Sinkronisasi dan Kondisi Balapan

Ketika beberapa utas mengakses sumber daya bersama, kondisi balapan dapat terjadi dan menyebabkan hasil yang tidak dapat diprediksi.

Dalam pelajaran ini, Anda akan mempelajari:

• Apa itu kondisi balapan dan bagaimana kondisi tersebut terjadi.
• Cara menggunakan mutex untuk mencegah kondisi balapan.
• Cara semafor membantu mengelola sumber daya bersama.

Apa Itu Kondisi Balapan?

Kondisi balapan terjadi ketika beberapa utas mengakses data bersama secara bersamaan sehingga perilakunya tidak dapat diprediksi.

Contoh:

• Dua utas mencoba memperbarui penghitung global.
• Nilai akhirnya mungkin salah akibat saling mengganggu.

Contoh: Kondisi Balapan dalam Pemrosesan Multutas

Program ini menunjukkan kondisi balapan ketika beberapa utas mengubah variabel bersama.

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>

int counter = 0;

void *incrementCounter(void *arg) {
    for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
        counter++;
    }
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t t1, t2;
    pthread_create(&t1, NULL, incrementCounter, NULL);
    pthread_create(&t2, NULL, incrementCounter, NULL);
    pthread_join(t1, NULL);
    pthread_join(t2, NULL);
    printf("Final counter value: %d\n", counter);
    return 0;
}

Mencegah Kondisi Balapan dengan Mutex

Mutex (eksklusi mutual) memastikan hanya satu utas yang mengakses sumber daya pada satu waktu.

Fungsi mutex:

• pthread_mutex_init() - Menginisialisasi mutex.
• pthread_mutex_lock() - Mengunci mutex.
• pthread_mutex_unlock() - Membuka kunci mutex.
• pthread_mutex_destroy() - Menghapus mutex.

Contoh: Menggunakan Mutex untuk Mencegah Kondisi Balapan

Program ini memperbaiki kondisi balapan dengan menggunakan mutex untuk mengendalikan akses ke penghitung bersama.

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>

int counter = 0;
pthread_mutex_t lock;

void *incrementCounter(void *arg) {
    for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
        pthread_mutex_lock(&lock);
        counter++;
        pthread_mutex_unlock(&lock);
    }
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t t1, t2;
    pthread_mutex_init(&lock, NULL);
    pthread_create(&t1, NULL, incrementCounter, NULL);
    pthread_create(&t2, NULL, incrementCounter, NULL);
    pthread_join(t1, NULL);
    pthread_join(t2, NULL);
    pthread_mutex_destroy(&lock);
    printf("Final counter value: %d\n", counter);
    return 0;
}

Apa Itu Semafor?

Semafor adalah penghitung yang digunakan untuk mengendalikan akses ke sumber daya.

Fungsi utama:

• sem_init() - Menginisialisasi semafor.
• sem_wait() - Mengurangi nilai semafor.
• sem_post() - Menambah nilai semafor.
• sem_destroy() - Menghapus semafor.

Contoh: Menggunakan Semafor untuk Sinkronisasi

Program ini menggunakan semafor untuk mengelola akses ke sumber daya bersama.

#include <stdio.h>
#include <pthread.h>
#include <semaphore.h>

sem_t sem;

void *task(void *arg) {
    sem_wait(&sem);
    printf("Thread %d is executing\n", *(int *)arg);
    sem_post(&sem);
    return NULL;
}

int main() {
    pthread_t t1, t2;
    int id1 = 1, id2 = 2;
    sem_init(&sem, 0, 1);
    pthread_create(&t1, NULL, task, &id1);
    pthread_create(&t2, NULL, task, &id2);
    pthread_join(t1, NULL);
    pthread_join(t2, NULL);
    sem_destroy(&sem);
    return 0;
}

Praktik Terbaik untuk Sinkronisasi Utas

Untuk menghindari kondisi balapan:

• Gunakan mutex untuk melindungi variabel bersama.
• Gunakan semafor untuk mengelola sumber daya.
• Minimalkan penggunaan sumber daya bersama jika memungkinkan.

Ringkasan

Dalam pelajaran ini, Anda telah mempelajari:

• Apa itu kondisi balapan dan bagaimana kondisi tersebut terjadi.
• Cara menggunakan mutex untuk mencegah kondisi balapan.
• Cara semafor membantu mengelola akses ke sumber daya bersama.

Dengan demikian, bagian Pemrosesan Multutas dan Konkruensi dalam C telah selesai!