Pendahuluan Penggunaan Semafor Bounded-Buffer
Konsumen , yang masing-masing berjalan sebagai thread yang paralel dengan
main . Ketika thread
produsen dan konsumen dimulai di main
dengan dipanggilnya fungsi start
baris 015 dan 016, masing-masing proses itu akan menjalankan method
run -nya seperti di bawah ini.
Contoh 25.4 Method Run Konsumen
072 public void run
073 {
074 Date data;
075 whiletrue
076 {
077 BoundedBuffer.napping;
078 System.out.printlnKonsumen ingin mengambil.;
079 data = Date buffer.ambil;
080 }
081 }
Contoh 25.5 Method Run Produsen
091 public void run
092 {
093 Date data;
094 whiletrue
095 {
096 data=new Date;
097 BoundedBuffer.napping;
098 System.out.printlnProdusen menghasilkan :
+data; 099
System.out.printlnProdusen ingin menaruh.; 100
buffer.taruhdata; 101
} 102
} Dapat dilihat bahwa masing-masing thread akan tidur sejenak dengan fungsi
napping baris
077 dan baris 097, untuk memberi jeda antar proses. Waktu untuk tidur ini adalah angka random yang dihasilkan dari
Math.random baris 039.
Contoh 25.6 Napping
037 public static void napping
038 {
039 int tidur = int TIDURMath.random;
040 try{ Thread.sleeptidur1000;}
041 catchInterruptedException e{}
042 }
Dalam fungsi napping
, program akan menangkap jika ada InterruptedException
baris 040-041. Perlu diingat bahwa program ini tidak akan terminasi sendiri akan terjadi loop yang
terus-menerus. Dengan demikan, kita harus menterminasi program ini dengan paksa dengan perintah CTRL+C, akan ditangkap di bagian
catch ini, sehingga program akan diterminasi.
Fungsi lain yang dipanggil pada saat thread produsen dan konsumen menjalankan run
adalah taruh
yang dipanggil oleh produsen dan ambil
yang dipanggil oleh konsumen. taruh
berfungsi untuk memasukkan data ke dalam buffer sedangkan ambil
untuk mengambil data.
Contoh 25.7 Taruh dan Ambil
043 public void taruhObject item
044 {
045 tempat_kosong.acquire;
mutex.acquire; 046
++count; 047
buffer[tmptMsk]=item; 048
tmptMsk=tmptMsk+1 UK_BUFFER;
184
049 System.out.printlnProdusen memasukkan :
+item; 050
mutex.release; tempat_terisi.release;
051 }
052 public Object ambil
053 {
054 Object item;
055 tempat_terisi.acquire;
mutex.acquire; 056
--count; 057
item=buffer[tmptKlr]; 058
tmptKlr=tmptKlr+1UK_BUFFER; 059
System.out.printlnKonsumen mengambil : +item;
060 mutex.release; tempat_kosong.release;
061 return item;
062 }
Pada kelas BoundedBuffer
tadi, telah diinstansiasikan 3 buah semafor yang diinisialisasi dengan nilai 1 untuk mutex, ukuran buffer untuk tempat_kosong, dan 0 untuk tempat_terisi. Semafor ini
digunakan pada saat percobaan memasukkan atau mengambil data dari buffer oleh thread produsen dan konsumen.
Contoh 25.8 Instansiasi dan Inisialisasi Semafor
024 private Semaphore mutex;
025 private Semaphore tempat_kosong;
026 private Semaphore tempat_terisi;
. .
. 033
mutex=new Semaphore1; 034
tempat_kosong=new SemaphoreUK_BUFFER; 035
tempat_terisi=new Semaphore0; Dengan demikian, pada saat produsen memanggil
taruh , hal pertama yang dilakukan adalah
percobaan mengurangi jumlah tempat kosong melalui acquire semafor tempat_kosong baris 045. Hal ini diikuti oleh percobaan pengambilalihan mutex. baris 045. Sedangkan konsumen mencoba
mengurangi jumlah tempat terisi melalui pengambilalihan semafor tempat_terisi baris 055. Setelah itu konsumen berusaha mengambil alih juga semafor mutex baris 055. Setelah produsen berhasil
memperoleh mutex dan mengurangi tempat_kosong, maka ia akan mengeksekusikan baris 046-049 dari program
taruh yang merupakan critical section. Ketika selesai, ia akan melepas kembali
mutex dan mengupdate jumlah tempat terisi dengan cara melepas semafor tempat_terisi. Demikian pula dengan konsumen, setelah memperoleh semafor mutex dan tempat_terisi, akan mengeksekusi
baris 056-059 dari program ambil
yang juga merupakan critical section, lalu melepas kembali mutex dan mengupdate jumlah tempat kosong dengan melepas semafor tempat_kosong.
