Capítulo 6 Interbloqueos (Sistema Operativo)

Summary

El profesor Jesús Mejía presenta un tutorial sobre sistemas operativos, enfocándose en el capítulo de interbloqueos. Expone la importancia de los recursos y su apropiación, así como el concepto de interbloqueo y su impacto en los procesos de la computadora. Utiliza ejemplos prácticos como el cruce de vehículos para ilustrar el tema, y discute estrategias para la detección y recuperación de interbloqueos. El video es parte de una serie educativa y ofrece recursos adicionales en la descripción.

Takeaways

• 😀 Los interbloqueos son mecanismos que permiten el acceso exclusivo de los procesos a recursos.
• 🚀 Los recursos son elementos finitos distribuidos entre varios procesos, como aplicaciones en ejecución.
• 🔑 Los recursos apropiativos y no apropiativos son importantes para entender el control de acceso a los recursos por parte de los procesos.
• 🔄 La secuencia de eventos para utilizar un recurso incluye solicitar, utilizar y liberar el recurso.
• 🚦 El ejemplo del cruce de calles ilustra cómo los interbloqueos ocurren cuando todos los procesos o vehículos intentan acceder simultáneamente.
• 💡 Los semáforos en el tráfico son similares a los controles de interbloqueo en la computación, determinando el orden de acceso a los recursos.
• 🔒 Las condiciones para un interbloqueo incluyen la necesidad de recursos y la independencia de los procesos, lo que puede llevar a la exclusión mutua y la retención de recursos.
• 🛑 La no expropiación es una técnica para evitar que un proceso retenga recursos innecesariamente, lo que podría provocar un interbloqueo.
• 🔍 El algoritmo de Abertrus intenta prevenir los interbloqueos, aunque algunos matemáticos lo consideran inaceptable debido a su enfoque en la prevención total.
• 📈 Para prevenir interbloqueos, es importante asegurarse de que las peticiones de recursos no conduzcan a estados propensos a interbloqueo, identificando estados seguros e inseguros.
• 🔄 La detección y recuperación de interbloqueos es crucial para mantener la fluidez del sistema y evitar la paralización de los procesos.

Q & A

¿Qué es un interbloqueo en el contexto de los sistemas operativos?

Un interbloqueo es un estado en el que un conjunto de procesos se encuentra esperando sucesos que solo pueden ser originados por otro proceso del mismo conjunto, lo que impide su avance.

¿Qué son los recursos en un sistema operativo?

Los recursos son elementos compuestos por un número finito del mismo, distribuidos para varios procesos. Ejemplos de recursos pueden ser la memoria RAM o archivos que pueden ser utilizados por diferentes procesos.

¿Qué es un recurso apropiado y cómo se diferencia de un recurso no apropiado?

Un recurso apropiado es aquel que una vez otorgado a un proceso, no puede ser retirado, mientras que un recurso no apropiado puede ser interrumpido una vez otorgado a un proceso.

¿Cuáles son las tres fases básicas para utilizar un recurso según el script?

Las tres fases son solicitar el recurso, utilizar el recurso y liberarlo.

¿Cómo se ilustra el concepto de interbloqueo en el ejemplo del cruce de calles?

El interbloqueo se ilustra con un cruce de calles donde cuatro vehículos intentan cruzar al mismo tiempo, resultando en un bloqueo donde ninguno puede avanzar hasta que se resuelva la situación.

¿Qué es el algoritmo de abet truz y cómo se relaciona con los interbloqueos?

El algoritmo de abet truz es una técnica utilizada para prevenir los interbloqueos, decidiendo qué proceso se ejecutará primero para evitar que todos los procesos se queden bloqueados esperando por recursos.

¿Qué condiciones sugieren la posibilidad de un interbloqueo en un sistema?

Las condiciones para un interbloqueo incluyen la mutua exclusión, la retención y espera, y la no expropiación, donde los procesos retienen recursos y esperan por otros que están siendo utilizados por otros procesos.

¿Qué es un estado seguro en relación con los interbloqueos?

Un estado seguro es aquel en el que el sistema puede asignar recursos a cada proceso hasta alcanzar sus necesidades máximas sin provocar un interbloqueo, siguiendo algún orden arbitrario.

¿Cómo se relaciona la instalación y desinstalación de programas con los interbloqueos?

La instalación y desinstalación de programas simultáneas pueden provocar interbloqueos, ya que ambos procesos pueden requerir recursos que están siendo utilizados por el otro, resultando en un bloqueo donde ninguno puede avanzar.

