INTERBLOQUEOS

Los sistemas computacionales están llenos de recursos que pueden ser utilizados por sólo un proceso
a la vez. Algunos ejemplos comunes son las impresoras, las unidades de cinta y las ranuras en
los tableros internos del sistema. Cuando dos procesos escriben de manera simultánea en la impresora
se producen incoherencias. Si dos procesos utilizan la misma entrada en la tabla del sistema de
archivos invariablemente se corrompe el sistema de archivos. En consecuencia, todos los sistemas
operativos tienen la habilidad de otorgar (en forma temporal) a un proceso el acceso exclusivo a
ciertos recursos.
Para muchas aplicaciones, un proceso necesita acceso exclusivo no sólo a un recurso, sino a
varios. Por ejemplo, suponga que cada uno de dos procesos quiere grabar un documento digitalizado
en un CD. El proceso A pide permiso para utilizar el escáner y se le otorga. El proceso B se programa
de manera distinta y solicita primero el grabador de CDs, y también se le otorga. Ahora A
pide el grabador de CDs, pero la petición se rechaza hasta que B lo libere. Por desgracia, en vez de
liberar el grabador de CD, B pide el escáner. En este punto ambos procesos están bloqueados y permanecerán
así para siempre. A esta situación se le conoce como interbloqueo.

RECURSOS

Una clase principal de interbloqueos involucra a los recursos, por lo que para empezar nuestro estudio

veremos lo que son. Los interbloqueos pueden ocurrir cuando a los procesos se les otorga acceso

exclusivo a los dispositivos, registros de datos, archivos, etcétera. Para que el análisis sobre

los interbloqueos sea lo más general posible, nos referiremos a los objetos otorgados como recursos.

Un recurso puede ser un dispositivo de hardware (por ejemplo, una unidad de cinta) o una pieza

de información (como un registro bloqueado en una base de datos).

Recursos apropiativos y no apropiativos

Los recursos son de dos tipos: apropiativos y no apropiativos. Un recurso apropiativo es uno que

se puede quitar al proceso que lo posee sin efectos dañinos. La memoria es un ejemplo de un recurso

apropiativo. Por ejemplo, considere un sistema con 256 MB de memoria de usuario, una impresora

y dos procesos de 256 MB, cada uno de los cuales quiere imprimir algo. El proceso A

solicita y obtiene la impresora, y después empieza a calcular los valores a imprimir. Antes de terminar

con el cálculo, excede su quantum de tiempo y se intercambia por el otro proceso.

Ahora el proceso B se ejecuta y trata (sin éxito) de adquirir la impresora: se crea una situación

potencial de interbloqueo, ya que A tiene la impresora y B tiene la memoria, y ninguno puede proceder

sin el recurso que el otro posee. Por fortuna, es posible apropiarse (quitar) de la memoria de

B al intercambiarlo y colocar el proceso A de vuelta. Ahora A se puede ejecutar, realizar su impresión

y después liberar la impresora. Así no ocurre ningún interbloqueo.

Por el contrario, un recurso no apropiativo es uno que no se puede quitar a su propietario actual

sin hacer que el cómputo falle. Si un proceso ha empezado a quemar un CD-ROM y tratamos

de quitarle de manera repentina el grabador de CD y otorgarlo a otro proceso, se obtendrá un CD

con basura. Los grabadores de CD no son apropiativos en un momento arbitrario.

La secuencia de eventos requerida para utilizar un recurso se proporciona a continuación, en

un formato abstracto.

1. Solicitar el recurso.

2. Utilizar el recurso.

3. Liberar el recurso.

Adquisición de recursos

Para ciertos tipos de recursos, como los registros de una base de datos, es responsabilidad de los

procesos de usuario administrar su uso. Una manera de permitir que los usuarios administren los recursos

es asociar un semáforo con cada recurso. Estos semáforos se inicializan con 1. Se pueden

utilizar mutexes de igual forma. Los tres pasos antes listados se implementan como una operación

down en el semáforo para adquirir el recurso, usarlo y finalmente realizar una operación up en el

recurso para liberarlo. Estos pasos se muestran en la figura 6-1(a).

Ahora consideremos una situación con dos procesos, A y B, y dos recursos. En la figura 6-2 se

ilustran dos escenarios. En la figura 6-2(a), ambos procesos piden los recursos en el mismo orden.

En la figura 6-2(b), los piden en un orden distinto. Esta diferencia puede parecer insignificante, pero

no lo es.

En la figura 6-2(a), uno de los procesos adquirirá el primer recurso antes del otro. Después ese

proceso adquirirá con éxito el segundo recurso y realizará su trabajo. Si el otro proceso intenta adquirir

el recurso 1 antes de que sea liberado, el otro proceso simplemente se bloqueará hasta que esté

disponible.

En la figura 6-2(b), la situación es distinta. Podría ocurrir que uno de los procesos adquiera ambos

recursos y en efecto bloquee al otro proceso hasta que termine. Sin embargo, también podría

ocurrir que el proceso A adquiera el recurso 1 y el proceso B adquiera el recurso 2. Ahora cada uno

se bloqueará al tratar de adquirir el otro. Ninguno de los procesos se volverá a ejecutar. Esa situación

es un interbloqueo.