procesos en sistemas operativos

Sincronizacióny
comunicaciónde procesos

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E

CI)

1-

Las tareas que corren en un sistema se diseñan para llevar a cabo un objetivo común y, por lo tanto, es
necesario que algunas de ellas se comuniquen entre sí; además, en su ejecución competirán por conseguir los
recursos del sistema, una zona de datos específicos, o un dispositivo de EIS y dicha competición se debe
regular proporcionandolos mecanismos adecuados para la sincronización de los procesos. También se
precisa esta sincronización para establecer un orden de ejecución de las tareas que sea coherente con el
objetivo global del sistema. Las técnicas de sincronización que se presentan en este tema son el fundamento
del procesamiento concurrente.
Existen dos métodos básicos de comunicación entre procesos: compartición de datose intercambio de
información. En este tema se trata inicialmente el problema de la comunicación entre procesos mediante
compartición de datos y se realiza su introducción estudiando el problema de la exclusión mutua. Se
introducen después los semáforos, que son un procedimiento sencillo, pero potente, para la solución de los
problemas de la exclusión mutua y de la sincronización entre procesos.Los semáforos constituyen el
mecanismo básico fundamental para el problema de la sincronización.
A continuación se sigue con el estudio de los monitores. Estos proporcionan un mecanismo alternativo al
de los semáforos, con una solución más estructurada al proporcionar abstracción de los datos que se
comparten. Los mensajes proporcionan una solución al problema de la concurrencia de procesos queintegra
la sincronización y la comunicación entre ellos y resulta adecuado tanto para sistemas centralizados como
para distribuidos. El método de intercambio de información mediante mensajes necesita siempre de un
proceso emisor, de otro receptor así como de la información que debe intercambiarse.
Finalmente se trata el problema del interbloqueo (deadlock), que aparece frecuentemente en los sistemasmultitarea y en los multiprogramados. Una situación de interbloqueo se produce cuando dos o más procesos
entran en un estado que imposibilita a cualquiera de ellos salir del estado en que se encuentra. A dicha
situación se llega porque cada proceso adquiere algún recurso necesario para su operación a la vez que espera
a que se liberen otros recursos que retienen otros procesos, llegándose a unasituación que hace imposible que
ninguno de ellos pueda continuar. Se analizan las cuatro condiciones que, de forma simultánea, se deben
cumplir para que se produzca un interbloqueo y se proponen diferentes estrategias para manejar dicho
problema.

3 Sincronizacióny comunicaciónde procesos

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Exclusiónmutua

El método más sencillo de comunicación entre los procesos de un programa concurrente esel uso común de
unas variables de datos. Esta forma tan sencilla de comunicación puede llevar, no obstante a errores en el
programa, ya que el acceso concurrente puede hacer que la acción de un proceso interfiera en las acciones de
otro de una forma no adecuada. Aunque nos vamos a fijar en variables de datos, todo lo que sigue sería válido
con cualquier otro recurso del sistema que sólo pueda serutilizado por un proceso a la vez.

3.1.1

Ejemplo 1

Consideramos una variable x compartida entre dos procesos A y B que pueden incrementar o decrementar la
variable dependiendo de un determinado suceso.
Este situación se plantea, por ejemplo, en un problema típico de la programación concurrente conocido
como el problema de los jardines. En este problema se supone que se desea controlar el númerode visitantes
a unos jardines. La entrada y la salida a los jardines se puede realizar por dos puntos que disponen de puertas
giratorias. Se desea poder conocer en cualquier momento el número de visitantes a los jardines, por lo que se
dispone de un computador con conexión en cada uno de los dos puntos de entrada que le informan cada vez
que se produce una entrada o una salida. Asociamos el...