05-thread.md

title	author	institute	date	theme	header-includes
Thread	Praktikum Sistem Operasi	Ilmu Komputer IPB	2023	Dresden	\renewcommand{\figurename}{Gambar}

Thread

Thread

• thread adalah satuan dasar utilisasi CPU¹
• tiap thread memiliki:
  • id, program counter, register set, dan stack
• dalam satu proses, thread berbagi:
  • segmen teks, data, dan heap, serta sumberdaya lain (mis. file)
• proses multithreaded memiliki beberapa thread yang dapat mengerjakan beberapa tugas secara bersamaan

---

---

POSIX Thread

• Linux memakai thread standar POSIX² (pthread)
• saat kompilasi tambahkan flag -pthread

Membuat Thread

pthread_create(thread, attr, func, arg);{.c}

• membuat satu thread dengan atribut attr yang akan menjalankan fungsi func dengan argumen arg³
• deklarasi fungsi tersebut:
  • void *func(void *arg);{.c}⁴

Menunggu Thread

pthread_join(thread, retval);{.c}

• menunggu thread selesai dan menyimpan keluarannya ke variabel retval⁵

Mengakhiri Thread

pthread_exit(retval);{.c}

• mengakhiri thread dengan nilai keluaran retval⁶

Contoh

Satu Thread

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

void *hello(void *arg) {
    puts("hello");
    pthread_exit(NULL);
}

int main() {
    pthread_t t;
    pthread_create(&t, NULL, hello, NULL);
    pthread_join(t, NULL);
    return 0;
}

Dua Thread

...

int main() {
    pthread_t t1, t2;

    pthread_create(&t1, NULL, hello, NULL);
    pthread_create(&t2, NULL, hello, NULL);
    pthread_join(t1, NULL);
    pthread_join(t2, NULL);

    return 0;
}

N Thread

...

#define N 8

int main() {
    pthread_t t[N];

    for (int i = 0; i < N; i++)
        pthread_create(&t[i], NULL, hello, NULL);
    for (int i = 0; i < N; i++)
        pthread_join(t[i], NULL);

    return 0;
}

Contoh Argumen

Satu Thread dengan Argumen

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

void* hello(void* arg) {
    printf("hello from thread %d\n", ((int*)arg)[0]);
    pthread_exit(NULL);
}

int main() {
    pthread_t t;
    int id[] = {1};
    pthread_create(&t, NULL, hello, &id[0]);
    pthread_join(t, NULL);
    return 0;
}

Dua Thread dengan Argumen

...

int main() {
    pthread_t t1, t2;
    int id[] = {1, 2};

    pthread_create(&t1, NULL, hello, &id[0]);
    pthread_create(&t2, NULL, hello, &id[1]);
    pthread_join(t1, NULL);
    pthread_join(t2, NULL);

    return 0;
}

N Thread dengan Argumen

...
#define N 8

int main() {
    pthread_t t[N];
    int id[N] = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};

    for (int i = 0; i < N; i++)
        pthread_create(&t[i], NULL, hello, &id[i]);
    for (int i = 0; i < N; i++)
        pthread_join(t[i], NULL);

    return 0;
}

Latihan

Jumlah Array

• lengkapi program berikut untuk menjumlahkan array A

• gunakan variabel global sum untuk menyimpan hasilnya

  #include <stdio.h>
  #define N 16
  
  int sum = 0;
  
  int main() {
      int A[N] = {68,34,64,95,35,78,65,93,
                  51,67, 7,77, 4,73,52,91};
      /* TODO: array sum                  */
      printf("%d\n", sum);    /* 954      */
      return 0;
  }

Jumlah Array (Satu Thread)

• sekarang, buat satu buah thread untuk menjumlahkan nilai semua elemen array A dengan fungsi array_sum()
• thread utama hanya membuat dan menunggu thread ini selesai

Jumlah Array (Dua Thread)

• oke?
• sekarang gunakan 2 buah thread untuk menjumlahkan nilai semua elemen array A
• pastikan pembagian kerja antara kedua thread seimbang, yaitu tiap thread memproses $\frac{N}{2}$ elemen

Jumlah Array (Empat Thread)

• bisa?
• sekarang gunakan 4 buah thread untuk menjumlahkan nilai semua elemen array A
• pastikan pembagian kerja antara keempat thread seimbang, yaitu tiap thread memproses $\frac{N}{4}$ elemen
• kumpulkan di LMS paling lambat hingga praktikum berakhir

Penilaian

• +60: keluaran benar: 954
• +20: jumlah syscall clone⁷ ada 4
• +20: variabel array A lokal di fungsi utama
• -20: pemanggilan fungsi pthread tanpa looping

Footnotes

1. Silberschatz et al. (2013), Operating System Concepts, hlm 163. ↩

2. The Portable Operating System Interface ↩

3. lihat'man pthread_create' ↩

4. void*: tipe data generic pointer ↩

5. lihat'man pthread_join' ↩

6. lihat'man pthread_exit' ↩

7. cek dengan perintah 'strace -ce clone ./program' ↩