concurrencia y secuenciabilidad

2.4 Concurrencia y Secuencialidad 



Los procesos son concurrentes si existen simultáneamente. Los procesos concurrentes pueden funcionar en forma totalmente independiente unos de otros, o pueden ser asíncronos, lo cual significa que en ocasiones requieren cierta sincronización o cooperación.

Cuando dos o mas procesos llegan al mismo tiempo a ejecutarse, se dice que se ha presentado unaconcurrencia de procesos. Es importante mencionar que para que dos o mas procesos sean concurrentes , es necesario que tengan alguna relación entre ellos como puede ser la cooperación para un determinado trabajo o el uso de información o recursos compartidos, por ejemplo: en un sistema de un procesador , la multiprogramación es una condición necesaria pero no suficiente para que existaconcurrencia, ya que los procesos pueden ejecutarse de forma totalmente independiente.
Por otro lado en un sistema de varios procesos se puede presentar la concurrencia siempre y cuando las actividades necesiten actuar entre si ya sea para utilizar información en común o para cualquier otra cosa.
Existen tres formas modelos de computadora en los que se puede pueden ejecutar procesos concurrentes:Multiprogramación con un único procesador.
En este modelo todos los procesos concurrentes ejecutan sobre un único procesador. El sistema operativo se encarga de ir repartiendo el tiempo del procesador entre los distintos procesos, intercalando la ejecución de los mismos para dar así una apariencia de ejecución simultanea.
Multiprocesador.
Un multiprocesador es una maquina formada por un conjunto deprocesadores que comparten memoria principal. En este tipo de arquitecturas, los procesos concurrentes no solo pueden intercalar su ejecución sino también superponerla. En este caso si existe una verdadera ejecución simultanea de procesos, al coincidir las fases de procesamiento de distintos procesos. En un instante dado se pueden ejecutar de forma simultanea tantos procesos como procesadores haya.Multicomputadora
Una multicomputadora es una maquina de memoria distribuida, en contraposicion con el multiprocesador que es de memoria compartida. Esta formada por una serie de computadoras completas con su UCP, memoria principal y, en su caso, periferia. Cada uno de estos procesadores completo se denomina nodo. Los nodos se encuentran conectados y se comunican entre si a través de una red deinterconexión, empleando el método de paso de mensajes. En este tipo de arquitecturas también es posible la ejecución simultanea de los procesos sobre los distintos procesadores.
En general la concurrencia será aparente siempre que el numero de procesos sea mayor que el de procesadores disponibles, es decir, cuando haya mas de un proceso por procesador. La concurrencia será real cuando haya unproceso por procesador

La concurrencia puede presentarse en tres contextos diferentes:
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• Varias aplicaciones: La multiprogramación se creó para permitir que el tiempo de procesador de la máquina fuese compartido dinámicamente entre varios trabajos o aplicaciones activas.
• Aplicaciones estructuradas: Como ampliación de los principios del diseño modular y la programación estructurada, algunasaplicaciones pueden implementarse eficazmente como un conjunto de procesos concurrentes.
• Estructura del sistema operativo: Las mismas ventajas de estructuración son aplicables a los programadores de sistemas y se ha comprobado que algunos sistemas operativos están implementados como un conjunto de procesos.

Existen diversas razones que motivan la ejecución de procesos concurrentes en unsistema:
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• Acelera los cálculos. Si se quiere que una tarea se ejecute con mayor rapidez, lo que se puede hacer es dividirla en procesos, cada uno de los cuales se ejecuta en paralelo con los demás.

• Posibilita el uso interactivo a múltiples usuarios que trabajan de forma simultánea.
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• Permite un mejor aprovechamiento de los recursos, en especial de la CPU, ya que pueden aprovechar las...