Sistemas Distribuidos

Transcripción

1 Sistemas Distribuidos Exclusion Mutua: Memoria Compartida. Ramiro De Santiago Lopez. 28/01/2014

2 Exclusion Mutua (ME) Un proceso excluye temporalmente a todos los demás para usar un recurso compartido. Sección Crítica (CS).

3 Exclusion Mutua (ME) ME1. Exclusion Mutua ME2. Libre de deadlock ME3. Avance Algoritmo

4 Memoria Compartida Puede ser accedida por múltiples procesos (Pi) P2 P1 Memoria Compartida Comunicacion entre Procesos P5 P3 P4

5 Soluciones en el modelo Memoria Compartida El matemático holandés Dekker fue el primero en proponer una solución a la exclusión mutua. Operaciones atomicas de escritura-lectura. Desarrollo 5 versiones de su algoritmo. La versión 5 es la que trabaja más eficientemente, siendo una combinación de la 1 y la 4

6 Primera Solucion Algoritmo para dos procesos bandera[0] = false bandera[1] = false p0: bandera[0] = true while( bandera[1]); //no hace nada; espera. // sección crítica // fin de la sección crítica bandera[0] = false Presencia de interbloqueo. p1: bandera[1] = true while( bandera[0] ); //no hace nada; espera. // sección crítica // fin de la sección crítica bandera[1] = false

7 PETERSON S ALGORITHM Preba de no deadlock (ME2) (por contradiccion). (flag[1] turn = 1) (flag[0] turn = 0) pero, (turn = 1) (turn = 0) = false Por lo tanto deadlock es imposible.

8 PETERSON S ALGORITHM Preba de Exclusion Mutua (ME1). Supongamos que p0 esta en la Seccion Critica. P1 tiene que esperar a que p0 termine la seccion critica

9 PETERSON S ALGORITHM Preba de Avance(ME3). Supongamos que p0 esta en la Seccion Critica. p1 esta en espera para entrar en la CS Eventualmente, p0 saldra de la CS y pondra flag[0] = false dando la oportunidad a p1 de entrar en la CS

10 EXCLUSION MUTUA USANDO INSTRUCCIONES ESPECIALES

11 TEST-AND-SET TS(r, x) TS(r, x) es una operacion atomica definida como r := x; x := 1; Instrucciones de este tipo son conocidas como instrucciones read modify write (RMW).

12 TEST-AND-SET TS(r, x) Using TS, the mutual exclusion problem can be solved for N processes (N > 1) as follows. All TS operations are serialized, the first process that executes the TS instruction enters its CS

13 LOAD-LINKED AND STORECONDITIONAL DEC Alpha introduced the special instructions LoadLinked (LL) and Storeconditional (SC) Unlike TS, LL and SC are not atomic RMW operations. x is a shared integer and r is a private integer local to a process

14 LOAD-LINKED AND STORECONDITIONAL LL(r, x) is like a machine instruction load (i.e., r := x). x SC(r, x) is like a machine instruction store (i.e., x := r). r If SC succeeds, returning a value 1 into r, else r=0;

15 LOAD-LINKED AND STORECONDITIONAL

16 THE GROUP MUTUAL EXCLUSION PROBLEM Instead of trying to enter their individual critical sections, processes opt to join distinct forums. In any time at most one forum should be in session. Any number of processes should be able to join the forum at a time. An example is that of a movie theater.

17 THE GROUP MUTUAL EXCLUSION PROBLEM Is a combination of the classical mutual exclusion problem and the readers and writers problem.

18 Referencias Distributed Systems: An Algorithmic Approach.Sukumar Ghos. Chapman & Hall/CRC, Taylor & Francis Group, LLC (2007). Ch7. Peterson's algorithm. EXCLUSION MUTUA. Gestión de Procesos. Exclusion Mutua. Sistemas Operativos. Esclusion Mutua. Bloqueo Mutuo. Sistemas Operativos. Concepts of Concurrent Computation Concepts of Concurrent Computation Concepts of Concurrent Computation Test-and-set. Load-link/store-conditional. Memoria compartida.