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C Linux Posible Abrazo Mortal - 08 — Transcript

by juancarlosjromer · 2,769 words · 472 segments · language en · Watch on YouTube

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0:01Muy buenos días, hoy vamos a hacer un
0:02vídeo que muestra un ejemplo de una una
0:06secuencia de ejecución de dos procesos
0:10donde eh se puede producir un abrazo
0:13mortal, ¿sí?
0:14Bueno, con respecto al asombro que
0:16ustedes pueden tener con respecto a
0:17esto, este sobre el final del vídeo
0:20vamos a dar la explicación.
0:25En este ejemplo no queremos construir
0:27una sección de entrada y una sección de
0:29salida
0:30en base a una secuencia de ejecución de
0:33procesos
0:34preestablecida. Al contrario, en este
0:36caso queremos analizar dada una
0:39situación o dada o dos procesos con su
0:42sección de entrada su sección de salida
0:45sí eh y dos semáforos inicializados en
0:49uno queremos ver si se eh esa esta
0:53situación eh produce eh en una secuencia
0:56de ejecución
0:58un bloqueo de proceso
1:00y un bloqueo de proceso B. Bien, estas
1:02son algunas de las secuencias posibles
1:04que se pueden generar durante la
1:07ejecución de los procesos A y B.
1:09Por ejemplo, podría ejecutar el proceso
1:11A sin ningún problema y funcionaría
1:12bien. Entonces, solamente el proceso A
1:15entraría en su sección de en su sección
1:17crítica. Lo mismo pasaría con el proceso
1:19A proceso B, perdón. Podría entrar en su
1:22sección crítica y seguir continuamente
1:25ejecutando en su sección crítica,
1:27entrando y saliendo de su sección
1:29crítica,
1:30no quedándose siempre en su sección
1:32crítica.
1:34También se podría dar la secuencia B A B
1:37este A B A B ininterrumpidamente,
1:40también se puede dar la secuencia B A B
1:42A B A ininterrumpidamente, lo mismo con
1:46A A B B A A y continuar A infinitamente
1:50y también se puede dar
1:52B B A A infinitamente, ¿sí? Bueno, y
1:55también puede pasar que cualquier
1:58secuencia que hagan puede terminar en un
2:01abrazo mortal, ¿sí?
2:03Y también podrían comenzar en un abrazo
2:05mortal,
2:06¿sí? Ahora vamos a tratar de ver eh con
2:09alguna explicación más en detalle por
2:11qué sucede esto o dar la explicación de
2:13por qué puede producirse un abrazo
2:15mortal en cualquier momento o comenzar
2:17con un abrazo mortal.
2:19También tiene que quedar claro que estas
2:20son algunas secuencias posibles, puede
2:22haber muchas más secuencias posibles de
2:25ejecución, ¿sí? De hecho, esta situación
2:29planteada aparece en algunos libros de
2:31sistemas operativos
2:32eh cuando se explica el problema del
2:35abrazo mortal, que donde el abrazo
2:37mortal es un este interbloqueo de
2:41procesos que intervienen en un sistema,
2:44¿sí? Así que bueno, eh es un, digamos,
2:47un ejemplo muy conocido, ¿sí?
2:51Bien, para entender esta situación eh
2:54del bloqueo del proceso A y el bloqueo
2:57del proceso B, aparecen tiene tenemos
3:00que volver a conceptos a conceptos
3:02básicos que aparecen siempre, siempre
3:04van a aparecer estos conceptos durante
3:07todos estos temas. Es como el caballo en
3:10una calesita y la calesita gira, el
3:12caballo siempre va a aparecer, si te
3:14quedas mirando la calesita desde
3:15cualquier punto, siempre el caballito va
3:18a aparecer, aparece el caballito, pega
3:19una vuelta, aparece el caballito, bueno,
3:21¿cuál es el caballito acá? ¿Cuál es que
3:23es cuáles son los conceptos caballito
3:25que tienen que aparecer? Bueno, un
3:27concepto es el de la multiprogramación.
3:29Otro concepto es el de
3:30monoprocesamiento, ¿sí?
