Protokol Penguncian Transaksi Atomik
Bab 22. Sinkronisasi Linux
22.1. Pendahuluan
Pada suatu saat dalam sebuah kernel, tidak terkecuali kernel Linux, dapat terjadi concurrent access. Yang dimaksud dengan concurrent access adalah beberapa thread yang sedang berjalan mengakses resources yang sama dalam waktu yang sama. Jika hal ini terjadi, thread-thread tersebut akan saling meng-overwrite perubahan yang dilakukan thread sesamanya sebelum perubahan tersebut mencapai state yang konsisten. Sehingga hasil dari proses tidak seperti yang diharapkan. Dalam hal ini diperlukan proteksi dalam kernel yang bersangkutan. Proteksi dapat dilakukan dengan sinkronisasi. Proteksi resources dari concurrent access bukanlah merupakan hal yang mudah. Beberapa tahun yang lalu sebelum Linux mendukung adanya symmetrical multiprocessing, proteksi masih mudah dilakukan. Karena hanya ada satu processor yang didukung, satu-satunya cara bagi resources dapat diakses secara concurrent bersama-sama oleh thread adalah ketika ada interrupt atau memang ada jadwal dari kernel bahwa thread lain diperbolehkan untuk mengakses resources tersebut. Namun dengan berkembangnya zaman, Linux akhirnya mendukung adanya symmetrical multiprocessing dalam versi 2.0 kernelnya. Multiprocessing artinya kernel code dapat dijalankan dalam dua atau lebih processor. Jika tanpa proteksi, code yang dijalankan dalam dua processor yang berbeda dapat mengakses resources yang sama dalam waktu yang sama. Dengan adanya Linux 2.6 kernel yang mendukung adanya konsep preemptive, scheduler dalam kernel dapat meng interrupt kernel code yang sedang berjalan untuk memberi kesempatan bagi kernel code lain untuk dijalankan. Dengan demikian pengaksesan resources yang sama dalam waktu yang sama dapat dihindari. Dalam bab ini akan dijelaskan bagaimana implementasi sinkronisasi dalam Linux. Metode-metode sinkronisasi yang dibahas meliputi integer atomik yang merupakan salah satu jenis dari operasi atomik, locking yang terdiri dari spin lock dan semafor, dan dijelaskan hal-hal lain yang terkait dengan pembahasan ini.22.2. Critical Section
Sebuah proses memiliki bagian dimana bagian ini akan melakukan akses dan manipulasi data. Bagian ini disebut dengan critical section. Ketika sebuah proses sedang dijalankan dalam critical sectionnya, tidak ada proses lain yang boleh dijalankan dalam critical sectionnya. Karena hal ini dapat memungkinkan terjadinya akses ke resources yang sama dalam waktu yang sama. Keadaan seperti ini disebut proses tersebut mutually exclusive. Oleh karena itu, diperlukan suatu mekanisme atau aturan agar proses sifat mutually exclusive dapat terpenuhi. Dengan mengontrol variabel mana yang diubah baik didalam maupun diluar critical section, concurrent access dapat dicegah. Critical section biasanya digunakan saat program multithreading, dimana program tersebut terdiri dari banyak thread, akan mengubah nilai dari variabel. Dalam hal ini critical section diperlukan untuk melindungi variabel dari concurrent access yang dapat membuat nilai dari variabel tersebut menjadi tidak konsisten. Lalu bagaimana critical section tersebut diimplementasikan didalam sistem operasi. Metode yang paling sederhana adalah dengan mencegah adanya thread lain yang mengubah variabel yang sedang digunakan dalam critical section. Selain itu, system call yang dapat menyebabkan context switch juga dihindari. Jika scheduler meng-interrupt proses yang sedang mengakses critical sectionnya, maka scheduler akan membiarkan proses tersebut menyelesaikan critical sectionnya atau menghentikannya sementara untuk memberi kesempatan bagi proses lain untuk menjalankan critical sectionnya. Proses yang sedang berada dalam critical sectionnya dijalankan secara mutually exclusive. 153Parts
» Kumpulan Makalah | Blogger Lampung Tengah SO
» Konsep Dasar Perangkat Komputer
» Pendahuluan Hari Gini Belajar SO?
» Mengapa Mempelajari Sistem Operasi?
» Definisi Sementara Hari Gini Belajar SO?
» Sejarah Perkembangan Hari Gini Belajar SO?
