3. VII. Deadlock dan Starvation
• Prinsip Deadlock:
Deadlock dapat didefinisikan sebagai blocking permanen pada
beberapa proses yang saling berkompetisi maupun
berkomunikasi untuk memperoleh suatu sumber daya
Sumber daya dapat dikatagorikan secara umum menjadi:
• Reusable resource
• Consumable resource
4. Reusable Resource
• Didefinisikan sebagai :
Sumber daya yang dapat digunakan dengan aman oleh satu
proses pada suatu saat
• Terdapat tiga kondisi perlakukan sumber daya oleh proses
yaitu : request – hold – release
• Contoh reusable resource :
- Processor
- I/O channel
- Main memory dan secondary memory
- Device
- File
- Database
- Semaphore
5. Contoh deadlock yang melibatkan reusable resource
• Misal terdapat dua proses yang berkompetisi untuk mengakses disk
file (D) dan tape drive (T)
P1 P2
repeat repeat
… …
Request (D); Request (T);
… …
Request (T); Request (D);
… …
Release (T); Release (D);
… …
Release (D); Release (T);
… …
6. • Deadlock terjadi jika masing-masing proses memegang
(hold) sumber daya dan meminta (request) sumber daya
yang lain yang dipegang oleh proses yang lain.
• Constraint on design system
Cara mengatasinya dengan memberi batasan pada disain
sistem untuk perintah request
Consumable Resource
• Didefinisikan :
Sumber daya yang dapat dibuat atau dilenyapkan
• Kondisi tidak terblock menghasilkan proses-proses yang
siap melepaskan sumber daya
7. • Saat suatu sumber daya diperlukan oleh sebuah proses sumber daya
tersebut akan muncul
• Contoh consumable resource :
- interrupt
- sinyal
- message
- informasi dalam I/O buffer
• Contoh Deadlock yang melibatkan consumable resource :
P1 P2
… …
Receive(P2,M); Receive(P1,Q);
… …
Send (P2,N) Send (P1,R);
Deadlock terjadi jika pesan Recive terblock di salah satu proses
8. Beberapa kondisi yang memungkinkan terjadinya deadlock
1. Mutual exclusion :
hanya satu proses yang boleh menggunakan sebuah sumber daya pada
suatu saat
2. Hold and wait :
suatu proses dapat mememegang (hold) sumber daya yang
sebenarnya ditunggu-tunggu oleh proses lain
3. No preemption :
Tidak ada sumber daya yang dapat dipaksa lepas dari suatu proses
yang memegangnya
4. Circular wait :
Rantai tertutup yang menyatakan suatu proses memegang sumber
daya yang diperlukan oleh proses lain sehingga terjadi saling
menunggu
10. Metoda mengatasi Deadlock
Cara mengatasi deadlock :
• Pencegahan deadlock (deadlock prevention)
• Pendeteksian dan pemulihan deadlock (deadlock detection
and recovery)
• Penghindaran deadlock (deadlock avoidance)
11. Deadlock prevention
1. Meniadakan mutual exclusion
• Deadlock disebabkan terdapatnya pengaksesan eksklusif
sumber daya. Jika tidak ada sumber daya ekslusif ke satu
proses tunggal, maka tidak pernah dijumpai deadlock
• Cara yang ditempuh untuk mengganti pengaksesan
eksklusif adalah dengan spooling sumber daya yaitu proses
pengakesan sumber daya diantrikan di disk
2. Mencegah hold and wait
• Proses me-request seluruh sumber daya pada sekaligus dan
proses terblock samapai seluruh permintaan terpenuhi
12. • Proses ini tidak efisien karena :
- Proses menjadi lama karena menunggu semua
sumber daya yang diminta terpenuhi yang
sebenarnya dapat dikerjakan hanya dengan beberapa
sumber daya
- Sumber daya yang sudah dialokasikan pada proses ini
mungkin saja tidak langsung digunakan tetapi karena
sudah dialokasikan tidak dapat dipakai oleh proses lain
3. Mencegah no-preemption, dilakukan dengan alternatif:
• Jika sebuah proses yang telah menggenggam (hold) sumber daya tidak
diperbolehkan meminta (request) lagi sumber daya, proses harus
melepaskan (release) sumber daya tersebut dulu jika diperlukan dapat
juga meminta kembali sumber daya yang dilepaskan bersamaan dengan
sumber daya tambahannya
13. • Jika proses meminta sumber daya yang sedang digenggam
oleh proses lain, sistem operasi dapat menyela (preempt)
proses yang menggenggam dengan meminta melepaskan
sumber daya tersebut. Alternatif ini dapat dilakukan jika tidak
ada dua proses yang memiliki prioritas yang sama. Contoh
kasus ini adalah prosesor
4. Mencegah Circular wait
• Dapat dilakukan dengan mendefinisikan urutan linier dari
jenis sumber daya. Jika proses telah dialokasikan pada sumber
daya berjenis R maka urutan permintaan berikutnya dari
proses tersebut adalah hanya yang berjenis R.
