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UNIVERSIDAD DE GUADALAJARA Centro Universitario de Ciencias Exactas e Ingenierías Departamento de Ciencias Computacionales Seminario de Solución de Problemas de Uso, Adaptación y Explotación de Sistemas Operativos Actividad de Aprendizaje 9 “Concurrencia. Exclusión mutua, sincronización y problemas de control” Profesora: Sección: Fecha: Becerra Velázquez, Violeta del Roció D01 08/10/2021 Concurrencia. Exclusión mutua, sincronización y problemas de control 2 Índice Tabla de imágenes ................................................................................................ 2 Introducción ........................................................................................................... 2 Glosario ................................................................................................................. 3 A ......................................................................................................................... 3 C......................................................................................................................... 3 E ......................................................................................................................... 3 I .......................................................................................................................... 4 M ........................................................................................................................ 4 O ........................................................................................................................ 4 P ......................................................................................................................... 5 R......................................................................................................................... 5 S ......................................................................................................................... 6 T ......................................................................................................................... 7 Capturas de aportes .............................................................................................. 7 Conclusión ............................................................................................................. 8 Bibliografía ............................................................................................................. 8 Tabla de imágenes N/A Introducción El presente documento se encargará de recolectar las palabras mas importantes en relación a los temas de concurrencia, exclusión mutua, sincronización y problemas de control, de tal forma en que se presentaran en orden alfabético con la intención de que sea más fácil acceder a la información y hacer de la información de este documento un poco más fácil de entender, además se documentara la participación para la formación de un glosario grupal en la plataforma Moodle. Seminario de Solución de Problemas de Uso, Adaptación y Explotación de Sistemas Operativos Fernando Cesar Sandoval Padilla Glosario A • Algoritmo de Dekker El algoritmo de Dekker es un algoritmo de programación concurrente para exclusión mutua, que permite a dos procesos o hilos de ejecución compartir un recurso sin conflictos. Fue uno de los primeros algoritmos de exclusión mutua inventados, implementado por Edsger Dijkstra. • Algoritmo de Peterson Este es un algoritmo que permite resolver el problema de la exclusión mutua de una manera simple y elegante. Este algoritmo permite a dos o más procesos o hilos de ejecución compartir un recurso sin ningún tipo de conflicto, mediante el uso de memoria compartida para la comunicación. • Aplicaciones estructuradas Como extensión de los principios del diseño modular y de la programación estructurada, algunas aplicaciones pueden ser programadas eficazmente como un conjunto de procesos concurrentes. C • Concurrencia Dos o más procesos decimos que son concurrentes, paralelos, o que se ejecutan concurrentemente, cuando son procesados al mismo tiempo, es decir, que para ejecutar uno de ellos, no hace falta que se haya ejecutado otro. Abarca diferentes aspectos entre los cuales se pueden encontrar la comunicación de procesos y la compartición de recursos, la competencia por los recursos, la sincronización de actividades y la reserva de tiempo de procesador para los algoritmos. E • Exclusión mutua La exclusión mutua es la actividad que realiza el sistema operativo para evitar que dos o más procesos ingresen al mismo tiempo a un área de datos compartidos o accedan a un mismo recurso. • Estado seguro Un estado seguro es aquél en el que hay al menos una secuencia de asignación de recursos a los procesos que no implica un interbloqueo (es decir, todos los procesos pueden ejecutarse al completo). Concurrencia. Exclusión mutua, sincronización y problemas de control 4 • Estado inseguro Un estado inseguro es, evidentemente, un estado que no es seguro. • Espacio de intercambio. Bloques de memoria en almacenamiento secundario utilizados al expulsar los procesos. • Espera activa Es una técnica en la cual un proceso no puede hacer nada hasta obtener permiso para entrar en su sección crítica, pero continúa ejecutando una instrucción o conjunto de instrucciones que comprueban la variable apropiada para conseguir entrar. I • Interbloqueo Situación en la cual dos o más procesos con incapaces de actuar porque cada uno está esperando que el otro haga algo. • Inanición Situación en la cual un proceso preparado para avanzar es soslayado indefinidamente por el planificador. • Mensajes Un mensaje es un conjunto de bytes con un tipo asociado. El emisor del mensaje especifica el tipo de mensaje en cada mensaje que envía, de manera que este tipo puede