bloqueo mutuo sobre sistemas operativos

BLOQUEO MUTUO
Los sistemas de cómputo tienen muchos recursos que sólo pueden ser utilizados por un proceso a la vez. Ejemplos comunes de ellos son los graficadores de cama plana, los lectores de CD ROM, las grabadoras de CD-ROM, los sistemas de respaldo en cinta DAT de 8 mm, los formadores de imágenes y las ranuras de la tabla de procesos del sistema. Tener dos procesos escribiendosimultáneamente en una impresora produce basura. Tener dos procesos usando la misma ranura de la tabla de procesos probablemente causaría una caída del sistema. Por ello, todos los sistemas operativos tienen la capacidad de conceder (temporalmente) a un proceso acceso exclusivo a ciertos recursos.
En muchas aplicaciones, un proceso necesita acceso exclusivo no a un recurso, sino a varios. Consideremos, porejemplo, una compañía de marketing que se especializa en preparar mapas demográficos detallados en un graficador de cama plana de 1 m de ancho. La información demográfica proviene de los CD-ROM que contienen datos censuales y de otro tipo. Supongamos que el proceso A solicita la unidad de CD-ROM y la obtiene. Un momento después, el proceso B solicita el graficador y también lo obtiene. Ahora elproceso A solicita el graficador y se bloquea esperándolo. Por último, el proceso B solicita la unidad de CD-ROM y también se bloquea. En este punto ambos procesos quedan bloqueados y permanecen así eternamente. Esta situación se denomina bloqueo mutuo. No conviene tener b1oqueo un sistema.
Los bloqueos mutuos pueden ocurrir en muchas situaciones además de la petición de dispositivos de E/S de usoexclusivo. Por ejemplo, en un sistema de base de datos, un programa podría tener que poner un candado a varios registros que está usando, a fin de evitar condiciones de competencia. Si el proceso A asegura el registro Rl y el proceso B asegura el registro R2, y luego cada proceso trata de asegurar el registro del otro, también tendremos un bloqueo mutuo. Por tanto, los bloqueos mutuos pueden ocurrircon recursos de hardware o de software.
En esta sección examinaremos los bloqueos mutuos con mayor detenimiento para ver cómo surgen y cómo pueden prevenirse o evitarse. Como ejemplos, hablaremos de adquirir dispositivos físicos como unidades de cinta, unidades de CD-ROM y graficadores, porque son fáciles de visualizar, pero los principios y algoritmos se aplican igualmente bien a otros tipos debloqueos mutuos.
3.3.1 Recursos
Los bloqueos mutuos pueden ocurrir cuando se otorga a los procesos acceso exclusivo a dispositivos, archivos, etc. A fin de hacer la explicación de los bloqueos mutuos lo más general posible, nos referiremos a los objetos otorgados como recursos. Un recurso puede ser un dispositivo de hardware (p. ej., una unidad de cinta) o un elemento de información (p. ej., unregistro con candado en una base de datos). Una computadora normalmente tiene muchos recursos distintos que se pueden adquirir. Para algunos recursos pueden estar disponibles varios ejemplares idénticos, como tres unidades de cinta. Cuando están disponibles varias copias de un recurso, cualquiera de ellas puede usarse para satisfacer cualquier petición del usuario por ese recurso. En pocaspalabras, un recurso es cualquier cosa que sólo puede ser usada por un proceso en un instante dado. Los recursos son de dos tipos: expropiables y no expropiables. Un recurso expropiable es uno que se puede arrebatar al proceso que lo tiene sin que haya efectos adversos. La memoria es un ejemplo de recurso expropiable. Consideremos, por ejemplo, un sistema con 512K de memoria de usuario, una impresora ydos procesos de 512K que quieren imprimir algo. El proceso A solicita y obtiene la impresora, y comienza a calcular los valores que va a imprimir, pero antes de que haya terminado el cálculo excede su cuanto de tiempo y es intercambiado a disco.
Ahora se ejecuta el proceso B e intenta, sin éxito, adquirir la impresora. Aquí tenemos una situación de bloqueo mutuo en potencia, porque A tiene la...