Sistem Operasi #5 Sinkronisasi

Sinkronisasi mengacu pada salah satu dari dua proses yang berbeda tetapi saling berkaitan satu sama lainnya. Dua proses ini merupakan sinkronisasi data dan sinkronisasi proses.

A. Definisi Sinkronisasi

Sinkronisasi merupakan suatu proses pengaturan jalannya beberapa proses pada waktu yang bersamaan untuk menyamakan waktu dan data supaya tidak terjadi inconsitensi (ketidak konsistenan) data akibat adanya akses data secara konkuren agar hasilnya bagus dan sesuai dengan apa yang diharapkan.

Sinkronisasi ini dibutuhkan ketika menemukan sebuah kasus yang menyebabkan ketidakkonsistenan data sehingga data menjadi tidak konkuren. 

Tujuan dari sinkronisasi itu sendiri ialah untuk menghindari terjadinya inkonsitensi data karena pengaksesan oleh beberapa proses yang berbeda serta untuk mengatur urutan jalannya proses-proses sehingga dapat berjalan dengan baik dan sesuai apa yang di harapkan. Adapun manfaat sikronisasi pada sistem operasi adalah: 

1. Adanya akses-akses data yang sama yang di lakukan secara bersamaan bisa saja menyebabkan data menjadi tidak konsisten 
2. Agar semua data yang ada tetap konsisten membutuhkan mekanisme-mekanisme agar bisa di pastikan proses eksekusi berjalan. 
3. Adanya Race Condition yang merupakan kondisi dimana beberapa proses mengakses dan memanipulasi data secara bersamaan akan membuat nilai terkhirnya nanti bergantung dari proses mana yang duluan diakhiri. 

B. Race Condition

Race Condition merupakan situasi dimana beberapa proses mengakses dan memanipulasi data secara bersamaan. Nilai terakhir dari data bergantung dari proses mana yang selesai terakhir. Untuk menghindari Race Condition, proses-proses secara bersamaan harus di sinkronisasikan.

Untuk mengetahui bagaimana komunikasi antar proses bekerja, mari kita simak sebuah contoh sederhana, sebuah print spooler. Ketika sebuah proses ingin mencetak sebuah berkas, proses tersebut memasukkan nama berkas ke dalam sebuah spooler direktori yang khusus. Proses yang lain, printer daemon, secara periodik memeriksa untuk mengetahui jika ada banyak berkas yang akan dicetak, dan jika ada berkas yang sudah dicetak dihilangkan nama berkasnya dari direktori.  

Bayangkan bahwa spooler direktori memiliki slot dengan jumlah yang sangat besar, diberi nomor 0, 1, 2, 3, 4,... masing-masing dapat memuat sebuah nama berkas. Juga bayangkan bahwa ada dua variabel bersama, out, penunjuk berkas berikutnya untuk dicetak, dan in, menunjuk slot kosong di direktori. Dua variabel tersebut dapat menangani sebuah two-word berkas untuk semua proses. Dengan segera, slot 0, 1, 2, 3 kosong (berkas telah selesai dicetak), dan slot 4, 5, 6 sedang terisi (berisi nama dari berkas yang antre untuk dicetak).  

Lebih atau kurang secara besamaan, proses A dan B, mereka memutuskan untuk antre untuk sebuah berkas untuk dicetak. Situasi ini digambarkan seperti gambar berikut :

C. Critical Section
Critical Section adalah sebuah segmen kode dimana sebuah proses memiliki sumber daya bersama yang diakses terdiri dari:

1. Entry Section, kode yang digunakan untuk masuk ke dalam critical section 
2. Critical Section, kode dimana hanya ada satu proses yang dapat dieksekusi pada satu waktu 
3. Exit Section, akhir dari critical section, mengizinkan proses lain 
4. Remainder Section, merupakan kode istirahat setelah masuk ke critical section. 

D. Semaphore

Semaphore adalah pendekatan yang diajukan oleh Djikstra, dengan prinsip bahwa dua proses atau lebih dapat bekerja sama dengan menggunakan penanda-penanda sederhana. Seperti proses dapat dipaksa berhenti pada suatu saat, sampai proses mendapatkan penanda tertentu itu.

Semaphore mempunyai dua sifat, yaitu:

1. Semaphore dapat diinisialisasi dengan nilai non-negatif. 
2. Terdapat dua operasi terhadap semaphore, yaitu Down dan Up. Usulan asli yang disampaikanDjikstra adalah operasi P dan V.