¿Qué estrategia se puede utilizar para prevenir los interbloqueos según el algoritmo de abet truz?

Para prevenir los interbloqueos, el algoritmo de abet truz sugiere conceder únicamente las peticiones de recursos disponibles que no conduzcan a estados propensos al interbloqueo, identificando estados seguros e inseguros.

Outlines

00:00

😀 Introducción a los Interbloqueos

El primer párrafo presenta el tema de los interbloqueos por Jesús Mejía en un video educativo. Se menciona que los interbloqueos son mecanismos que garantizan el acceso exclusivo de los procesos a recursos, y se introducen los conceptos de recursos apropiativos y no apropiativos. Se utiliza el ejemplo de un semáforo para ilustrar cómo los procesos pueden entrar en un estado de interbloqueo cuando todos desean acceder a los recursos al mismo tiempo, lo que resulta en un bloqueo donde ninguno puede avanzar hasta que otro proceso lo permite.

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🤔 Condiciones y Modelos de Interbloqueos

El segundo párrafo se enfoca en las condiciones que provocan los interbloqueos, como la exclusión mutua, la retención y espera, y la no expropiación. Se discute el concepto de estados seguros e inseguros en relación con la asignación de recursos y cómo prevenir los interbloqueos mediante la implementación de estrategias que aseguren que las peticiones de recursos no lleven al sistema a un estado propenso a interbloqueo. Se hace una analogía con los semáforos en la carretera para prevenir colisiones entre vehículos, buscando evitar situaciones de interbloqueo en sistemas informáticos.

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🛠 Algoritmo de Abestruz y Prevención de Interbloqueos

El tercer párrafo explora el algoritmo de Abestruz y su importancia en la prevención de interbloqueos. Se menciona que, aunque matemáticos pueden encontrar el algoritmo inaceptable, los ingenieros consideran la frecuencia y gravedad de los interbloqueos al decidir si es necesario prevenirlos. Se describe cómo se pueden utilizar estrategias para conceder únicamente peticiones de recursos disponibles que no causen interbloqueos, y cómo identificar estados seguros e inseguros para la asignación de recursos. Se da un ejemplo práctico de cómo la instalación y desinstalación simultánea de programas puede resultar en interbloqueos, y se enfatiza la necesidad de que un proceso avance para permitir el progreso de otro.

Keywords

💡Interbloqueos

Los interbloqueos son mecanismos que evitan el acceso simultáneo de múltiples procesos a un recurso, asegurando así la exclusividad en su uso. En el video, se relaciona con el tema principal al explicar cómo los procesos de la computadora pueden encontrarse en un estado de interbloqueo cuando todos desean acceder a un recurso limitado a la vez, como en el ejemplo del cruce de calles con vehículos que no pueden avanzar por la falta de un semáforo adecuado.

💡Recursos

Los recursos son elementos finitos, como la memoria o unidades de hardware, que son compartidos entre diferentes procesos de una computadora. En el script, se menciona que los recursos son cruciales para entender los interbloqueos, ya que son los elementos sobre los que los procesos compiten y que pueden causar interbloqueos cuando son insuficientes o mal administrados.

💡Procesos

Los procesos son aplicaciones o programas en ejecución en una computadora. En el video, el profesor ejemplifica con procesos como Google Chrome o Microsoft PowerPoint, y cómo estos pueden entrar en conflicto por el uso de recursos, lo que puede resultar en interbloqueos.

💡Apropiativo y No apropiativo

Un recurso apropiativo es aquel que una vez otorgado a un proceso, no puede ser retirado, mientras que un recurso no apropiativo sí permite su retirada. En el contexto del video, se discute cómo estos tipos de recursos influyen en la administración y el riesgo de interbloqueos.

💡Algoritmo de Abertruz

El algoritmo de Abertruz es mencionado en el video como una forma de prevenir los interbloqueos, aunque es considerado inaceptable por matemáticos debido a su enfoque en evitar los interbloqueos a toda costa. El profesor ilustra cómo este algoritmo es similar a los semáforos en una calle, determinando el orden de acceso a los recursos.

💡Estados seguros e inseguros

Un estado seguro es aquel en el que se puede asignar recursos a los procesos de tal forma que no se produzcan interbloqueos. Por otro lado, un estado inseguro es propenso a interbloqueos. En el video, se utiliza esta distinción para explicar cómo se pueden evitar los interbloqueos al planificar la asignación de recursos.