Contoh 25.9 Acquire Semafor
111 public synchronized void acquire
112 {
113 whilevalue==0
114 {
115 try{wait;}
116 catchInterruptedException e{}
117 }
118 value--;
119 }
Contoh 25.10 Release Semafor
120 public synchronized void release
121 {
122 ++value;
123 notify;
124 }
185
Semafor mutex bernilai 1 untuk menandai bahwa buffer sedang dipakai oleh sebuah proses. Ketika diinisialisasi pun ia bernilai 1, yang artinya di keadaan awal buffer tidak dipakai oleh proses
manapun. Ketika sebuah proses berusaha meng-acquire semafor ini, dan menemui bahwa keadaannya sedang bernilai 0 baris 113 yang berarti buffer sedang dipakai proses lain, maka ia
akan menunggu baris 115 dengan fungsi
wait sampai nilai mutex bernilai 1 buffer bebas.
Ketika sebuah proses selesai, ia akan me-release mutex dengan menjadikan nilainya kembali ke 1. baris 122 dan memberitahu proses lain yang sedang menunggu dengan memanggil
notify baris 123.
Semafor tempat_kosong adalah jumlah tempat kosong. Dengan demikian ketika di-acquire oleh produsen, jika bernilai 0 buffer penuh, maka produsen akan menunggu baris 115, karena jika
penuh maka produsen tidak bisa menimpa data yang tersimpan. Jika tidak 0, maka produsen akan mengurangi nilainya mengurangi jumlah tempat yang kosong. Setelah produsen selesai maka ia
akan mengubah nilai tempat_terisi menambahkan 1 tempat yang terisi dengan me-release semafor tempat_terisi. Untuk konsumen sama saja, namun yang di-acquire adalah tempat_terisi jika
tempat_terisi=0 berarti buffer kosong, belum ada yang terisi dan yang di-release ketika proses selesai adalah tempat_kosong.
Dengan demikian, produsen dan konsumen akan secara bergantian menaruh atau mengambil data dari buffer, dan produsen tidak akan menaruh data jika buffer penuh tidak akan menimpa data yang
sudah ada, dan konsumen tidak bisa pula mengambil data jika buffer kosong.
Salah satu contoh keluaran program ini adalah:
Contoh 25.11 Contoh keluaran
Konsumen ingin mengambil. Produsen menghasilkan :
Tue Apr 10 16:12:16 ICT 2007 Produsen ingin menaruh.
Produsen memasukkan : Tue Apr 10 16:12:16 ICT 2007
Konsumen mengambil : Tue Apr 10 16:12:16 ICT 2007
Produsen menghasilkan : Tue Apr 10 16:12:19 ICT 2007
Produsen ingin menaruh. Produsen memasukkan :
Tue Apr 10 16:12:19 ICT 2007 Konsumen ingin mengambil.
Konsumen mengambil : Tue Apr 10 16:12:19 ICT 2007
Produsen menghasilkan : Tue Apr 10 16:12:20 ICT 2007
Konsumen ingin mengambil. Produsen ingin menaruh.
Produsen memasukkan : Tue Apr 10 16:12:20 ICT 2007
Konsumen mengambil : Tue Apr 10 16:12:20 ICT 2007
Konsumen ingin mengambil. Produsen menghasilkan :
Tue Apr 10 16:12:22 ICT 2007 Produsen ingin menaruh.
Produsen memasukkan : Tue Apr 10 16:12:22 ICT 2007
Konsumen mengambil : Tue Apr 10 16:12:22 ICT 2007