» Bahan Pembahasan Tantangan Prasyarat Sasaran Pembelajaran Rangkuman
» Pendahuluan HaKI Perangkat Lunak
» Perangkat Lunak Bebas HaKI Perangkat Lunak
» Aneka Ragam HaKI HaKI Perangkat Lunak
» Lisensi Perangkat Lunak HaKI Perangkat Lunak
» Copyleft HaKI Perangkat Lunak
» Ilustrasi Lisensi Tantangan Rangkuman
» Pendahuluan Organisasi Sistem Komputer
» Prosesor Organisasi Sistem Komputer
» Penyimpan Data Organisasi Sistem Komputer
» MasukanKeluaran Organisasi Sistem Komputer
» Rangkuman Organisasi Sistem Komputer
» Sistem Operasi Java Bahasa Java
» Dasar Pemrograman Bahasa Java
» Atribut Protected Bahasa Java
» Konstruktor Metode Bahasa Java
» Inheritance Abstract Package Interface
» Pendahuluan Komponen Sistem Operasi
» Kegiatan Sistem Operasi Komponen Sistem Operasi
» Manajemen Proses Komponen Sistem Operasi
» Manajemen Memori Utama Komponen Sistem Operasi
» Harganya murah. Perbandingan harga yang dibayar oleh pengguna per byte data jauh lebih
» Menyimpan berkas secara permanen. Data atau berkas diletakkan secara fisik pada piringan
» Menyimpan program yang belum dieksekusi prosesor. Jika sebuah program ingin dieksekusi
» Pendahuluan Layanan dan Antarmuka
» Jenis Layanan Layanan dan Antarmuka
» Antarmuka Layanan dan Antarmuka
» System Calls API Application Program Interface
» Jenis System Calls Layanan dan Antarmuka
» System Programs Layanan dan Antarmuka
» Application Programs Layanan dan Antarmuka
» Rangkuman Layanan dan Antarmuka
» Pendahuluan Struktur Sistem Operasi
» Struktur Sederhana Struktur Sistem Operasi
» Struktur Berlapis Struktur Sistem Operasi
» Mikro Kernel Struktur Sistem Operasi
» Portability. Pada kernel mikro, semua atau sebagian besar kode yang prosesor-spesifik berada di
» Reliability. Semakin besar suatu software, maka tentulah semakin sulit untuk menjamin
» Support for object-oriendted OS. Model kernel mikro sangat sesuai untuk mengembangkan
» Proses Boot Struktur Sistem Operasi
» Kompilasi Kernel Struktur Sistem Operasi
» Mengekstrak kernel. Source code kernel Anda yang lama bisa dilihat di direktori usrsrclinux.
» Buat symbolic link. Struktur Sistem Operasi
» Konfigurasi kernel. Sebelum proses kompilasi, anda memiliki 2 pilihan, yaitu membuat
» Kompilasi. Jalankan perintah make bzImag Proses kompilasi kernel bisa memakan waktu
» Komputer Meja Struktur Sistem Operasi
» Sistem Prosesor Jamak Struktur Sistem Operasi
» Lebih ekonomis. Daripada sistem dengan banyak prosesor tunggal, karena bisa berbagi memori,
» Peningkatan kehandalan. Jika pekerjaan terbagi rata, maka kegagalan salah satu prosesor bisa
» Availability. Karena semua prosesor menjalankan tugas yang sama, maka kegagalan pada salah
» Incremental growth. Performa bisa ditingkatkan dengan menambah prosesor lagi.
» Sistem Terdistribusi dan Terkluster
» Computation speedup. Jika suatu proses komputasi bisa dipecah-pecah menjadi sejumlah bagian
» Reliability. Jika satu komputer mengalami kegagalan, maka secara keseluruhan sistem masih
» Communication. Karena satu komputer terhubung dengan komputer-komputer laiinya, sangat
» Incremental scalability. Kluster diatur sedemikian rupa sehingga bisa dupgrade sedikit demi
» High availability. Karena setiap komputer yang tergabung adalah standalone mandiri, maka
» Superior priceperformance. Dengan konfigurasi yang tepat, dimungkinkan untuk membangun
» Sistem Waktu Nyata Struktur Sistem Operasi
» Aspek Lainnya Struktur Sistem Operasi
» Rangkuman Struktur Sistem Operasi
» Pendahuluan Virtual Machine VM
» Virtualisasi Penuh Virtual Machine VM
» VMware Xen VMM Virtual Machine VM
» .NET Framework Virtual Machine VM
» Efisien. Kemudahan pada saat proses pembuatan aplikasi, akan berimplikasi terhadap efisiensi
» Konsisten. Kemudahan-kemudahan pada saat proses pembuatan aplikasi, juga bisa berimplikasi
» Microkernel. Kumpulan Makalah | Blogger Lampung Tengah SO
» Hybrid modifikasi dari microkernel. Kernel yang mirip microkernel, tetapi ia juga