💡Condiciones de interbloqueo

Las condiciones de interbloqueo son las circunstancias que, si se presentan simultáneamente, pueden llevar a un interbloqueo. El script menciona que estas condiciones son cruciales para entender y prevenir los interbloqueos, como la exclusión mutua y la retención y espera.

💡Modelado de interbloqueos

El modelado de interbloqueos es una representación gráfica que utiliza nodos para procesos y recursos, y arcos para solicitud y asignación. En el video, se utiliza para ilustrar cómo se pueden visualizar y analizar las situaciones que podrían conducir a un interbloqueo.

💡Preventión de interbloqueos

La prevención de interbloqueos es el proceso de diseñar y administrar sistemas de tal manera que se evitan los interbloqueos. El video describe estrategias como la asignación de recursos disponibles y la identificación de estados seguros e inseguros para lograr esto.

💡No expropiación

La no expropiación es una política que permite que un proceso retenga un recurso incluso si otro proceso lo solicita. Aunque no se menciona directamente en el script, es un concepto relacionado con la administración de recursos y la prevención de interbloqueos.

💡Espera circular

La espera circular es una situación en la que los procesos se quedan en un ciclo de espera por recursos que nunca se liberan, lo que puede resultar en un interbloqueo. Aunque no se describe explícitamente en el script, es un concepto clave relacionado con los interbloqueos.

Highlights

El profesor Jesús Mejía presenta un tutorial sobre sistemas operativos, específicamente el capítulo número seis sobre interbloqueos.

Los interbloqueos son mecanismos que permiten el acceso exclusivo de los procesos a recursos.

Los recursos son componentes finitos distribuidos entre varios procesos.

Se diferencian los recursos apropiativos de los no apropiativos en términos de retirada y uso por procesos.

El proceso de uso de recursos implica solicitar, utilizar y liberar el recurso.

El interbloqueo ocurre cuando procesos esperan eventos que solo otros procesos del conjunto pueden desencadenar.

Se ilustra el interbloqueo con el ejemplo de un cruce de calles con vehículos bloqueados.

El semáforo actúa como un mecanismo de control para prevenir interbloqueos en el tráfico.

Las condiciones para el interbloqueo incluyen la presentación simultánea de condiciones apropiadas e independientes.

La exclusión mutua y la retención y espera son conceptos clave en la prevención de interbloqueos.

El algoritmo de Abertrus es mencionado como una forma de prevenir interbloqueos.

Los matemáticos y los ingenieros tienen enfoques diferentes en la prevención de interbloqueos.

Un estado seguro en un sistema operativo es uno donde se pueden asignar recursos sin causar interbloqueos.

La importancia de una secuencia segura para evitar interbloqueos en sistemas operativos.

Ejemplos prácticos de interbloqueo incluyen la instalación y desinstalación simultánea de programas.

El interbloqueo puede provocar que la computadora se bloquee, impidiendo el avance de los procesos.

El profesor Mejía invita a los estudiantes a dejar sus dudas y comentarios en la descripción del video.

Se enfatiza la complejidad del tema y el esfuerzo por simplificar la explicación para el entendimiento del público.

