spin lock tunggal ini tidak memunculkan permasalahan untuk proses yang banyak menghabiskan waktu untuk menunggu proses komputasi, tapi untuk proses yang banyak melibatkan banyak aktifitas kernel, spin lock menjadi sangat mengkhawatirkan
19
SMP
Dalam pengembangan kernel LINUX 2.1, kernel spin lock tunggal menjadi banyak lock yang masing-masing melindungi terhadap masuknya kembali sebagian kecil data struktur kernel sehingga mengizinkan banyak processor untuk dieksekusi oleh kernel mode secara bersamaan.
20
SMP
Pada Linux 2.6, kernel mendukung adanya konsep preemptive, scheduler dalam kernel dapat menginterrupt kernel code yang sedang berjalan untuk memberi kesempatan bagi kernel code lain untuk dijalankan.
TERIMA KASIH
22