Comunicacion y Sincronizacion De Procesos

CONCEPTOS BÁSICOS
Los procesos que ejecutan de forma concurrente en un sistema se pueden clasificar como procesos
independientes o cooperantes. Un proceso independiente es aquel que ejecuta sin requerir la
ayuda o cooperación de otros procesos. Un claro ejemplo de procesos independientes son los
diferentes intérpretes de mandatos que se ejecutan de forma simultánea en un sistema. Los procesosson cooperantes cuando están diseñados para trabajar conjuntamente en alguna actividad,
para lo que deben ser capaces de comunicarse e interactuar entre ellos.
Tanto si los procesos son independientes como cooperantes, pueden producirse una serie de
interacciones entre ellos. Estas interacciones pueden ser de dos tipos:
Interacciones motivadas porque los procesos comparten o compiten porel acceso a recursos
físicos o lógicos. Esta situación aparece en los distintos tipos de procesos anteriormente
comentados. Por ejemplo, dos procesos totalmente independientes pueden competir por el
acceso a disco. En este caso, el sistema operativo deberá encargarse de que los dos procesos
accedan ordenadamente sin que se cree ningún conflicto. Esta situación también aparece
cuando variosprocesos desean modificar el contenido de un registro de una base de
datos. Aquí es el gestor de la base de datos el que se tendrá que encargar de ordenar los
distintos accesos al registro.
Interacción motivada porque los procesos se comunican y sincronizan entre sí para alcanzar
un objetivo común. Por ejemplo, un compilador se puede construir mediante dos procesos:
el compilador propiamentedicho, que se encarga de generar código ensamblador, y el
proceso ensamblador, que obtiene código en lenguaje máquina a partir del ensamblador. En
este ejemplo puede apreciarse la necesidad de comunicar y sincronizar a los dos procesos.
Estos dos tipos de interacciones obligan al sistema operativo a incluir mecanismo y servicios
que permitan la comunicación y la sincronización entre procesos.Problemas clásicos de comunicación y sincronización
La interacción entre procesos se plantea en una serie de situaciones clásicas de comunicación y
sincronización. Estas situaciones, junto con sus problemas, se describen a continuación para demostrar
la necesidad de comunicar y sincronizar procesos. Algunos de estos problemas constituirán
el núcleo fundamental de las prácticas propuestas eneste capítulo.
. El problema de la sección crítica
Éste es uno de los problemas que con mayor frecuencia aparece cuando se ejecutan procesos
concurrentes tanto si son cooperantes como independientes. Considérese un sistema compuesto
por n procesos {P1, P2, ..., PN} en el que cada uno tiene un fragmento de código, que se denomina
sección crítica. Dentro de la sección crítica, los procesos puedenestar accediendo y modificando
variables comunes, registros de una base de datos, un archivo, en general cualquier recurso compartido.
La característica más importante de este sistema es que cuando un proceso se encuentra
ejecutando código de la sección crítica, ningún otro proceso puede ejecutar en su sección.
Para resolver el problema de la sección crítica es necesario utilizar algúnmecanismo de
sincronización que permita a los procesos cooperar entre ellos sin problemas. Este mecanismo
debe proteger el código de la sección crítica y su funcionamiento básico es el siguiente:

Cada proceso debe solicitar permiso para entrar en la sección crítica mediante algún fragmento
de código, que se denomina de forma genérica entrada en la sección crítica.
Cuando un proceso sale de lasección crítica debe indicarlo mediante otro fragmento de
código, que se denomina salida de la sección crítica. Este fragmento permitirá que otros
procesos entren a ejecutar el código de la sección crítica.
La estructura general, por tanto, de cualquier mecanismo que pretenda resolver el problema
de la sección crítica es la siguiente:
Entrada en la sección crítica
Código de la sección...