3:32Y otro concepto es el de planificación
3:34de CPU. O sea, esos tres conceptos
3:37tienen que quedar claros porque son los
3:39que nos hacen entender por qué se puede
3:43eh llegar a un bloqueo del proceso A y
3:46un bloqueo del proceso B, ¿sí? Así que
3:48vamos a repasar esos conceptos con esta
3:50diapositiva. Concepto de
3:52monoprocesamiento.
3:54Entonces, eh el ejemplo que estamos
3:57proponiendo
3:59eh lo estamos desarrollando o pensando
4:01sobre un sistema operativo que está
4:03montado sobre un hardware con un solo
4:06procesador.
4:07Entonces, esto es como eh tener una
4:10bicicleta en casa y somos muchos
4:12hermanos. Entonces, esa bicicleta hay
4:15que compartirla. La bicicleta es el eh
4:18procesador y eh todos nosotros somos
4:22procesos. Entonces,
4:24la única forma de usar la bicicleta,
4:26digamos, sin peligro es usarlo por
4:30turnos y de a una persona, ¿sí?
4:33Entonces, un proceso toma el procesador
4:35y los demás esperan, ¿sí? Su turno.
4:39Otro concepto, el concepto de
4:40multiprogramación.
4:42Y otra vez aparece esta diapositiva.
4:45Sí, y otra vez aparece el caballito de
4:47la calesita. Entonces, un proceso está
4:50running, ¿sí? Cuando está usando el CPU,
4:53o sea, acá tenemos la bicicleta que está
4:55siendo usada por un por un hermano, por
4:57una persona, ¿sí? Ahora bien, puede
5:00haber una interrupción, entonces, el
5:02proceso deja la deja la el procesador eh
5:06o el hermano deja la bicicleta y vuelve
5:09a esperar por el procesador o por la
5:11bicicleta. Esa es una posibilidad. O que
5:14el proceso termine, ¿sí? Que sería lo
5:16mismo que una persona dice, "Bueno, yo
5:18ya no uso más la bicicleta." Me
5:20¿sí? Otra alternativa sería que eh el
5:24proceso decida hacer otra cosa, llevar
5:26adelante una actividad. Por ejemplo, el
5:28proceso dice, "Voy a hacer una
5:29entrada-salida." O eh la persona que
5:31está en la bicicleta dice, "Bueno, voy a
5:33parar este un poco a juntar flores,
5:35después vuelvo a esperar mi turno para
5:37eh usar de nuevo la bicicleta." La
5:39multiprogramación se da cuando un
5:42proceso
5:43deja la CPU por una interrupción o
5:45porque terminó o porque decide hacer una
5:48espera de entrada salida o espera un
5:50evento, entonces el sistema selecciona
5:54un proceso de los que están en ready o
5:56en listos para que tome la CPU, ¿sí?
6:00Bueno, ese proceso va a tomar la CPU y
6:01puede pasar exactamente lo mismo, puede
6:03ocurrir una interrupción, puede terminar
6:05o puede también decidir realizar una
6:07entrada salida o esperar por un evento,
6:10¿sí? Eh, entonces de nuevo el sistema
6:14selecciona un proceso eh
6:17de los que están esperando en listos, en
6:18ready, para asignarle la CPU, ¿sí?
6:21Bueno, el proceso de la selección
6:23después este veremos los planificadores
6:26de CPU, cuál es el criterio o cuáles son
6:28los criterios que utiliza el sistema
6:31para determinar quién qué proceso toma
6:35la CPU o a ver, ¿a quién le damos la
6:38bicicleta porque se ganó porque se
6:39porque se portó bien, ¿sí? Bueno, eh ese
6:43sería el concepto de multiprogramación
6:45concurrente, porque hay un solo
6:47procesador, ¿sí?
6:48Bueno, acá vemos la estructura del
6:50proceso A, tal cual lo planteamos este
6:52al comienzo del video, ¿sí? Ahí vemos la
6:55sección de entrada, la sección crítica y
6:57la sección de salida, ¿sí?
6:59Eh, sin olvidar que los los perdón, los
7:02semáforos están inicializados
7:04originalmente en uno.
