Sincronización y comunicación entre procesos

Introducción
En los sistemas operativos multiprogramados surge el concepto de proceso, asociado a la ejecución de un programa. En general, un proceso es un flujo de ejecución, representado básicamente por un contador de programa, y su contexto de ejecución, que puede ser más o menos amplio. En algunos sistemas es posible determinar el contexto propio de un proceso en el momento de su creación,como ocurre con la llamada al sistema clone() de Linux. En adelante, sin perder generalidad, utilizaremos siempre el término proceso, independientemente de cuál sea su contexto.
Uno de los objetivos del sistema operativo es la representación de los procesos y el soporte de los cambios de contexto entre procesos, que posibilitan la compartición del recurso CPU. El acceso a otros recursoscompartidos y la comunicación entre procesos relacionados (por ejemplo, de una misma aplicación) hacen necesaria la utilización de mecanismos de sincronización dentro del sistema operativo. Típicamente, un proceso requiere la CPU durante un periodo de tiempo, realiza alguna operación de E/S, y vuelve a requerir la CPU, repitiéndose este ciclo hasta la finalización del programa. El proceso pasa por diversosestados entre los que se definen transiciones.
Cada vez que un proceso pasa al estado preparado, está compitiendo por el recurso CPU. Un segundo objetivo del sistema operativo multiprogramado es la planificación del uso del (de los) recurso(s) de proceso. Los criterios que se siguen para la planificación, sincronización y las políticas que se usan se estudiarán mas adelante en el desarrollo de lapresente investigación.
Para realizar el estudio de dichas políticas se realiza una sintetizada referencia a la representación de los procesos, sus ventajas, desventajas, estados, sincronización y tipos, para luego empezar a estudiar el fenómeno de la sincronización de procesos, estableciendo su definición y características,

Sincronización y Comunicación entre procesos
La comunicación entreprocesos: es necesaria si se desea que varios procesos puedan colaborar para realizar una misma tarea. Sincronización: funcionamiento coordinado en la resolución de una tarea encomendada.
El SO ofrece mecanismos básicos de comunicación, que permiten transferir cadenas de bytes. Deben ser los procesos que se comunican quienes interpreten el significado de las cadenas transferidas para su laborcoordinada.
Los mecanismos de comunicación y sincronización son dinámicos. Es decir, cuando se necesita un mecanismo de este estilo, se crea, usa y destruye, de forma que no se establezca de forma definitiva ningún mecanismo de comunicación, ya que ellos podrían producir efectos indeseados. Es decir, la comunicación es algo puntual.

Los servicios básicos de comunicación son:
a. Crear: elproceso solicita la creación del mecanismo.
b. Enviar o escribir: el proceso emisor envía información al proceso receptor.
c. Recibir o leer: el proceso receptor recibe información.
d. Destruir: el proceso solicita la destrucción del mecanismo de comunicación.
La comunicación puede ser síncrona y asíncrona:
a. Síncrona: los dos procesos han de ejecutar servicios de formasimultánea. El emisor ha de ejecutar el servicio enviar mientras el receptor ejecuta recibir.
b. Asíncrona: el emisor hace el envío y prosigue su ejecución. El SO ofrece un almacenamiento intermedio para guardar la información enviada, hasta que el receptor la solicite.

Esquema de Sincronización Sincrona

En un sistema operativo multiprogramado los procesos compiten por el acceso a los recursoscompartidos o cooperan dentro de una misma aplicación para comunicar información. Ambas situaciones son tratadas por el sistema operativo mediante mecanismos de sincronización que permiten el acceso exclusivo de forma coordinada a los recursos y a los elementos de comunicación compartidos. Según el modelo de sistema operativo descrito anteriormente, basado en colas de procesos y transiciones de...