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Unidad 2

1. UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA zizki a Figura 5 15 Buffer circular limitado en el problema del productor consumidor Unidad II Sincronizaci n e IPC UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA program productor consumiror const int tambuffer tamano buffer semaforo s 1 r BEKO void consumidor semaforo e tambuffer while cierto void productor While cierto UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA SOLUCION P C USANDO SEMAFOROS parbegin productor consumidor par begin Ing Sergio Omar Aguilera Unidad II Sincronizaci n e IPC 48 UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA y Cola de entrada Zona de entrega del monitor _ Entrada dE procesos L MONITOR EE Variables de condici n Procedimiento 1 condici n cn e Procedimiento k cwait en o csignal C digo de inicio Cola de Urgentes Salida h k i L L Figura 5 21 Estructura de un monitor Ing Sergio Omar Aguilera Unidad II Sincronizaci n e IPC 50 UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA gt gt UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA
2. UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA Procesos Procesos emisores receptores Q Williams Stallings SISTEMAS OPERATIVOS Principios de dise o e interioridades 4ta ed Pearson Eduaci n S A Madrid 2001 ISBN 84 205 3177 4 Figura 5 24 Comunicaci n indirecta entre procesos Ing Sergio Omar Aguilera Unidad Il Sincronizaci n e IPC 56 UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA Tipo de longitud ID de destino Figura 5 25 Formato tipico de mensaje ID de origen Longitud de mensaje Informaci n de control Contenido del mensaje UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA TCPAP SOCKETS y S 0 M CONMUTACION DE PAQUETES Ing Sergio Omar Aguilera Unidad II Sincronizaci n e IPC 58 UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA Protocolo de Red PF UNIX PF INET defecto PF AX25 Protocolo de secuencia 0 PF IPX Protocolo de Datagrama PF APPLTALK Ing Sergio Omar Aguilera Unidad II Sincronizaci n e IPC 59 UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA Reciben pedidos de Informaci n Crean Socket para pedir informaci n a ePermiten accso a un Recurso Socket Server eCrean Sockets y experan pedidos Realizan acceso a un Recurso de conexi n Ing Sergio Omar Aguilera Unidad Il S
3. Ing SSEigionOmazruAguilera Unidad II Sincronizaci n e IPC 33 UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA typedef struct int value struct process L semaphore SEMAFOROS IMPLEMENTA CION Las operaciones con Semaforos se definen como wait S S value if S value lt 0 poner este proceso en la s cola bloquear este proceso signal S S value if S value lt 0 remover el proceso P de la s cola poner el proceso P en la cola de listos Ing SSgigior Omas Aguilera Unidad II Sincronizaci n e IPC 35 UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA A B CDEPENDEN DE UN RESULTADO DE D A EN EJECUCION C D Y B LISTOS amp EL SEMAFORO VALE 1 HAY UN RESULTADO DE D DISPONIBLE PROCESADOR COLA DE SUSPENDIDOS SEMAFORO COLA DE LISTOS A PASA A LISTO A EJECUTA UN WAIT B PASA A EJECUCION PROCESADOR gt COLA DE SUSPENDIDOS SEMAFORO COLA DE LISTOS Sea EEA edge loen A eral ea pese Teide 1 Eee erra giar E ed geu o al gig ONAMATUA gal lera Unidad II Sincronizaci n e IPC UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA 3 B EJECUTA UN WAIT Y PASA A SUSPENDIDO D PASA A EJECUTARSE EN EL PROCESADOR EL SEMAFORO VALE 1 PROCESADOR A COLA DE SUSPENDIDOS SEMAFORO COLA DE LISTOS 4 D COMPLETA UN NUEVO RESULTADO EJECUTA UN SIGNAL ENTONCES B PAS
4. FAC TECNOLOGIA INFORMATICA UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA INTERACCION ENTR PROCESOS GRADO DE CONOCIMIENTO RELACION LOS PROC NO TIENEN CONOCIMIENTO DE LOS DEMAS COMPETENCIA LOS PROC SE CONOCEN INDIRECTAMENT COOPERACION POR COMPARTIMIENTO E pe OBJ COMPARTIDOS LOS PROC SE CONOCEN DIRECTAMENTE EXISTEN PRIMITIVAS DE COMUNICACION COOPERACION POR COMUNICACION INFLUENCIA DE UN PROC EN OTROS 1 Los resultados de un procesos son independientes 2 Los tiempos de los procesos pueden verse afectados 1 Los resultados de un proceso pueden depender de la infor obt de los otros 2 Los tiempos de los procesos pueden verse afectados 1 Los resultados de un proceso pueden depender de la infor obt de los otros 2 Los tiempos de los procesos pueden verse afectados Unidad II Sincronizaci n e IPC POSIBLES PROBL DE CONTROL 1 EXC MUTUA 2 INTERBLOQUEO RECURSOS RENOVABLES 3 INANICION 1 EXC MUTUA 2 INTERBLOQUEO RECURSOS RENOVABLES 3 INANICION 4 COHERENCIA DE LOS DATOS 1 INTERBLOQUEO RECURSOS RENOVABLES 2 INANICION UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA Exclusi n mutua gt Secciones cr ticas S lo un programa puede acceder a su secci n cr tica en un momento dado LIPor ejemplo s lo se permite que un proceso env e una orden a la impresora en un momento dado Int
