Concurrencia Y Administración De Memoria

Conceptos que forman parte de la concurrencia.
Multiprogramming: Administración de multiples procesos en un único procesador.
Multiprocessing: Administración de multiples procesos en un único sistema multiprocesador o multinúcleo.
Distributed Processing: Administración de multiples procesos en multiples sistemas con multiples procesadores (cluster).


Concurrencia.
Ejecución virtualmentesimultánea de de dos o mas procesos que tratan de acceder a un recurso que no permite el acceso parelelo de los programas que se ejecutan.


La concurrencia impide asumir velocidad relativa y orden de ejecución, ya que ambas actividades dependen de las actividades de otros procesos o hebras, el manejo de interrupciones y La política de scheduling del SO.


Problemas de la concurrencia.Compartición de recursos globales, Administración eficiente de recursos, ejecución no determinista, depuración no determinista, sincronización.


Condición de carrera.
Es el acceso concurrente a una variable (o recurso) compartido con permiso de escritura sin la apropiada sincronización.
La codición de carrera puede generar valores inconsistente en la ejecución, alcanzar estados no deterministasen la ejecución y es muy difícil de detectar (NPcompleto).


Interacción de procesos.

Los procesos que se desconocen completamente: generan competencia, su resultado es independiente de los otros procesos, riesgo de exclusión mutua, deadlock e inanición.

Los procesos que se conocen indirectamente: generan Coperación median te variables compartidas, su resultado depende de la informaciónobtenida de otro proceso, riesgo de exclusión mutua, deadlock, inanición, condición de carrera.

Los procesos que se conocen directamente: generan cooperación mediante comunicación, su resultado depende de la información obtenida del otro proceso, riesgo de deadlock, inanición.


Sección crítica
Es la parte del código en la que se accede a un recurso crítico, en el cual se pueden producirinconsistencias, como por ejemplo una sección de memoria.


Problemas potenciales de la concurrencia.

Exclusión mutua.
La sección crítica del código se ejecuta solo por una hebra al mismo tiempo, esta se apropia del recurso.

Deadlock.
Se produce cuando uno o mas procesos esperan por un recurso que está siendo utilizado por otro, el cual a su vez espera por uno que tiene tomado el procesooriginal y se produce el interbloqueo debido a la espera infinita de recursos.

Inanición.
Se produce cuando un proceso nunca es atendido por la CPU, en particular se puede producir al estar en espera de un recurso al que nunca accede ya que lo utilizan procesos con mayor prioridad.

Consideraciones de la exclusión mutua.
Solo un proceso o hebra puede estar en la sección crítica.
Losprocesos que esperan la sección crítica, deben hacerlo sin interferir al que está adentro.
Un proceso no puede esperar indefinidamente por el acceso a una sección crítica.
Cuando ningún proceso está en la sección crítica, cualquier proceso puede entrar.


Mecanismos de sincronización.

*Topología.
La sincronización es la adecuada comunicación entre procesos.

Tipos de ambientes.
Memoriacompartida: La memoria es común para todos los procesos o hebras. (multicore, multiprocesador).
Memoria distribuida: La memoria está distribuida en nodos o máquinas (cluster).
Mixto: Parte de la memoria es compartida y parte distribuida.

El ambiente define la sincronización.
Comunicación implícita: No es necesario directivas adicionales de comunicación (ambiente de memoria compartida).Comunicación explícita: Se requiere de directivas que explícitamente detallan la comunicación (ambiente de memoria distribuido).


*Soporte de hardware.

Deshabilitación de interrupciones.
Garantiza la exclusividad en la sección crítica, pero a cambio disminuye el rendimento, ya que el planificador esta pensado para multiples procesos, ademas no garantiza que una hebra distinta en un contexto...