SISTEM OPERASI

KONKURENSI

Bernis Sagita 132310499MI2

                                    PENGERTIAN KONKURENSI

• Konkurensi adalah proses-proses (lebih dari satu proses) yang terjadi pada saat bersamaan. Konkurensi merupakan landasan umum perancangan sistem operasi. Proses-proses disebut konkuren jika proses-proses berada pada saat yang sama. Pada proses-proses konkuren yang berinteraksi mempunyai beberapa masalah yang harus diselesaikan:1.    Mutual Exclusion2.    Sinkronisasi3.    Deadlock4.    Startvation

MUTUAL EXCLUSION

• Mutual exclusion adalah jaminan hanya satu proses yang mengakses sumber daya pada satu interval waktu tertentu. Sumber daya yang tidak dapat dipakai bersama pada saat bersamaan.Fasilitas atau kemampuan menyediakan dukungan mutual exclusion harus memenuhi kriteria sbb:

• Mutual exclusion harus dijamin, bahwa tidak ada proses lain, kecuali dirinya sendiri. Di sini terjadi proses tunggal.

• Proses yang berada di noncritical section, dilarang mem-blocked proses-proses lain yang ingin masuk critical section. Hal ini bisa terjadi startvation.

• Harus dijamin bahwa proses yang ingin masuk critical section tidak menunggu selama waktu yang tak terhingga. Ini bisa mengakibatkan masalah deadlock dan antrian proses bertambah panjang.

• Ketika tidak ada proses pada critical section, maka proses yang ingin masuk critical section harus ijinkan masuk tanpa waktu tunda.

• Tidak ada asumsi mengenai kecepatan relatif proses atau jumlah proses yang ada.

• Proses hanya tinggal pada critical section selama satu waktu yang tidak terhingga

DEADLOCK• Deadlock adalah suatu kondisi dimana dua proses

atau lebih tidak dapat meneruskan eksekusinya oleh pemroses. Pada umumnya deadlock terjadi karena proses mengalami startvation, yaitu suatu job yang sedang dieksekusi dan eksekusi job tersebut tidak ada hentinya, tidak diketahui kapan berhentinya proses tersebut atau bahkan job yang antri bisa dikatakan mempunyai status mati, padahal proses-proses lain sedang menunggu sumber daya proses.

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

STARTVATION

•Startvation adalah keadaan dimana pemberian akses bergantian terus menerus, dan ada suatu proses yang tidak mendapatkan gilirannya. Juga dapat dimaksudkan bahwa kondisi bila beberapa proses-proses menunggu alokasi sumber daya sampai tak berhingga, sementara proses-proses lain dapat memperoleh alokasi sumber daya.

•Hal ini disebabkan bias pada kebijaksanaan atau strategi alokasi sumber daya. Kondisi seperti ini harus dihindari pada sistem operasi karena tidak adil, tapi dikehendaki penghindaran dilakukan seefisien mungkin. Penanganan ini merupakan persoalan yang sulit untuk menemukan kriteria yang benar, adil dan efesien dalam suatu strategi Sistem Operasi.

INTERAKSI ANTAR PROSES

Pada sistem dengan banyak proses (kongkuren), terdapat 3 katagori interaksi antar proses berdasarkann derajat pengetahuan keberadaan proses lainnya, yaitu:

•Proses tidak saling mengetahui keberadaannya.

•  Proses mengetahui keberadaan proses lainnya secara tidak langsung.

•  Proses mengetahui keberadaan proses lainnya secara langsung.

KESULITAN – KESULITAN YANG DITIMBULKAN KONKURENSI• Masalah yang dihadapi proses-proses

kongkurensi pada multiprogramming dan multiprocessing serupa, yaitu: kecepatan eksekusi proses-proses di sistem tidak dapat diprediksi. Beberapa kemungkinan yang terjadi tidak dapat diprediksi seperti:

1.    Kecepatan proses pada sistem tergantung pada beberapa hal

2.    Beberapa kesulitan yang dapat muncul3.    Proses-proses konkuren mengharuskan

beberapa hal yang harus ditangan

A. Prinsip-prinsip Konkurensi

•Konkurensi meliputi hal-hal sbb:•    Alokasi waktu pemroses untuk proses-proses•    Pemakaian bersama dan persaingan untuk mendapatkan sumber daya•    Komunikasi antarproses•    Sinkronisasi aktivitas banyak proses.

Konkurensi dapat muncul pada konteks berbeda, antara lain:

1.    Banyak aplikasi (multiple application).Multiprogramming memungkinkan banyak proses sekaligus dijalankan. Proses-proses dapat berasal dari aplikasi-aplikasi berbeda. Pada sistem multiprogramming bisa terdapat banyak aplikasi sekaligus yang dijalankan di sistem komputer.

2.    Aplikasi terstruktur.Perluasan prinsip perancangan modular dan pemrograman terstruktur adalah suatu aplikasi dapat secara efektif diimplementasikan sebagai sekumpulan proses. Dengan sekumpulan proses, maka tiap proses menyediakan satu layanan spesifik tertentu.