5. UNIVERSIDAD DE PR in Belgrano BUENOS AIRES ARGENTINA ING AGUILERA SERGIO OMAR UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA CONCURRENCIA Principios generales TIPOS DE PROGRAMAS SECUENCIALES EJEC SECUENCIAL DE PROCESOS Y O TAREAS CONCURRENTES CUANDO DOS PROCESOS SEC SE EJECUTAN EN PARALELO SUPERPONIENDOSE EN EL TIEMPO DETERMINAN SINCRONIZACION COMUNICACION SINCRONIZACION RECURSO COMPARTIDO Ing Sergio Omar Aguilera Unidad II Sincronizacion e IPC UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA M ltiples aplicaciones Multiprogramaci n Aplicaciones estructuradas _ Algunas aplicaciones pueden implementarse eficazmente como un conjunto de procesos concurrentes Estructura del sistema operativo Algunos sistemas operativos est n implementados como un conjunto de procesos o hilos Ing Sergio Omar Aguilera Unidad II Sincronizaci n e IPC 3 UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA PROBLEMAS CON LA CONCURRENCIA Compartir recursos globales Gestionar la asignaci n ptima de recursos Localizar un error de programaci n void echo ent getchar UN EJEMPLO sal ent putchar sal UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA Proceso Pl Proceso P2 ent getchar ent getchar sal ent sal ent putchar sal putchar sal UNIVERSIDAD DE BELGRANO
6. sucesos No actualizan el mapeo de memoria IPC es Modo Kernel Si quiero hacer una E S se usa otra interfaz de programaci n Unidad II Sincronizaci n e IPC 28 UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA UMC Espacio compartido SHM Shareabale Memory Espacio Privado Ing Sergio Omar Aguilera Unidad Il Sincronizaci n e IPC 29 UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA Permiten acceso a recursos compartidos Sincronizan procesos Son bloqueadores de acceso Tipos binario y entero Creo sem foro con semget y elimino sem foro con semctl Y semop abre sem foros Debemos usar las librer as sys sem h sys IPC h y sys types h Deben ser declarados con permisos de r w Lista enlazada Usa Modo Kernel Usa ID de cola de mensaje 4 Por defecto trabaja como un FIFO 4 Tambien se puede ver como Memoria Asociativa Tal que se puede acceder a un Mensaje en forma arbitraria 4 Usa las librer as sys msg h sys types h y sys IPC h Las funciones que se usan son msgget creaci n y msgctl eliminar UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA SEMAFOROS Y SC DE N PROCESOS wait S while S lt 0 do no op S signal S Datos compartidos semaphore mutex initially mutex 1 Proceso Pi do wait mutex critical section signal mutex remainder section while 1
7. A A LISTO PROCESADOR E COLA DE SUSPENDIDOS SEMAFORO COLA DE LISTOS UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA 5 D VUELVE A LISTOS C COMIENZA SU EJECUCION PROCESADOR Las D COLA DE SUSPENDIDOS SEMAFORO COLA DE LISTOS 6 C EJECUTA UN WAIT Y PASA A SUSPENSION OCURRE LO MISMO CON A Y B ENTONCES D REINICIA SU EJECUCION UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA 7 DTIENE UN NUEVO RESULTADO D EJECUTA UN SIGNAL C PASA A LISTO LOS CICLOS DE DEN EJECUCION DE LIBERARAN LOS PROCESOS A Y B PROCESADOR COLA DE SUSPENDIDOS SEMAFORO COLA DE LISTOS UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA Uno o m s productores generan datos y los sit an en un buffer Un nico consumidor saca elementos del buffer de uno en uno S lo un productor o consumidor puede acceder al buffer en un instante dado SEMAFOROS PROBLEMA DEL PRODUCTOR CONSUMIDOR PRODUCTOR CONSUMIDOR consumidor productor while cierto while cierto while ent lt sal producir elemento v no hacer nada blent w b sal ent sal consumir elemento w Ing SsSgigio mAguAguilera Unidad Il Sincronizaci n e IPC 42 UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA Nota El rea sombreada indica la parte del buffer ocupada Figura 5 11 Buffer ilimitado en el problema del productor consumidor
