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Interbloqueo deprocesos del SO

Sistemas OperativosST-324

Facultad de Ingeniera Industrial y deSistemas - UNI -2012

Carlos Janjachi

[email protected]

FIIS - UNI - Carlos Janjachi1

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Interbloqueo

PROCESOS CON INTERBLOQUEO.

Interbloqueo es el bloqueo permanente de un conjunto de procesos (o hilosde ejecucin) que compiten por los recursos del sistema o en la comunicacincon otros procesos.

Tambin llamado deadlock.

Tipos de recursos: Reutilizables.

Consumibles.


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Interbloqueo

PROCESOS CON INTERBLOQUEO.

Cul proceso (A,B,C,D) podra producir interbloqueo?


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Interbloqueo

RECURSOS REUTILIZABLES.

Es utilizado por un proceso y no se agota.

Algunos ejemplos son el procesadores, canales de ES, memoria principal ysecundaria, dispositivos y estructuras de datos (archivos, bases de datos,semforos).

Caso. Suponga que se tiene un sistema con un procesador al cual llegan dosprocesos concurrentes, el sistema solo tiene 200 KB de memoria:

P1 P2

t0 : Solicita 80kb t0: Solicita 70kb

t1: Solicita 60kb t1: Solicita 70kb

Qu sucede?


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Interbloqueo

RECURSOS CONSUMIBLES.

Este tipo de recurso puede ser creado (producido) y destruido (consumido).

Ejemplo: Interrupciones, seales, mensajes, informacin en buffer de E/S.

Caso: Considere dos procesos P1 y P2.

P1 P2

Recibir (P2,M) Recibir (P1, Q)

Enviar (P2,N) Enviar (P1,R)

Qu podra causar el bloqueo?


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Interbloqueo

CONDICIONES DE INTERBLOQUEO.

Debe darse las condiciones:

Exclusin mutua.

Solo un proceso puede utilizar un recurso simultneamente.

Retencin y esperar.

Un proceso retiene un recurso mientras espera por otro. No apropiacin.

No se fuerza a que el proceso abandone el recurso.

Circulo vicioso de espera.

Cuando un proceso retiene un recurso necesario de otros procesos.


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Interbloqueo

CONDICIONES DE INTERBLOQUEO.

Debe darse las condiciones:

Exclusin mutua.

Ejemplo: un archivo varios pueden read pero solo uno write.

Retencin y esperar.

Proceso 1read

write archivo A espera

read

write archivo B espera

read

No apropiacin.

Proceso 1

write archivo A espera


Proceso 1 -> Proceso 2 -> Proceso 3


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Interbloqueo

PREVENCION DE INTERBLOQUEO.

Para las condiciones:

Exclusin mutua.

No se puede excluir.

Retencin y esperar.

Un proceso inicia cuando tiene recursos necesarios. No apropiacin.

Si el proceso solicita recurso y se le niega, debe liberar recursosasignados y solicitarlos nuevamente.


Si a un proceso se asigna un recurso, solo entonces podrn realizarpeticiones los procesos posteriores a este.


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Interbloqueo

ESTRATEGIA DE PREVENCION DE INTERBLOQUEO.

Agrupar los recursos en numero de clases diferentes.

Usar estrategia de ordenacin lineal para prevenir crculos viciosos e impedirel interbloqueo entre clases de recursos.

Aplicar un algoritmo eficiente para cada clase de recurso.

Espacio intercambiable. bloque de memoria en almacenamiento secundario paraintercambio entre procesos.

Recursos de procesos:

Dispositivos asignables: cintas, disco.

Memoria principal:

Asignable a procesos por pagina o segmento.

Recursos internos:

Canales de E/S.


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Interbloqueo

CASO PRACTICO:

DEADLOCK en SQL Server 2005

La transaccin A tiene un bloqueo compartido de la fila 1.

La transaccin B tiene un bloqueo compartido de la fila 2.

La transaccin A solicita un bloqueo exclusivo de la fila 2 y se bloqueahasta que la transaccin B finalice y libere el bloqueo compartido quetiene de la fila 2.

La transaccin B ahora solicita un bloqueo exclusivo de la fila 1 y sebloquea hasta que la transaccin A finalice y libere el bloqueocompartido que tiene de la fila 1

Fuente: http://msdn.microsoft.com/es-es/library/ms177433(v=sql.90).aspx


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Interbloqueo

La transaccin A no puede completarse hasta que se complete la transaccinB, pero la transaccin B est bloqueada por la transaccin A. Esta condicintambin se llama dependencia cclica: la transaccin A tiene una dependenciade la transaccin B y la transaccin B cierra el crculo teniendo unadependencia de la transaccin A.

Ambas transacciones con un interbloqueo esperarn para siempre, a no serque un proceso externo rompa el interbloqueo. La supervisin deinterbloqueos del SQL Server Database Engine (Motor de base de datos deSQL Server) de Microsoft comprueba peridicamente si hay tareas con uninterbloqueo. Si el monitor detecta una dependencia cclica, selecciona una delas tareas como el sujeto y finaliza su transaccin con un error.



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Interbloqueo

Minimizando los Interbloqueos.

A pesar de que los interbloqueos no se pueden evitar totalmente, si se siguenciertas convenciones de codificacin se puede reducir su generacin. Laminimizacin de los interbloqueos puede aumentar el rendimiento de lastransacciones y reducir la sobrecarga del sistema, debido a que:

Se revierten menos transacciones, al deshacer todo el trabajo que realizala transaccin.

Las aplicaciones vuelven a enviar menos transacciones debido a que serevirtieron cuando se produjo el interbloqueo.



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Interbloqueo

Para ayudar a reducir los interbloqueos:

Obtenga acceso a los objetos en el mismo orden.

Evite la interaccin con los usuarios en las transacciones.

Mantenga transacciones cortas y en un proceso por lotes.

Utilice un nivel de aislamiento basado en las versiones de las filas.

Establezca la opcin de base de datos READ_COMMITTED_SNAPSHOT enON para que las transacciones de lectura confirmada utilicen lasversiones de filas.

Utilice el aislamiento de instantnea.

Utilice conexiones enlazadas.



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Gracias

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