» Credentials. Setiap proses harus memiliki hubungan antara user ID dengan group ID yang
» Pembentukan Thread Thread Java
» Penggabungan Thread Thread Java
» Pembatalan Thread Thread Java
» Penjadwalan Preemptive Penjadwalan Non Preemptive
» Context switching. Kumpulan Makalah | Blogger Lampung Tengah SO
» Throughput. Salah satu ukuran kerja adalah banyaknya proses yang diselesaikan per satuan
» Turnaround Time. Dari sudut pandang proses tertentu, kriteria yang penting adalah berapa lama
» Waiting Time. Algoritma penjadwalan CPU tidak mempengaruhi waktu untuk melaksanakan
» Response Time. Di sistem yang interaktif, turnaround time mungkin bukan waktu yang terbaik
» FCFS First Come First Served
» Pendahuluan Penjadwalan Prosesor Jamak
» Penjadwalan MasterSlave Penjadwalan Prosesor Jamak
» Penjadwalan SMP Affinity dan Load Ballancing
» Symetric Multithreading Penjadwalan Prosesor Jamak
» Multicore Penjadwalan Prosesor Jamak
» Rangkuman Penjadwalan Prosesor Jamak
» Pendahuluan Deterministic Modelling Evaluasi dan Ilustrasi
» Queueing Modelling Evaluasi dan Ilustrasi
» Simulasi Implementasi Evaluasi dan Ilustrasi
» Ilustrasi: Linux Evaluasi dan Ilustrasi
» Ilustrasi: Solaris Evaluasi dan Ilustrasi
» System SYS. Solaris menggunakan system class untuk menjalankan kernel proses, seperti
» Time Sharing TS. Time sharing class merupakan default class untuk proses dan kernel thread
» Interactive IA. Kelas Interaktif menggunakan aturan yang sama dengan aturan dengan kelas
» Fixed Priority FX. Thread di kelas fixed priority memiliki range prioritas 0-59 yang sama
» Komunikasi Antar Proses Konsep Interaksi
» Komunikasi tidak langsung. Berbeda dengan komunikasi langsung, jenis komunikasi ini
» Deadlock. Deadlock adalah suatu kondisi dimana dua proses atau lebih saling menunggu proses
» Pendahuluan Race Condition Critical Section
» Prasyarat Solusi Critical Section
» Terjadi kemajuan progress . Jika tidak ada proses yang sedang menjalankan critical
» Ada batas waktu tunggu bounded waiting . Jika seandainya ada proses yang sedang
» Interupsi. Interupsi adalah suatu masalah bila mengandung critical section-nya sendiri. Timer
» Page Fault. Page faults adalah suatu masalah yang potensial; jika sebuah kernel routine
» Kernel code memanggil fungsi penjadwalan sendiri. setiap waktu banyak proses yang berjalan
» Mutual Exclusion. 2. Terjadi kemajuan progress .
» Ada batas waktu tunggu bounded waiting.
» Pendahuluan TestAndSet Perangkat Sinkronisasi
» Counting semaphore. Semafor ini memiliki nilai 0, 1, serta integer lainnya. Banyak sistem
» Mutual Exclusion. Sesuai dengan prinsip mutual exclusion, jika suatu thread sedang berada
» Cooperation. Cooperation berarti membantu beberapa thread untuk bekerjasama mencapai
» Model Sistem Transaksi Atomik
» Pemulihan Berbasis Log Transaksi Atomik
» Checkpoint Serialisasi Transaksi Atomik
» Protokol Penguncian Transaksi Atomik
» Exclusive. Jika sebuah transaksi Ti melakukan exclusive-mode lock pada data Q, maka transaksi
» Critical Section Sinkronisasi Linux
» Penyebab Konkurensi Kernel Integer Atomik
» Spin Locks Sinkronisasi Linux
» Pengabaian. Maksud dari pengabaian di sini adalah sistem mengabaikan terjadinya deadlock
» Pencegahan. Penanganan ini dengan cara mencegah terjadinya salah satu karakteristik
» Penghindaran. Menghindari keadaan deadlock. Bagian yang perlu diperhatikan oleh pembaca
» Pendeteksian dan Pemulihan. Pada sistem yang sedang berada pada kondisi deadlock,
» Mutual Exclusion. Kondisi mutual exclusion pada sumber daya adalah sesuatu yang wajar
» Hold and Wait. Untuk kondisi yang kedua, sistem perlu memastikan bahwa setiap kali proses
» No Preemption. Pencegahan kondisi ini dengan cara membolehkan terjadinya preemption.
» Proses . Kumpulan Makalah | Blogger Lampung Tengah SO
» Pendahuluan Penggunaan Semafor Bounded-Buffer
» Pendahuluan Penggunaan Semafor Sinkronisasi Dengan Semafor
» Program Sinkronisasi Dengan Semafor
Show more