Concurrencia

EXCLUSIÓN MUTUA

Definición: Exclusión Mutua es la comunicación requerida entre dos o más procesos que se están ejecutando en paralelo y que necesitan a la vez el uso de un recurso no compartible. Consiste en asignar el recurso no compartible a sólo uno de los procesos, mientras que los otros deben permanecer a la espera hasta que finalice la utilización de dicho recurso por el proceso al que se le asigno. Cuando este proceso termine, el recurso será asignado a uno de los procesos en espera. Se asegura el correcto uso del recurso.

Requisitos para la Exclusión Mutua

Los recursos no compartibles, ya sean periféricos, ficheros, o datos en memoria, pueden protegerse del acceso simultáneo por parte de varios procesos evitando que éstos ejecuten de forma concurrente sus fragmentos de código a través de los cuales llevan a cabo este acceso. Estos trozos de código reciben el nombre de secciones o regiones críticas, pudiéndose asimilar el concepto de exclusión mutua en el uso de estos recursos a la idea de exclusión mutua en la ejecución de las secciones críticas. Así, por ejemplo, puede implementarse la exclusión mutua de varios procesos en el acceso a una tabla de datos mediante el recurso de que todas las rutinas que lean o actualicen la tabla se escriban como secciones críticas, de forma que sólo pueda ejecutarse una de ellas a la vez. En el ejemplo previo de la cuenta bancaria los fragmentos de código a1a2a3 y b1b2b3 constituyen dos secciones críticas mutuamente excluyentes, esto significa que una vez que se ha comenzado la ejecución de una sección crítica, no se puede entrar en otra sección crítica mutuamente excluyente.

Idear soluciones que garanticen la exclusión mutua es uno de los problemas fundamentales de la programación concurrente. Muchas son las alternativas y tipos de mecanismos que se pueden adoptar. A lo largo de este tema veremos diferentes soluciones software y alguna hardware ; unas serán sencillas y otras complejas, algunas requieren la cooperación voluntaria de los procesos y otras que exigen un estricto ajuste a rígidos protocolos. La selección de las operaciones primitivas adecuadas para garantizar la exclusión mutua de las secciones críticas es una decisión primordial en el diseño de un sistema operativo. Al menos, una solución apropiada debería cumplir las cuatro condiciones siguientes:

1. Que no haya en ningún momento dos procesos dentro de sus respectivas secciones críticas.

2. Que no hagan suposiciones a priori sobre las velocidades relativas de los procesos o el número de procesadores disponibles.

3. Que ningún proceso que esté fuera de su sección crítica pueda bloquear a otros.

4. Que ningún proceso tenga que esperar un intervalo de tiempo arbitrariamente grande para entrar en su sección crítica.

SINCRONIZACIÓN.

Definición: Sincronización

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