Comunicacion Y Sincronizacion De Procesos

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Comunicación y sicronización
de procesos
En este capítulo se presentan prácticas relacionadas con la comunicación y sincronización
de procesos. El objetivo fundamental es que el alumno entienda el problema fundamental
que plantea la ejecución de procesos concurrentes que cooperan entre sí, así como la necesidad de comunicar y sincronizar correctamente dichos procesos. También se pretendeque
el alumno comprenda el problema de los interbloqueos y conozca cómo detectarlos.

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4.1.

Libro de prácticas de sistemas operativos

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 otrosprocesos. Un claro ejemplo de procesos independientes son los
diferentes intérpretes de mandatos que se ejecutan de forma simultánea en un sistema. Los procesos son 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 unaserie de
interacciones entre ellos. Estas interacciones pueden ser de dos tipos:
• Interacciones motivadas porque los procesos comparten o compiten por el acceso a recur-

sos 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, elsistema operativo deberá encargarse de que los dos procesos accedan ordenadamente sin que se cree ningún conflicto. Esta situación también aparece cuando varios procesos 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 secomunican y sincronizan entre sí para alcanzar un objetivo común. Por ejemplo, un compilador se puede construir mediante dos procesos: el compilador propiamente dicho, 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.

4.1.1.

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 acontinuación para demostrar la necesidad de comunicar y sincronizar procesos. Algunos de estos problemas constituirán el núcleo fundamental de las prácticas propuestas en este capítulo.
4.1.1.1.

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 unsistema 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 pueden estar 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 seencuentra
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 algún mecanismo 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:

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