La programación concurrente permite la ejecución simultánea de múltiples tareas a través de procesos o hilos. La comunicación y sincronización entre tareas concurrentes es clave, ya que los recursos pueden ser compartidos. Existen diferentes técnicas para lograr la exclusión mutua de recursos como algoritmos, semáforos, monitores y paso de mensajes. El sistema operativo gestiona la concurrencia asignando tiempo de CPU y recursos a los procesos.

8. Multitarea Real

16. Gracias

23. La exclusión mutua la podríamos definir como una operación de control que permite la coordinación de procesos concurrentes (Comunicación requerida entre dos o mas procesos), y que tiene la capacidad de prohibir a los demás procesos realizar una acción cuando un proceso haya obtenido el permiso. LA EXCLUSION MUTUA

24. SOLUCIONES SOFTWARE PARA LA EXCLUSION MUTUA Soluciones por Software. Una manera es dejar la responsabilidad a los procesos que deseen ejecutar concurrentemente, de esta manera los procesos deben coordinarse unos con otros para cumplir la exclusión mutua sin ayuda alguna, aunque estas soluciones son propensas a errores y a una fuerte carga de proceso (Algunos ejemplos de estas son: Algoritmo de Dekker y Algoritmo de Peterson).

26. Algoritmo de Dekker es un algoritmo de programación concurrente para exclusión mutua, que permite a dos procesos o hilos de ejecusion compartir un recurso sin conflictos. Fue uno de los primeros algoritmos de exclusión mutua inventados, implementado por Edsger Diikstra. Si ambos procesos intentan acceder a la sección crítica simultáneamente, el algoritmo elige un proceso según una variable turno. Si el otro proceso está ejecutando en su sección crítica, deberá esperar su finalización. Existen cinco versiones del algoritmo Dekker, teniendo ciertos fallos los primeros cuatro. La versión 5 es la que trabaja más eficientemente, siendo una combinación de la 1 y la 4.

28. Peterson desarrolló el primer algoritmo (1981) para dos procesos que fue una simplificación del algoritmo de Dekker para dos procesos. Posteriormente este algoritmo fue generalizado para que funcione para N procesos .En el algoritmo para N procesos las variables c[i] además de valer "verdadero" y "falso", pueden valer "en sección critica" y turno desde 1 hasta N. El procedimiento es una generalización de este .c[i], que es un array y turno, que solo puede valer 1o 2 . .Este algoritmo garantiza la exclusión mutua debido al uso de una variable compartida , turno, que se chequea cada vez. Algoritmo de Peterson

29. Inicialmente, c[0]=c[1]= falso, y el valor de turno no tiene relevancia (pero de be ser 0 o 1). Para entrar en la sección crítica, el proceso Pi primero asigna el valor verdadero a c[i] y luego afirma que es el turno del otro proceso para entrar si así lo desea (turno = j). Si ambos procesos tratan de entrar a la vez, se asignará turno como i y j aproximadamente al mismo tiempo. Sólo una de estas asignaciones durará; la otra ocurrirá, pero será reemplazada de inmediato. El valor eventual de turno decide a cuál de los dos procesos se le permitirá entrar primero en su sección crítica.

30. Los semáforos pueden contemplarse como variables que tienen un valor entero sobre las que se definen las tres operaciones siguientes: Un semáforo puede inicializarse con un valor no negativo. Un semáforo puede inicializarse con un valor no negativo. La operación WAIT decremento el valor del semáforo. Si el valor se hace negativo, el proceso que ejecuta WAIT queda bloqueado. La operación SIGNAL incrementa el valor del semáforo. Si el valor no es positivo, se desbloquea a un proceso bloqueado previamente por una operación WAIT. Veamos cual serıa la implementación de un semáforo. Semáforos

31. Un monitor es, esencialmente, una colección de datos y de procedimientos para su manipulación junto con una secuencia de inicialización. Las variables de datos globales son generalmente privadas al monitor por lo que solo son accesibles a los procedimientos de este. Los procedimientos del monitor podrán ser públicos o privados. Un monitor puede considerarse como una estructura estática que se activa únicamente cuando alguno de sus procedimientos públicos es llamado por un proceso en ejecución y se dice, entonces, que el proceso en cuestión entra o tiene acceso al monitor. Solamente un proceso puede estar ejecutándose en el monitor en un instante determinado. Una estructura de datos compartida puede así protegerse situándola dentro de un monitor que ofrecerá un servicio de exclusión mutua para dicha estructura. Para que resulten útiles en el procesamiento concurrente, los monitores deben incluir alguna herramienta de sincronización de forma que se impida el acceso al monitor a un proceso cuando otro esta ejecutando dentro de el. Esta sincronización se consigue por medio MONITORES

32. PASO DE MENSAJES

33. Los mensajes constituyen relativamente sencillo y adecuado para la comunicación y para la sincronización entre procesos que trabajan en entornos

37. Habilitación / deshabilitacion de interrupciones instrucción comprobar y fijar (test and set)

38. instrucción comparar e intercambiar (compare and swap) el problema de la cena de los filósofos