Control de concurrencia

Funciones de los
Sistemas Operativos
Módulo 4: Concurrencia

Concurrencia
La concurrencia comprende un gran número de cuestiones de
diseño. Entre ellas:
 La comunicación de procesos.
Compartición.
Competencia por los recursos.
Sincronización de la ejecución de varios procesos.
Asignación de tiempo de procesador a los procesos.

Cuando el sistema informático es monoprocesadorhay
intercalación.
Cuando el sistema informático es multiprocesador hay
superposición.
Ver figura 4.1

Concurrencia: Introducción
Conceptos fundamentales del diseño de
sistemas operativos que están relacionados
con la gestión de procesos e hilos.

Multiprogramación: La gestión de varios procesos
de un sistema monoprocesador.

Multiprocesamiento: La gestión de varios procesosdentro de un sistema multiprocesador.
Procesamiento distribuido: Gestión de varios
procesos, ejecutándose en sistemas de múltiples
computadoras. Ejemplo Balde Systems.

Concurrencia: Principios Generales
Es necesario proteger las variables globales compartidas
(y otros recursos globales compartidos) y que la única forma
de hacerlo es controlar el código que accede a la variable.
Si seimpone la norma de que solo un proceso puede acceder
a una variable global es cada instante y que, una vez en uso la
variable, el procedimiento debe ejecutar hasta el final antes
de estar disponible para otro proceso.
Ejemplo de la cuenta bancaria.

Concurrencia: Razones
La concurrencia de los
procesos puede ser
resultado de:

Multiprogramación de
aplicaciones independientes.Multiprogramación de
aplicaciones con varios procesos.
Uso de estructura de procesos en
el sistema operativo.

Concurrencia: Elementos de diseño a considerar
El sistema operativo debe ser capaz de seguir la pista de los diferentes
procesos activos.

El sistema operativo debe asignar y retirar los distintos recursos para
cada proceso activo. Entre ellos:
•
•
•
•

Tiempo de procesador:Mediante la función de planificación.
Memoria: La mayoría de los sistemas operativos implementan memoria virtual.
Archivos
Dispositivos de Entrada/Salida

El S.O. debe proteger los datos y recursos físicos de cada proceso contra
injerencias no intencionada de otros procesos.
Los resultados de un proceso deben ser independientes de la velocidad
relativa a la que se realiza la ejecución de otrosprocesos concurrentes.

Concurrencia: Interacción entre los procesos
Grado de Conocimiento
Los procesos no tienen
conocimiento de los
demás

Los procesos tienen
conocimiento indirecto
de los otros (Ejemplo:
Objetos compartidos)

Los procesos tienen
conocimiento directo
de los otros (Ejemplo:
Hay comunicación
entre ellos)

Competencia

Cooperación por
compartimientoInfluencia de un proceso en los
otros

Los resultados de uno son
independientes de las
acciones de otros.

Los tiempos de los
procesos pueden verse
afectados

Posibles problemas de
control

Exclusión mutua

Interbloqueo
(Recursos renovables)

Inanición



Relación

Los resultados de un
proceso pueden depender
de la información obtenida
de los otros.
Los tiempos de losprocesos pueden verse
afectados.




Los resultados de un
proceso pueden depender
de la información obtenida
de otros.
Los tiempos de los
procesos pueden verse
afectados.







Cooperación por
comunicación








Exclusión mutua
Interbloqueo
(Recursos renovables)
Inanición
Coherencia de datos

Interbloqueo
(Recursos renovables)
InaniciónConcurrencia: Exclusión mutua

Exclusión
mutua

Capacidad que tiene el
sistema operativo de
prohibir a los demás
procesos realizar una
acción cuando un proceso
hay obtenido permiso.

Concurrencia: Procesos en Competencia:
Exclusión mutua y sincronización

Procesos en
Competencia

• No hay intercambio de información entre los
procesos en competencia. Sin embargo, la
ejecución de...