Deadlock pada Sistem Operasi

Deadlock adalah keadaan dimana 2 atau lebih proses saling menunggu meminta resources untuk waktu yang tidak terbatas lamanya. Analoginya seperti pada kondisi jalan raya dimana terjadi kemacetan parah. Deadlock adalah efek samping dari sinkronisasi, dimana satu variabel digunakan oleh 2 proses. Deadlock bisa digambarkan sebagai berikut :

Kejadian Deadlock selalu tidak lepas dari sumber daya, bahwa hampir seluruhnya merupakan
masalah sumber daya yang digunakan bersama-sama. Oleh karena itu, kita juga perlu tahu tentang
jenis sumber daya, yaitu: sumber daya dapat digunakan lagi berulang-ulang dan sumber daya yang
dapat digunakan dan habis dipakai atau dapat dikatakan sumber daya sekali pakai.
Sumber daya ini tidak habis dipakai oleh proses mana pun.Tetapi setelah proses berakhir, sumber
daya ini dikembalikan untuk dipakai oleh proses lain yang sebelumnya tidak kebagian sumber daya ini.
Contohnya prosesor, Channel I/O, disk, semaphore. Contoh peran sumber daya jenis ini pada
terjadinya Deadlock ialah misalnya sebuah proses memakai disk A dan B, maka akan terjadi Deadlock
jika setiap proses sudah memiliki salah satu disk dan meminta disk yang lain. Masalah ini tidak hanya
dirasakan oleh pemrogram tetapi oleh seorang yang merancang sebuah sistem operasi. Cara yang
digunakan pada umumnya dengan cara memperhitungkan dahulu sumber daya yang digunakan oleh
proses-proses yang akan menggunakan sumber daya tersebut. Contoh lain yang menyebabkan
Deadlock dari sumber yang dapat dipakai berulang-ulang ialah berkaitan dengan jumlah proses yang
memakai memori utama.
Ada empat kondisi yang dapat menyebabkan terjadinya deadlock. Keempat kondisi tersebut tidak
dapat berdiri sendiri, namun saling mendukung.
1. Mutual exclusion. Hanya ada satu proses yang boleh memakai sumber daya, dan proses lain
yang ingin memakai sumber daya tersebut harus menunggu hingga sumber daya tadi dilepaskan
atau tidak ada proses yang memakai sumber daya tersebut.
2. Hold and wait. Proses yang sedang memakai sumber daya boleh meminta sumber daya lagi
maksudnya menunggu hingga benar-benar sumber daya yang diminta tidak dipakai oleh proses
lain, hal ini dapat menyebabkan kelaparan sumber daya sebab dapat saja sebuah proses tidak
mendapat sumber daya dalam waktu yang lama.
3. No preemption. Sumber daya yang ada pada sebuah proses tidak boleh diambil begitu saja oleh
proses lainnya. Untuk mendapatkan sumber daya tersebut, maka harus dilepaskan terlebih
dahulu oleh proses yang memegangnya, selain itu seluruh proses menunggu dan
mempersilahkan hanya proses yang memiliki sumber daya yang boleh berjalan.
4. Circular wait. Kondisi seperti rantai, yaitu sebuah proses membutuhkan sumber daya yang
dipegang proses berikutnya.

• Strategi mengatasi Deadlock :

Add beberapa cara untuk menanggulangi terjadinya deadlock, diantaranya adalah:

a. Mengabaikan masalah deadlock.

b. Mendeteksi dan memperbaiki

c. Penghindaran yang terus menerus dan pengalokasian yang baik dengan menggunakan protokol

untuk memastikan sistem tidak pernah memasuki keadaan deadlock. Yaitu dengan deadlock
avoidance sistem untuk mendata informasi tambahan tentang proses mana yang akan meminta
dan menggunakan sumber daya.
d. Pencegahan yang secara struktur bertentangan dengan empat kondisi terjadinya deadlock
dengan deadlock prevention sistem untuk memastikan bahwa salah satu kondisi yang penting
tidak dapat menunggu.

• Mengabaikan Masalah Deadlock

Untuk memastikan sistem tidak memasuki deadlock, sistem dapat menggunakan pencegahan
deadlock atau penghindaran deadlock. Penghindaran deadlock membutuhkan informasi tentang
sumber daya yang mana yang akan suatu proses meminta dan berapa lama akan digunakan. Dengan
informasi tersebut dapat diputuskan apakah suatu proses harus menunggu atau tidak. Hal ini
disebabkan oleh keberadaan sumber daya, apakah ia sedang digunakan oleh proses lain atau tidak.
Metode ini lebih dikenal dengan Algoritma Ostrich. Dalam algoritma ini dikatakan bahwa untuk
menghadapi Deadlock ialah dengan berpura-pura bahwa tidak ada masalah apa pun. Hal ini seakanakan
melakukan suatu hal yang fatal, tetapi sistem operasi Unix menanggulangi Deadlock dengan
cara ini dengan tidak mendeteksi Deadlock dan membiarkannya secara otomatis mematikan program
sehingga seakan-akan tidak terjadi apa pun. Jadi jika terjadi Deadlock, maka tabel akan penuh,
sehingga proses yang menjalankan proses melalui operator harus menunggu pada waktu tertentu dan
mencoba lagi.