utilizarse como un criterio de selección por el receptor. El receptor puede recuperar los mensajes tanto en orden de llegada o por su tipo. M • Monitor Módulo de software consistente en uno o más procedimientos de una secuencia de inicialización y datos locales. • Multiprogramación Gestión de múltiples procesos dentro de un sistema monoprocesador. • Multiprocesamiento Gestión de múltiples procesos dentro de un multiprocesador. O • Operación Atómica Seminario de Solución de Problemas de Uso, Adaptación y Explotación de Sistemas Operativos Fernando Cesar Sandoval Padilla Una operación durante la cual un procesador puede leer simultáneamente una ubicación y escribirla en la misma operación de bus. Esto evita que cualquier otro procesador o dispositivo de E / S escriba o lea la memoria hasta que se complete la operación. • Operación signal Operación que incrementa el valor de un semáforo. De esta manera, si su valor no es positivo, esta operación desbloquea un proceso bloqueado por una operación de tipo wait. • Operación wait Operación que decrementa el valor de un semáforo. De esta manera, si su valor se convierte en negativo, el proceso que ejecuta esta operación se bloquea. P • Prevención del interbloqueo Es una estrategia para resolver el problema del interbloqueo en la cual se restringen las solicitudes de recurso para impedir al menos una de las cuatro condiciones de interbloqueo. • Procesamiento distribuido. Gestión de múltiples procesos que ejecutan sobre múltiples sistemas de cómputo distribuidos. • Procesos que no se perciben entre sí Son procesos independientes que no se pretende que trabajen juntos. • Procesos que se perciben indirectamente entre sí Son procesos que no están necesariamente al tanto de la presencia de los demás mediante sus respectivos ID de proceso, pero que comparten accesos a algún objeto, como un buffer de E/S. • Procesos que se perciben directamenteentre sí Son procesos capaces de comunicarse entre sí vía el ID del proceso y que son diseñados para trabajar conjuntamente en cierta actividad. R • Recursos Reutilizables Aquél que sólo lo puede utilizar de forma segura un proceso en cada momento y que no se destruye después de su uso. • Recursos Consumibles Concurrencia. Exclusión mutua, sincronización y problemas de control 6 Aquél que puede crearse (producirse) y destruirse (consumirse). • Recursos del proceso. Dispositivos asignables, como dispositivos de cinta y ficheros. S • Semáforo Un tipo de dato abstracto o variable que se utiliza para controlar el acceso a un recurso común mediante múltiples procesos y evitar problemas de sección crítica en un sistema concurrente, como un sistema operativo multitarea. • Semáforo Binario Un semáforo que toma solo los valores 0 y 1. • Semáforo débil Es un semáforo que no especifica el orden en que los procesos son extraídos de la cola. • Semáforo fuerte Es un semáforo que implementa la política de FIFO por lo que el proceso que lleva más tiempo bloqueado es el primero en ser extraído de la cola. • Semáforo general Es un término usado a menudo cuando se habla de semáforos no binarios. • Sección Crítica Una sección de código dentro de un proceso que requiere acceso a recursos compartidos y que no debe ejecutarse mientras otro proceso está en una sección de código correspondiente. • Señales Es un mecanismo de software que informa a un proceso de la existencia de eventos asíncronos. Es similar a las interrupciones de hardware, pero no emplea prioridades. • Sincronización La comunicación entre 2 procesos tiene cierta sincronización el receptor no puede recibir un mensaje hasta que no lo haya enviado otro proceso. Por lo tanto, debemos especificar que le sucede a un proceso cuando haya enviado o recibido un mensaje. • Sistema Operativo Es un programa de computadora que se encarga de traducir las instrucciones que el usuario hace a la máquina, de forma que sean comprensibles para los Seminario de Solución de Problemas de Uso, Adaptación y Explotación de Sistemas Operativos Fernando Cesar Sandoval Padilla componentes de esta, a su vez, traduce las salidas que proporciona la máquina, de modo que sean entendibles para el usuario. • Spinlock Mecanismo de exclusión mutua en el que un proceso se ejecuta en un bucle infinito esperando que el valor de una variable de bloqueo indique disponibilidad. • Superposición Busca mantener en la memoria sólo las instrucciones y datos que se necesitan en algún momento dado. T • Temporizador con espera Es un contador que registra el paso del tiempo. • Tuberías Una tubería es un buffer circular que permite que dos procesos se comuniquen siguiendo el modelo productor-consumidor. Por tanto, se trata de una cola de tipo el primero en entrar es el primero en salir, en la que escribe un proceso y lee otro. Capturas de aportes Concurrencia. Exclusión mutua, sincronización y problemas de control 8 Conclusión El desarrollo de esta actividad me ayudo a comprender la gran cantidad de información que se maneja en los capítulos 5 y 6 del libro de Sistemas Operativos de Stallings y viéndolo de una forma mas especifica como la gran cantidad de subtemas que maneja la concurrencia y que obviamente son necesarios para su entendimiento, por lo tanto considero que toda esta recolección y documentación de información me ayudara a reforzar mis conocimientos con respecto a todo lo leído en estos dos capítulos, pues aunque se trate de una gran cantidad de información podre retener gran parte de ella y quedarme esencialmente con los conceptos principales y mas importantes para el entendimiento de la concurrencia y posibles temas futuros que tengan que ver con la información analizada y los sistemas operativos. Bibliografía Stallings, W., & Sánchez, J. M. P. (2005). Sistemas operativos. Pearson Educación.
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