Animacion - Cena de Filosofos

El Barbero Dormilon

SINCRONIZACION ENTRE PROCESOS

En muchos casos, los procesos se reúnen para realizar tareas en conjunto, a este tipo de relación se le llama procesos cooperativos. Para lograr la comunicación, los procesos deben sincronizarse, de no ser así pueden ocurrir problemas no deseados. La sincronización es la transmisión y recepción de señales que tiene por objeto llevar a cabo el trabajo de un grupo de procesos cooperativos. Es la coordinación y cooperación de un conjunto de procesos para asegurar la comparación de recursos de cómputo. La sincronización entre procesos es necesaria para prevenir y/o corregir errores de sincronización debidos al acceso concurrente a recursos compartidos, tales como estructuras de datos o dispositivos de E/S, de procesos contendientes. La sincronización entre procesos también permite intercambiar señales de tiempo (ARRANQUE/PARADA) entre procesos cooperantes para garantizar las relaciones específicas de precedencia impuestas por el problema que se resuelve. Sin una sincronización adecuada entre procesos, la actualización de variables compartidas puede inducir a errores de tiempo relacionados con la concurrencia que son con frecuencia difíciles de depurar. Una de las causas principales de este problema es que procesos concurrentes puedan observar valores temporalmente inconsistentes de una variable compartida mientras se actualizan. una aproximación para resolver este problema es realizar actualizaciones de variables compartidas de manera mutuamente exclusiva. Se pueden mejorar permitiendo que a lo mas un proceso entre a la vez en la sección critica de código en la que se actualiza una variable compartida o estructura de datos en particular. Para que los procesos puedan sincronizarse es necesario disponer de servicios que permitan bloquear o suspender bajo determinadas circunstancias la ejecución de un proceso. Los principales mecanismos de sincronización que ofrecen los sistemas operativos son:
Señales
Tuberías
Semáforos
Mutex y variables condicionales
Paso de mensajes

TRANSACCION DE PROCESOS

Proceso de Transacciones en Sistemas Distribuidos
Las transacciones son un mecanismo que ayuda a simplificar la construcción de sistemas confiables a través de procesos que proveen soporte uniforme para invocar y sincronizar operaciones como:
* Operaciones de compartición de datos.
* Aseguramiento de la seriabilidad de las transacciones con otras.
* Atomicidad en su comportamiento.
* Recuperación de fallas provocadas en red y nodos.
El manejo de transacciones fue desarrollado en el campo de las operaciones financieras donde se tenía 3 reglas básicas:
• Consistencia: Obedecer ciertas reglas.
• Atomicidad: Debe ocurrir completo o abortar.
• Durabilidad: Una vez iniciada una transacción y terminada completamente no puede ser abortada.
• Dentro del área de los sistemas computacionales el concepto de transacciones fue inicialmente utilizado para definir la consistencia entre múltiples usuarios de una base de datos.
Motivos del uso de transacciones.
Los sistemas distribuidos tienen varios aspectos que representan problemas para la integridad de los recursos, los cuales motivan el uso de transacciones:
1. Dificultad para mantener consistencia en los datos.
2. Una misma vía de comunicación no siempre puede ser utilizada para proveer interacción entre 2 procesos.
3. Requerimientos de procesamiento en paralelo.
4. Manejo interactivo de uno o más usuarios

FRAGMENTACION EHC

La fragmentación interna es la pérdida de espacio en disco debido al hecho de que el tamaño de un determinado archivo sea inferior al tamaño del cluster, ya que teóricamente el archivo estaría obligado a ser referenciado como un cluster completo. Los cluster(s) son contiguos de forma que desde el último bit del archivo situado en el cluster "a" hasta el primer bit del archivo situado en el cluster contiguo (es decir "b") queda un espacio sobrante siempre teniendo la condición de que el archivo del cluster "a" fuera más pequeño que el cluster en sí. Por eso se sugiere no disponer de un gran tamaño de partición en los discos nuevos donde la capacidad es muy importante. Por ejemplo si nuestro clúster es de 18KB (18.432 bytes) por más que un archivo ocupe menos, en nuestro disco ocupara 18KB. Esto sugiere una pérdida de ese espacio que dice utilizar pero no utiliza. Por eso, en nuestro ejemplo, un archivo de 3KB ocupara en nuestro disco lo mismo que uno de 10KB, o sea 18 KB. Esa pérdida de espacio se denomina fragmentación interna, y no se corrige con el desfragmentado, sino disminuyendo el tamaño del clúster, algo que habitualmente los usuarios solo pueden conseguir creando particiones más pequeñas. Este tipo de fragmentación aparece como consecuencia de las distintas políticas de ajuste de bloques que tiene un sistema de ficheros, o al utilizar asignaciones dinámicas de bloques en el caso de la memoria. En el sistema de ficheros, la sucesiva creación y eliminación de ficheros de distintos tamaños puede conducir al aislamiento de los bloques libres de un disco y, dependiendo de la política de ajuste, su no elección para futuros ficheros. En la memoria del sistema la fragmentación se produce cuando los procesos asignados han ocupado posiciones no contiguas de memoria dejando demasiados bloques libres de pequeño tamaño, en los que no "caben" nuevos procesos. En sistemas de ficheros la desfragmentación trata de resolver este problema, alineando los bloques de datos contiguos y juntando los bloques libres, produciendo así fragmentos mayores que sí serán elegidos para futuros ficheros. En la memoria principal se soluciona compactando los procesos para que estos ocupen posiciones contiguas y dejar los bloques libres juntos, o también se soluciona con la paginación de memoria.

MONOPROGRAMACION

—En un sistema de monoprogramación todos los recursos del ordenador. CPU, memoria, E/S, etc. Se abocan a la ejecución de un solo programa a la vez. Esto conlleva a una baja utilización de los recursos, por ejemplo; Cuando el programa en ejecución realiza una operación de E/S se introduce la orden precisa en el registro de órdenes. El controlador responde a esto traduciendo esas órdenes al dispositivo, y poniendo a uno el bit de ocupación para indicar que el dispositivo está ocupado realizando una operación de E/S. Cuando termine la operación, el controlador pone a cero este bit para indicar que la operación concluyó, y el dispositivo está desocupado. Para saber cuándo termina la E/S, el programa, después de mandar la orden, tiene que ejecutar un ciclo del siguiente estilo:

ØLeer el registro de estado

ØMientras (el bit de ocupación esté a uno)

ØLeer el registro de estado

ØFin Mientras

—Esto nos conlleva a que en un  momento dado la CPU este realizando una acción sin ocupar la E/S y esta ultima quede ociosa o bien la E/S este siendo ocupada y la CPU revisando la finalización de algún ciclo; cómo podemos ver en la imagen (grafico), donde los rectángulos rellenos a trazas representan el ciclo de comprobación. Para dar una medida de la infrautilización de los recursos que conlleva esta forma de realizar las E/S, piénsese que en el tiempo en que una impresora imprime una línea, la CPU, en lugar de ejecutar el ciclo de comprobación que aparece líneas más arriba, podría ejecutar millones de instrucciones de otro programa. A esta forma de realizar la E/S de los sistemas de monoprogramación se le llama E/S controlada por programa.

MODELOS DE SISTEMAS