IIC 2332 -- Sistemas Operativos
Apuntes 03
1er Semestre 1996

Relación entre procesos

• ¶ ¿Cuál es un ejemplo del uso de más de un proceso para realizar una tarea? Un pipe. Ventaja: Construcción modular.
• Problema de productores y consumidores con buffer limitado

  var buffer: array [0..n-1] of item;
  var in, out: 0..n-1   (* iniciado a 0 *)
  
  (* P *)
  producir nextp;
  while in+1 mod n = out do no-op;
  buffer[in] := nextp;
  in := (in+1) mod n;
  
  (* C *)
  while in = out do no-op;
  nextc := buffer[out];
  out := (out+1) mod n;
  consumir nextc;
  

  Usa solamente $n-1$ posiciones del buffer.

Hilos (Threads)

• Un problema con el uso de procesos múltiples es que tenemos que pagar por los cambios de contexto, y éstos son caros.
• Un segundo problema es que puede el compartir los recursos como datos, archivos abiertos, I/O con el usuario, etc., puede ser difícil.
• Los hilos, o threads, son una solución. Un hilo es una cadena separada de ejecución dentro de un espacio existente de direcciones. Posee sus propio contador de programa, registros, y pila. Todos los otros recursos (heap, señales, etc.) son compartidos con otros hilos.
• Un proceso normal (un proceso pesado o una tarea) puede contener muchos hilos.
• ¶ ¿Cómo mejoran los hilos los cambios de contexto? Los cambios de contexto entre hilos son más rapidos ya que hay que cambiar solamente conjuntos de registros.
• ¶ Se pueden implementar bibliotecas de hilos a nivel de usuario (i.e., no se necesita apoyo de núcleo). ¿Por qué mejora eso el tiempo de los cambios de contexto? No se necesita hacer una llamada al sistema, procesar una interrupción, etc.
• Empero, si no tenemos el apoyo de núcleo, tan solo un hilo puede bloquear todo el espacio de direcciones (i.e., todos los hilos del proceso pesado) con una llamada al sistema. Por eso lo que proveen más y más sistemas es apoyo de núcleo para hilos.
• ¶ ¿Cuál es un uso natural para los hilos? Servidores. Cada hilo en el servidor puede manejar una solicitud. El diseño es más sencillo y este esquema mejora la productividad, porque mientras que unos hilos esperan, otros pueden hacer trabajo útil.
• Especialmente con hilos se necesita controlar el acceso a los datos compartidos.