Transcripts

Buenos días buenas tardes o buenas

noches dependiendo la hora en la que se

encuentren viendo este video tutorial le

habla su profesor Jesús Mejía

continuando con nuestra serie de videos

educativos del área de tecnología y con

nuestro nuevo curso de sistemas

operativos en el día de hoy vamos a

trabajar lo que es el capítulo número

seis que corresponde a lo a

interbloqueos Recuerden que los cinco

capítulos anteriores los tienen ya

colgado en la plataforma y lo van a

tener también en la descripción de este

video así como las prácticas también

todas las prácticas de cada uno de estos

puntos lo van a tener acá en la

descripción de este video Este es un

tema un poquito complejo vamos a decir

medio complicado de entender pero voy a

tratar de resumí selo lo más que pueda Y

tratar de simplificar entonces entre los

temas que vamos vamos a ver vamos a ver

lo que son los recursos la introducción

a los interbloqueos

eh el algoritmo de abet truz y la

detección y recuperación de

interbloqueos Entonces vamos de una vez

con lo que es la introducción de los

interbloqueos dice que los interbloqueos

son mecanismos que permiten el acceso a

los procesos de forma exclusiva no solo

a un recurso sino a varios eh de lo que

son los recursos Qué son los recursos

los recursos Está compuesto por un

número finito del mismo distribuido para

varios procesos entre ellos cuando nos

referimos a los procesos Son son

aquellas aplicaciones Recuerden que los

procesos no son más que aquellos

programas o aplicaciones que nosotros

tenemos corriendo por ejemplo estos son

los procesos que yo tengo actualmente el

kit Chan la aplicación que estoy

grabando Google Chrome Microsoft

Powerpoint WhatsApp el programador de

archivos entre otros cuando menciona lo

que son los procesos se está refiriendo

a cada uno de estos entonces eh les

repito acá tenemos lo que son los

recursos dice los los recursos Está

compuesto por un número finito del mismo

distribuido Para varios procesos entre

ellos Entonces tenemos lo que son los

recursos apropiativos y no apropiativos

en el caso de lo un recurso apropiativo

en ese proceso que hemos otorgado es ese

proceso que hemos otorgado a un

computador y este puede ser retirado es

decir nosotros podemos eh finalizar en

palabras simple lo que es uno de estos

procesos que estamos ejecutando en el

siguiente dice que un recurso

apreciativo es muy similar al no

apropiativo y que también una vez

otorgado a un proceso este no se puede

interrumpir tenemos lo que es la

secuencia de eventos requerida para

utilizar un recurso se proporciona a

continuación en un formato un poquito

abstracto eh solicitar el recurso

utilizar el recurso y liberar lo que es

el recurso pero acá en esta imagen voy a

tratar de simplificar y explicar lo más

posible

lo que son los interbloqueos con este

ejemplo para que puedan comprender

tenemos que los interbloqueos les repito

es un conjunto de proceso que se

encuentra en un estado de inter bloqueo

cuando cada uno de ellos espera un

suceso que puede que solo puede original

otro proceso del mismo conjunto se lo

voy a explicar con lo que es este cruce

de calle donde vemos lo que son cuatro

vehículos Entonces tenemos lo que son

los cuatro vehículos acá Tenemos uno que

va de Norte azul que eh de Norte azul y

de este a oeste recuerden este a oeste

Norte azul sé que es muy difícil que

muchas personas se se aprendan esto pero

recuerden el norte Azul este oeste

tenemos los cuatro vehículos Y tenemos

un cruce de calles Entonces cuándo se

produce el interbloqueo cuando los

cuatro los cuatro vehículos

eh vamos a decir quieren cruzar al mismo

tiempo entonces ahí se produce lo que es

es interbloqueo eso mismo pasa en la

computadora A eso es que le llamamos

interbloqueo cuando todos los recursos

quieren o todos los procesos se quieren

ejecutar al mismo tiempo se produce lo

que es el interbloqueo para eso en el

para seguir explicándolo con la imagen

tenemos lo que es eh los semáforos

Entonces el semáforo va a determinar

Cuáles es de los cuatro procesos que se

va a ejecutar primero cuál de los cuatro

coches va a cruzar de primero cuando el

semáforo cambie a verde el del lado de

El este va a cruzar luego va a cruzar el

amarillo luego va a cruzar el azul y

luego va a cruzar el rojo entonces a

esto que se le llama interbloqueo cuando

los cuatro quieren pasar al mismo tiempo

se produce lo que es un interbloqueo se

lo expliqué de una forma sencilla para

que lo puedan entender Entonces les

repito un conjunto de procesos se

encuentra en estado de interbloqueo

cuando cada uno de ellos espera un

suceso que solo puede originar otro

proceso del mismo conjunto se lo traté

de simplificar ahí para que lo puedan

entender Entonces tenemos lo que es las

condiciones para los interbloqueo de lo

que son los recursos una condición en

interbloqueo es sugerida si y solo si en

un sistema es presentado simultáneamente

las apropiadas

condiciones y esta palabra se escribió

mal esa no va y que no son completamente

