Pengertian Dan Solusi Sleeping Barber

𝕸𝖆𝖘 𝕬𝖓𝖉𝖞 𝕯𝖎𝖌𝖎𝖙𝖆𝖑 𝕸𝖊𝖉𝖎𝖆

3 min read

·

Apr 24, 2025

37

Share

Memahami dan Mengatasi Masalah "Sleeping Barber" dalam Ilmu Komputer

Masalah "Sleeping Barber" adalah sebuah masalah klasik dalam ilmu komputer yang menggambarkan sebuah skenario yang kompleks melibatkan sinkronisasi dan manajemen sumber daya. Ia memperkenalkan konsep mutual exclusion, condition variables, dan deadlock. Pemahaman yang mendalam tentang masalah ini krusial untuk pengembangan aplikasi multi-threaded yang handal dan efisien. Artikel ini akan membahas pengertian dan solusi dari masalah Sleeping Barber secara detail.

Apa Itu Masalah Sleeping Barber?

Bayangkan seorang tukang cukur yang bekerja di sebuah toko kecil dengan hanya satu kursi cukur. Jika tidak ada pelanggan, tukang cukur akan tidur. Ketika seorang pelanggan datang, ia akan membangunkan tukang cukur. Tukang cukur kemudian akan mencukur pelanggan tersebut. Setelah selesai, jika masih ada pelanggan yang menunggu, tukang cukur akan mencukur pelanggan berikutnya. Jika tidak ada pelanggan, ia akan kembali tidur.

Masalah muncul ketika kita mencoba untuk memodelkan skenario ini dalam sebuah program multi-threaded. Kita perlu memastikan bahwa hanya satu pelanggan yang dicukur pada satu waktu (mutual exclusion), dan kita juga perlu menangani situasi di mana tukang cukur sedang tidur dan tidak ada pelanggan yang menunggu. Kegagalan dalam menangani situasi ini dapat mengakibatkan deadlock—situasi di mana program berhenti berjalan karena dua atau lebih thread saling menunggu satu sama lain.

Komponen Kunci dalam Solusi Sleeping Barber

Untuk menyelesaikan masalah Sleeping Barber, kita perlu menggunakan beberapa konsep pemrograman concurrent:

• Mutual Exclusion: Hanya satu thread (pelanggan atau tukang cukur) yang boleh mengakses sumber daya kritis (kursi cukur) pada satu waktu. Ini mencegah kondisi race condition di mana data dapat menjadi rusak.
• Condition Variables: Condition variables memungkinkan thread untuk menunggu hingga kondisi tertentu terpenuhi. Dalam kasus ini, tukang cukur akan menunggu hingga ada pelanggan yang menunggu, dan pelanggan akan menunggu hingga tukang cukur siap.
• Semaphores (atau Mutex): Semaphores (atau Mutex) adalah mekanisme sinkronisasi yang digunakan untuk mengontrol akses ke sumber daya kritis. Mereka membantu untuk memastikan bahwa mutual exclusion dipenuhi.

Solusi Menggunakan Semaphores dan Condition Variables (Konseptual)

Meskipun implementasi spesifiknya bergantung pada bahasa pemrograman yang digunakan, solusi umum melibatkan penggunaan beberapa semaphores dan condition variables:

• Semaphore customers: Mengitung jumlah pelanggan yang menunggu.
• Semaphore barbers: Mengitung jumlah tukang cukur yang sedang tidur (atau siap mencukur). Awalnya diinisialisasi dengan 1 (tukang cukur sedang siap).
• Condition variable customer_waiting: Tukang cukur menunggu di sini hingga ada pelanggan yang menunggu.
• Condition variable barber_ready: Pelanggan menunggu di sini hingga tukang cukur siap mencukur.
• Mutex mutex: Memastikan akses ke variabel customers dan barbers adalah mutual exclusive.

Algoritma (Konseptual):

Pelanggan:

1. Increment customers menggunakan mutex.
2. Jika barbers == 0 (tukang cukur tidur), signal customer_waiting.
3. Wait pada barber_ready.
4. Decrement customers using mutex.
5. Diladeni oleh tukang cukur.

Tukang Cukur:

1. Wait pada customer_waiting.
2. Decrement barbers menggunakan mutex.
3. Mencukur pelanggan.
4. Increment barbers menggunakan mutex.
5. Signal barber_ready.

Kesimpulan

Masalah Sleeping Barber adalah contoh yang bagus tentang bagaimana kompleksitas dapat muncul dalam pemrograman concurrent. Memahami dan mengatasi masalah ini memerlukan pemahaman yang mendalam tentang konsep mutual exclusion, condition variables, dan semaphores. Dengan penggunaan yang tepat dari mekanisme sinkronisasi ini, kita dapat membangun sistem multi-threaded yang handal dan efisien, menghindari deadlock dan memastikan fungsi program yang benar. Solusi yang dijelaskan di atas memberikan kerangka kerja umum; detail implementasi akan bervariasi tergantung pada bahasa pemrograman dan lingkungan yang digunakan.