8. TECNOLOGIA INFORMATICA PIPES amp FIFOs MEMORIA COMPARTIDA SEMAFOROS amp COLAS DE MENSAJES SOCKETS PROGRAMACION PASAJE DE MENSAJES IRQs amp SIGNALS MONITORES UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA MODO USUARIO MODO KERNEL Ing Sergio Omar Aguilera Unidad II Sincronizaci n e IPC 25 UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA E a PROCESO 2 Unidireccionales Tipo half duplex Un lado escribe otro lado se hace lectura Pipe No se integra en el File System FIFO Se registra en el File System Toda tuberia asocia 2 descriptores y un i nodo Archivo de llegada se ejecuta en Bkground previo al de inicio Se prefiere FIFO para comunicaci n entre procesos de distinto padre UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA 1 SEMAFOROS 2 COLAS DE MENSAJES 3 SEGMENTOS COMPARTIDOS Trabajan en modo kernel Son IPC sys V Comunican procesos no relacionados Sin padre en com n Todo IPC se mapea en la memoria protegida del n cleo Se crean con semget sem foro msgget cola de mensajes y shmget segm Compartido Pertenece a la librer a lt sys types h gt Todo IPC tiene un IDE nico UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA Ing Sergio Omar Aguilera MODO USUARIO MODO KERNEL Interfaz de Programaci n Compleja Limitado a un n mero de pequenos procesos No tienen contador de
9. erbloqueo Inanici n COOPERACION POR COMPARTIMIENTO Las operaciones de escritura deben ser mutuamente excluyentes Las secciones cr ticas garantizan la integridad de los datos COOPERACION POR COMUNICACION Paso de mensajes y No es necesario el control de la exclusi n mutua Puede producirse un interbloqueo y Cada proceso puede estar esperando una comunicaci n del otro Puede producirse inanici n y Dos procesos se est n mandando mensajes mientras que otro proceso est esperando recibir un mensaje Ing Sergio Omar Aguilera Unidad Il Sincronizaci n e IPC 9 UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA EXCLUSION MUTUA PSEUDOCODIGO programa Exclusion Mutua const int n n mero de procesos void P int 1 while cierto entrada critica i Secci n Cr tica salida critica i resto void main parbegin P R1 P R2 P Rn Ing Sergio Omar Aguilera Unidad II Sincronizaci n e IPC 12 UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA if expresion Operacion 1 Operacion 2 while expresion Operacion 1 Operacion 2 Ing EXCLUSION MUTUA ALGORITMO EN BLOQUE const int n void P int i while cierto entrada_cr tica i seccion critica salida_critica i res
10. incronizaci n e IPC 60 UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA Cliente Server po Sockbt T Connect Bind l l l l Ackept Listen l l l l l l Acika el socket Ing Sergio Omar Aguilera Unidad II Sincronizaci n e IPC 61 UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA 1 Manual de Actualizaci n y reparaci n de PCs 12va Ed Scott Mueller Que Pearson Prentice Hall Mexico 2001 2 Sistemas de Computadoras un enfoque estructurado 7ma ed Andrew Tannenbaum Prentice Hall 1994 3 Operating Systems 2da Ed William Stallings Prentice Hall 1995 4 Sistemas Operativos 4ta ed William Stallings Pearson Prentice Hall Madrid 2001 5 Sistemas Operativos 5ta Ed William Stalling Pearson Prentice Hall Madrid 2006 6 Unix Sistema V Versi n 4 Rosen Rozinsky y Farber McGraw Hill NY 2000 7 Lunix Edici n especial Jack Tackett David Guntery Lance Brown Ed Prentice Hall 1998 fe 8 Linux Guia del Administrador avanzado Facundo Arena MP L ediciones BsAs 2000 berde UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA Ing Sergio Omar Aguilera Unidad Il Sincronizaci n e IPC 63
11. to parbegin P R1 P R2 P Rn ALGORITMO DE DEKKER EO int turno gere void P1 while cierto while cierto senal 1 cierto while se al 0 senal 0 cierto while senal 0 no hacer nada senal 1 cierto no hacer nada senal 0 cierto e 9 Unidad Il Sincronizaci n e IPC 15 ng Sergio Omar Aguilera UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA Ing Sergio Omar Aguilera Unidad Il Sincronizaci n e IPC 16 UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA boolean se al 2 int turno void P0 void P1 while cierto while cierto While se al 1 amp amp turno 1 while se al 0 amp amp turno 0 no hacer nada no hacer nada resto resto UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA Ing Sergio Omar Aguilera Unidad Il Sincronizaci n e IPC 19 UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA EXM SOLUCIONES POR Hw while cierto inhabilitar IRQs seccion critica habilitar IRQs resto Ing Sergio Omar Aguilera Unidad II Sincronizaci n e IPC UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC TECNOLOGIA INFORMATICA Instrucciones especiales de maquina gt UNIVERSIDAD DE BELGRANO FAC

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