independientes tenemos lo que es la

exclusión mutua es posible que no se

niegue la condición mutua y también esta

puede ser eliminada Eh puede ser y

también puede ser eliminada la inclusión

en algunos recursos y también puede ser

eliminada exclusión en algunos recursos

tenemos la retención y espera forzar a

un proceso a que libere todos los

recursos que retiene cada vez que

solicite un recurso que no está

disponible

no expropiación permitir que el sistema

revoque la propiedad de ciertos recursos

a los procesos bloqueados y la espera

circular ordenación lineal de los

diferentes tipos de recursos Le repito

un poquito complejo este tema luego

tenemos lo que son los modelados de

interbloqueos los moderados de

interbloqueos están representados por

dos tipos de nodos los cuales son

proceso representado gráficamente por un

círculo y recursos representado por un

cuadrado y con dos arcos uno de

solicitud y otro de designación no sé

por qué esto se puso con tanta falta

entonces continuamos con el siguiente

que lo que es el algoritmo de

avestruz tenemos que en el algoritmo de

aber trus los matemáticos la encuentran

totalmente inaceptable y dicen que los s

bloqueos se deben prevenir a toda Costa

los ingenieros preguntan Con qué

frecuencia se espera el problema con qué

frecuencia Fall y el sistema por otras

razones y Qué tan grave es un

interbloqueo Entonces ellos lo que habla

de este algoritmo es que no se debe no

se debe o no debe ocurrir lo que es

interbloqueo eso es como el tema

volviendo a lo que es la carretera para

evitar que chocaran los vehículos

inventaron lo que son los semáforos

Entonces los semáforos van a decidir

Cuál es el vehículo que va o o va a

cruzar o no Entonces en este caso ellos

lo que buscan prevenir que cada uno de

los procesos no ocurra lo que es el

interbloqueo Entonces porque eso

provocar un pequeño

problemita tenemos lo que es la

prevención de interbloqueos cómo

prevenimos los interbloqueos yo le

expliqué un momento con la imagen de de

de la calle y los vehículos el tema de

los semáforos pero vamos acá llevándolo

a nuestro ámbito tenemos que conceder

únicamente las peticiones de recursos

disponibles que no conduzcan a Estados

propensos a interbloqueo tenemos los

estados que son seguros e inseguros un

estado es seguro si el sistema puede

asignar recursos a cada proceso hasta

alcanzar el máximo de sus necesidades

siguiendo algún orden arbitrario y aún

así evitar el interbloqueo y un sistema

se encuentra en estado seguro solo si

existe una secuencia seguro eso pasa

muchas veces cuando nosotros abrimos lo

que son muchas aplicaciones o muchos

programas al mismo tiempo y ponemos a

correr muchos procesos si nosotros no

tenemos la cantidad de memori ram

disponible o muchas memorias RAM para

que cada uno de estos procesos se

ejecuten se produce lo que es un

interbloqueo y se frea lo que es la

computadora ningún proceso va a avanzar

en otro en otra palabra eh simple para

que lo puedan entender ustedes se pueden

dar cuenta cuando pasan un interbloqueo

es cuando quieren desinstalar un

programa y están instalando uno a la

misma vez ahí están chocando está

chocando cuando tú está instalando el

programa Y cuando estás desinstalando

otro programa es decir cuando ustedes

entran por ejemplo lo pueden probar

entran a control panel desinstalar un

programa y le dan a desinstalar uno de

este si yo le doy a desinstalar y vuelvo

y le doy a desinstalar a otro programa

se va a provocar lo que es un

interbloqueo ahí a eso se refiere otra

palabra s también pasa cuando están

instalando programas a veces tú estás

instalando un programa y le das

desinstalar otro programa ahí también se

puede puede provocar lo que es un

interbloqueo por lo mismo que le

expliqué anteriormente con la imagen

debe esperar que un proceso avance para

que el otro proceso se pueda ejecutar es

decir debo esperar que un eh se

desinstale el programa para que el otro

programa yo lo pueda desinstalar si no

se va a producir lo que es un

interbloqueo se lo expliqué de una

manera sencilla que lo puedan entender

se lo expliqué con la imagen y se lo

expliqué también con el caso de las

aplicaciones y de los programas repito

se produce también de para que lo puedan

entender cuando nosotros le damos a

desinstalar un programa en control panel

le damos a desinstalar un programa Y si

vamos y le damos a desinstalar otro

programa se va a provocar va a provocar

lo que es un interbloqueo porque estamos

ejecutando eh Dos procesos eh vamos a

decir iguales a la misma vez que uno

depende del otro entonces debemos

esperar que uno de esos procesos se

ejecute para poder ejecutar lo que es el

otro proceso les repito es un capítulo

un poquito complejo Espero que lo hayan

entendido Cualquier duda me la pueden

dejar aquí en la descripción de este

video y espero les haya gustado no

olviden suscribirse dar like activar la

campana y dejarme aquí en los

comentarios cuál otros video quieren que

les realice Muchas gracias y pasen feliz

resto del

día

y