2.4.-Concurrencia y secuenciabilidad

Los procesos son concurrentes si existen simultaneamente. Los procesos concurrentes pueden funcionar en forma totalmente independiente unos de otros, o pueden ser asincronos, lo cual significa que en ocasiones requieren cierta sincronizacion o cooperacion.   Cuando dos o mas procesos llegan al mismo tiempo a ejecutarse, se dice que se ha presentado una concurrencia de procesos. Es importante mencionar que para que dos o mas procesos sean concurrentes , es necesario que tengan alguna relacion entre ellos como puede ser la cooperacion para un determinado trabajo o el uso de informacion o recursos compartidos, por ejemplo: en un sistema de un procesador , la multiprogramacion es una condicion necesaria pero no suficiente para que exista concurrencia, ya que los procesos pueden ejecutarse de forma totalmente independiente. Por otro lado en un sistema de varios procesos se puede presentar la concurrencia siempre y cuando las actividades necesiten actuar entre si ya sea para utilizar informacion en comun o para cualquier otra cosa. Existen tres formas modelos de computadora en los que se puede pueden ejecutar procesos concurrentes: Multiprogramacion con un unico procesador. En este modelo todos los procesos concurrentes ejecutan sobre un unico procesador. El sistema operativo se encarga de ir repartiendo el tiempo del procesador entre los distintos procesos, intercalando la ejecucion de los mismos para dar asi una apariencia de ejecucion simultanea. Multiprocesador. Un multiprocesador es una maquina formada por un conjunto de procesadores que comparten memoria principal. En este tipo de arquitecturas, los procesos concurrentes no solo pueden intercalar su ejecucion sino tambien superponerla. En este caso si existe una verdadera ejecucion simultanea de procesos, al coincidir las fases de procesamiento de distintos procesos. En un instante dado se pueden ejecutar de forma simultanea tantos procesos como procesadores haya. Multicomputadora. Una multicomputadora es una maquina de memoria distribuida, en contraposicion con el multiprocesador que es de memoria compartida. Esta formada por una serie de computadoras completas con su UCP, memoria principal y, en su caso, periferia. Cada uno de estos procesadores completo se denomina nodo. Los nodos se encuentran conectados y se comunican entre si a traves de una red de interconexion, empleando el metodo de paso de mensajes. En este tipo de arquitecturas tambien es posible la ejecucion simultanea de los procesos sobre los distintos procesadores. En general la concurrencia sera aparente siempre que el numero de procesos sea mayor que el de procesadores disponibles, es decir, cuando haya mas de un proceso por procesador. La concurrencia sera real cuando haya un proceso por procesador

Sincronización de Procesos

 

En muchos casos, los procesos se reunen para realizar tareas en conjunto, a este tipo de relacion se le llama procesos cooperativos. Para lograr la comunicacion, los procesos deben sincronizarse, de no ser asi pueden ocurrir problemas no deseados. La sincronizacion es la transmision y recepcion de senales que tiene por objeto llevar a cabo el trabajo de un grupo de procesos cooperativos. Es la coordinacion y cooperacion de un conjunto de procesos para asegurar la comparacion de recursos de computo. La sincronizacion entre procesos es necesaria para prevenir y/o corregir errores de sincronizacion debidos al acceso concurrente a recursos compartidos, tales como estructuras de datos o dispositivos de E/S, de procesos contendientes. La sincronizacion entre procesos tambien permite intercambiar senales de tiempo (ARRANQUE/PARADA) entre procesos cooperantes para garantizar las relaciones especificas de precedencia impuestas por el problema que se resuelve. Sin una sincronizacion adecuada entre procesos, la actualizacion de variables compartidas puede inducir a errores de tiempo relacionados con la concurrencia que son con frecuencia dificiles 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 aproximacion 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 seccion critica de codigo 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 ejecucion de un proceso. Los principales mecanismos de sincronizacion que ofrecen los sistemas operativos son: Señales Tuberías Semáforos Mutex y variables condicionales Paso de mensajes