14. • Misal sumber daya Ri mendahului Rj dengan urutan i < j. Jika
terdapat dua proses A dan B deadlock karena A telah
memperoleh Ri dan meminta Rj dan B telah memperoleh Rj dan
meminta Ri. Kondisi ini tidak akan terjadi karena pada kasus ini
i < j dan juga j < I
Deadlock Detection and Recovery
• Berbeda dengan Deadlock prevention, deadlock detection tidak
membatasi akses sumber daya dan memberi larangan pada
proses. Permintaan terhadap sumber daya akan diberikan jika
memungkinkan
15. • Pengecekan deadlock dilakukan setiap kali ada permintaan sumber
daya. Pendeteksian deadlock ini menguntungkan karena algoritmanya
mudah hanya didasari perubahan state dan tidak mengkonsumsi
waktu prosesor yang banyak
• Setelah dideteksi ada deadlock dilakukan beberapa strategi pemulihan
berikut :
- Keluarkan seluruh proses yang mengalami deadlock
- Salin setiap proses yang deadlock ke titik pengecekan yang telah
didefinisikan sebelumnya dan mulai kembali dari awal seluruh proses.
Resikonya deadlock bisa terjadi lagi tapi karena proses kongkurensi
tidak menentu hal ini tidak terjadi.
- Sela (preempt) sumber daya sampai tidak ada deadlock
16. Deadlock Avoidance
• Keputusan dibuat dinamik untuk mengetahui apakah suatu permintaan
sumber daya jika dipenuhi dapat menyebabkan deadlock atau tidak.
• Dua pendekatan penghindaran deadlock
- Jangan memulai proses jika proses tersebut akan menghasilkan
deadlock
- Jangan penuhi permintaan penambahan sumber daya jika alokasi ini
dapat menyebabkan proses jadi deadlock
Untuk mengetahui kondisi mendatang akan menyebabkan deadlock atau
tidak digunakan langkah berikut
Process Initiation Denial
Misal terdapat n proses dan m jenis sumber daya. Didefinisikan dalam
bentuk vektor dan matriks
17. Resource = = jumlah total tiap sumber daya
di dalam sistem
Available = = jumlah total tiap sumber daya
yang belum dialokasikan
Claim =
= Kebutuhan tiap proses terhadap sumber daya
18. Allocation =
Yang memiliki hubungan
1.
Sumber daya terdiri dari yang teralokasi dan yang
available
2. Untuk semua k,
Tidak ada proses yang meminta sumber daya melebihi jumlah yang ada
3. Untuk semua k,
Jadi suatu proses akan dimulai hanya jika
19. Resource Allocation Denial
• State : sumber daya yang sedang dialokasikan pada suatu
proses
Safe state : state yang setidaknya memiliki satu urutan
yang dapat menyebabkan seluruh proses
selesai tanpa deadlock (Completion without
deadlock)
• Contoh safe state dengan total sumber daya R1 = 9, R2 =
3 dan R3 =6
20. Urutan yang mungkin adalah P2, P1, P3, P4. Mula-mula P2
memperoleh tambahan sumber daya R1 = 1, R2 = 0 dan R3 = 2
21.
22. Contoh unsafe state
Tidak ada sumber daya yang dapat dialokasikan agar
proses selesai karena sumber daya yang available tidak
mencukupi