• Mendeteksi dan Memperbaiki

Caranya ialah dengan cara mendeteksi jika terjadi deadlock pada suatu proses maka dideteksi sistem
mana yang terlibat di dalamnya. Setelah diketahui sistem mana saja yang terlibat maka diadakan
proses untuk memperbaiki dan menjadikan sistem berjalan kembali.
Jika sebuah sistem tidak memastikan deadlock akan terjadi, dan juga tidak didukung dengan
pendeteksian deadlock serta pencegahannya, maka kita akan sampai pada kondisi deadlock yang
dapat berpengaruh terhadap performance sistem karena sumber daya tidak dapat digunakan oleh
proses sehingga proses-proses yang lain juga terganggu. Akhirnya sistem akan berhenti dan harus
direstart.
Hal-hal yang terjadi dalam mendeteksi adanya Deadlock adalah:
• Permintaan sumber daya dikabulkan selama memungkinkan.
• Sistem operasi memeriksa adakah kondisi circular wait secara periodik.
• Pemeriksaan adanya deadlock dapat dilakukan setiap ada sumber daya yang hendak digunakan
oleh sebuah proses.
• Memeriksa dengan algoritma tertentu.
Ada beberapa jalan untuk kembali dari Deadlock, yaitu:

• Lewat Preemption

Dengan cara untuk sementara waktu menjauhkan sumber daya dari pemakainya, dan memberikannya
pada proses yang lain. Ide untuk memberi pada proses lain tanpa diketahui oleh pemilik dari sumber
daya tersebut tergantung dari sifat sumber daya itu sendiri. Perbaikan dengan cara ini sangat sulit
atau dapat dikatakan tidak mungkin. Cara ini dapat dilakukan dengan memilih korban yang akan
dikorbankan atau diambil sumber dayanya untuk sementara, tentu saja harus dengan perhitungan
yang cukup agar waktu yang dikorbankan seminimal mungkin. Setelah kita melakukan preemption
dilakukan pengkondisian proses tersebut dalam kondisi aman. Setelah itu proses dilakukan lagi dalam
kondisi aman tersebut.

• Lewat Melacak Kembali

Setelah melakukan beberapa langkah preemption, maka proses utama yang diambil sumber dayanya
akan berhenti dan tidak dapat melanjutkan kegiatannya, oleh karena itu dibutuhkan langkah untuk
kembali pada keadaan aman dimana proses masih berjalan dan memulai proses lagi dari situ. Tetapi
untuk beberapa keadaan sangat sulit menentukan kondisi aman tersebut, oleh karena itu umumnya
dilakukan cara mematikan program tersebut lalu memulai kembali proses. Meski pun sebenarnya
lebih efektif jika hanya mundur beberapa langkah saja sampai deadlock tidak terjadi lagi. Untuk
beberapa sistem mencoba dengan cara mengadakan pengecekan beberapa kali secara periodik dan
menandai tempat terakhir kali menulis ke disk, sehingga saat terjadi deadlock dapat mulai dari tempat
terakhir penandaannya berada.

• Lewat mematikan proses yang menyebabkan Deadlock

Cara yang paling umum ialah mematikan semua proses yang mengalami deadlock. Cara ini paling
umum dilakukan dan dilakukan oleh hampir semua sistem operasi. Namun, untuk beberapa sistem,
kita juga dapat mematikan beberapa proses saja dalam siklus deadlock untuk menghindari deadlock
dan mempersilahkan proses lainnya kembali berjalan. Atau dipilih salah satu korban untuk
melepaskan sumber dayanya, dengan cara ini maka masalah pemilihan korban menjadi lebih selektif,
sebab telah diperhitungkan beberapa kemungkinan jika si proses harus melepaskan sumber dayanya.
Kriteria pemilihan korban ialah:
• Yang paling jarang memakai prosesor
• Yang paling sedikit hasil programnya
• Yang paling banyak memakai sumber daya sampai saat ini
• Yang alokasi sumber daya totalnya tersedkit
• Yang memiliki prioritas terkecil

• Menghindari Deadlock

Pada sistem kebanyakan permintaan terhadap sumber daya dilakukan sebanyak sekali saja. Sistem
sudah harus dapat mengenali bahwa sumber daya itu aman atau tidak (tidak terkena deadlock),
setelah itu baru dialokasikan. Ada dua cara yaitu:
1. Jangan memulai proses apa pun jika proses tersebut akan membawanya pada kondisi deadlock,
sehingga tidak mungkin terjadi deadlock karena pada saat akan menuju deadlock, proses sudah
dicegah.
2. Jangan memberi kesempatan pada suatu proses untuk meminta sumber daya lagi jika
penambahan ini akan membawa kita pada suatu keadaan deadlock.
Jadi diadakan dua kali penjagaan, yaitu saat pengalokasian awal, dijaga agar tidak deadlock dan
ditambah dengan penjagaan kedua saat suatu proses meminta sumber daya, dijaga agar jangan
sampai terjadi deadlock. Pada sistem deadlock avoidance (penghindaran) dilakukan dengan cara
memastikan bahwa program memiliki maksimum permintaan. Dengan kata lain cara sistem ini
memastikan terlebih dahulu bahwa sistem akan selalu dalam kondisi aman. Baik mengadakan
permintaan awal atau pun saat meminta permintaan sumber daya tambahan, sistem harus selalu
berada dalam kondisi aman.

Sumber

* http://nugan88.wordpress.com/2011/10/03/deadlock-pada-sistem-operasi/

* google.com