3.    Struktur sistem operasi.Keunggulan strukturisasi dapat juga diterapkan ke pemrograman sistem. Beberapa sistem operasi aktual yang dipasarkan dan yang sedang dalam riset telah diimplementasikan sebagai sekumpulan proses. Sistem operasi bermodelkan client/server menggunakan pendekatan ini.

4.    Untuk Strukturisasi Satu Proses.Saat ini untuk peningkatan kinerja maka satu proses dapat memiliki banyak thread yang independen. Thread-thread tersebut harus dapat bekerjasama untuk mencapai tujuan proses.

B. Interaksi Antar Proses.Pada sistem dengan banyak proses (kongkuren), terdapat 2katagori interaksi, yaitu:

1.    Proses-proses Saling Tidak Peduli (Independen).Proses-proses ini tidak dimaksudkan untuk bekerja untukmencapai tujuan tertentu. Pada multiprogramming dengan proses-proses independen, dapat berupa batch atau sesi interaktif, atau campuran keduanya.2.    Proses-proses Saling Mempedulikan Secara Tidak Langsung.Proses-proses tidak perlu saling mempedulikan identitas proses-proses lain, tapi sama-sama mengakses objek tertentu, seperti buffer masukan/keluaran. Proses-proses itu perlu bekerja sama (cooperation) dalam memakai bersama objek tertentu.

C. Kesulitan-kesulitan yang ditimbulkan konkurensi

Masalah yang dihadapi proses-proses kongkurensi pada multiprogramming dan multiprocessing serupa, yaitu: kecepatan eksekusi proses-proses di sistem tidak dapat diprediksi. Beberapa kemungkinan yang terjadi tidak dapat diprediksi seperti:

1.    Kecepatan proses pada sistem tergantung pada beberapa hal, antara lain:a)    Aktivitas proses-proses lainb)    Cara sistem operasi menangani interupsic)    Kebijaksanaan penjadwalan yang dilakukan oleh sistem

       operasi.2.    Beberapa kesulitan yang dapat muncul, di antaranya

adalah:a)    Pemakaian bersama sumber daya global.

• Jika dua proses menggunakan variabel global yang sama, serta keduanya membaca dan menulis variabel itu maka urutan terjadinya pembacaan dan penulisan terhadap variabel itu menjadi kritis.b)    Pengelolaan alokasi sumber daya agar optimalJika proses A meminta suatu kanal masukan/keluaran tertentu dan dapat terjadi kemudian proses A di suspend sebelum menggunakan kanal itu. Jika sistem operasi mengunci kanal tersebut dan orang lain tidak dapat menggunakannya, maka akan terjadi inefisiensi.c)    Pencarian kesalahan pemrograman.Pencarian kesalahan pada pemrograman kongkuren lebih sulit dibanding pencarian kesalahan pada program-program sekuen.

3.    Proses-proses konkuren mengharuskan beberapa hal yang harus ditangani, antara lain:a)    Sistem operasi harus mengetahui proses-proses yang aktifb)    Sistem operasi harus mengalokasikan dan mendealokasikan beragam sumber daya untuk tiap proses aktif. Sumber daya yang harus dikelola, antara lain:(1)    Waktu pemroses.(2)    Memori(3)    Berkas-berkas(4)    Perangkat I/O

c)    Sistem operasi harus memproteksi data dan sumber daya fisik masing-masing proses dari gangguan proses-proses lain.

d)    Hasil-hasil proses harus independe terhadap kecepatan relatif proses-proses lain dimana eksekusi dilakukan.

D. Pokok Penyelesaian Masalah KongkurensiPada dasarnya penyelesaian masalah kongkurensi

terbagi menjadi 2, yaitu:1. Mengasumsikan adanya memori yang digunakan bersama2. Tidak mengasumsikan adanya memori yang digunakan bersama.Adanya memori bersama lebih memudahkan penyelesaian masalah kongkurensi. Metode memori bersama dapat dipakai untuk singleprocessor ataupun multiprocessor yang mempunyai memori bersama. Penyelesaian ini tidak dapat digunakan untuk multiprocessor tanpa memori bersama atau untuk sistem tersebar.

Strategi untuk menghadapi deadlock dapat dibagi menjadi tiga pendekatan, yaitu:

1. Mengabaikan adanya deadlock.

2. Memastikan bahwa deadlock tidak akan pernah ada, baik dengan metode Pencegahan, dengan mencegah empat kondisi deadlock agar tidak akan pernah terjadi. Metode Menghindari deadlock, yaitu mengizinkan empat kondisi deadlock, tetapi menghentikan setiap proses yang kemungkinan mencapai deadlock.

3. Membiarkan deadlock untuk terjadi, pendekatan ini membutuhkan dua metode yang saling mendukung, yaitu:

1. Pendeteksian deadlock, untuk mengidentifikasi ketika deadlock terjadi.

2. Pemulihan deadlock, mengembalikan kembali sumber daya yang  dibutuhkan pada proses yang memintanya.

POKOK – POKOK PENYELESAIAN MASALAH PADA KONKURENSI•Pada dasarnya penyelesaian masalah

kongkurensi terbagi menjadi 2, yaitu:1. Mengasumsikan adanya memori yang

digunakan bersama

2. Tidak mengasumsikan adanya memori yang digunakan bersama.