7:06Bueno, acá vemos la estructura del
7:08proceso B
7:10con su sección de entrada, su sección
7:12crítica y su sección de salida, pero
7:15hay un detalle muy importante,
7:18que en la sección de entrada del proceso
7:20B
7:21el primer wait es sobre el semáforo B y
7:24el segundo wait es sobre el semáforo A.
7:27En cambio, si volvemos al pseudocódigo
7:30del proceso A, vemos que en la sección
7:32de entrada del proceso A, tenemos
7:34primero el wait sobre el semáforo A y
7:36después el wait sobre el semáforo B, o
7:38sea, que están invertidos los wait en
7:41las secciones de entrada de los eh dos
7:44procesos, ¿sí?
7:46Bueno, ahora vamos a entrar en el
7:47terreno de las suposiciones
7:49y vamos a suponer que en algún momento
7:52el semáforo A y el semáforo B están en
7:54uno, pero resulta ser que eh el sistema
7:58le otorga el procesador al proceso A.
8:01Entonces, el proceso A hace un wait del
8:04semáforo A que está en uno,
8:06entonces pasa
8:08eh esa instrucción la pasa porque el
8:11semáforo A está en uno, entonces después
8:13de pasarla el semáforo A queda en cero,
8:15pero justo antes de comenzar a hacer el
8:17wait del semáforo B hay una
8:19interrupción.
8:21Entonces, ya dijimos que es eh en
8:23diapositivas ante en la en diapositivas
8:25anteriores que si un proceso está en
8:27ejecución y hay una interrupción,
8:30entonces puede pasar que ese proceso
8:33vaya a a estado de listo, o sea, cambie
8:36estado de listo y deje la CPU. Bueno, en
8:38ese momento el sistema operativo decide
8:40darle el procesador al proceso B, el
8:42proceso B hace un wait del semáforo B
8:44que está en uno, entonces lo pasa y lo
8:46deja en cero y ahora se enfrenta al wait
8:49del semáforo A. ¿Qué sucede en ese
8:51momento? Bueno, el proceso B se bloquea
8:53porque el semáforo A está en cero,
8:56entonces seguramente
8:59el sistema le va a quitar el procesador
9:01y se lo va a dar a otro proceso,
9:03entonces suponemos que se lo da
9:05nuevamente al proceso A, pero el proceso
9:07A entra ahora en el wait sem B, entonces
9:10ahora el semáforo B está en cero,
9:12entonces el proceso A también queda
9:14bloqueado, ¿sí?
9:16Bueno, ahí estamos en la explicación de
9:18por qué en algún momento de eh la
9:20ejecución los procesos pueden quedar
9:23bloqueados.
9:24Bueno, vamos a ver qué pasa en el Linux.
9:28Como siempre, primer paso, crear
9:30semáforos.
9:32Bueno, estos pasos los vamos a hacer
9:33rápido porque ya lo venimos viendo en
9:35otros videos, así que bueno, ejecutamos
9:37el comando ipcs -s.
9:40Vemos que no tenemos ningún semáforo
9:41creado, vamos a editar
9:44el programa fuente que crea semáforos.
9:47Acá lo tenemos, vamos a indicar
9:49solamente que
9:50en este programita ahí marco solamente
9:53que queremos crear dos semáforos, el
9:55semáforo cero y el semáforo uno.
9:59Así que ya compilé para no perder tiempo
10:03y vamos a ejecutar crea.
10:05Perfecto y ahora
10:08entonces tenemos dos semáforos en el
10:11array 589840,
10:13con clave de usuario
10:15número hexadecimal A, ¿sí? Bueno.
10:18Primer paso cumplido.
10:20Segundo paso, inicializar semáforos.
10:24Bueno, vamos a ver el programa que
10:28inicializa los semáforos.
10:30Eh, acá tenemos
10:33el semcontrol para iniciar el semáforo
10:36cero, que sería el semáforo A en uno
10:38y el semcontrol para inicializar el
10:41semáforo uno, que sería el semáforo B en
10:43uno, o sea, que ya tenemos
10:45cuando ejecutemos este programa, vamos a
10:48tener los dos semáforos inicializados en
10:50uno.
10:51Bueno, ya lo compilé para no, para hacer
10:53más rápido.
10:55Bueno, no nos dio ningún tipo de de
10:58información en el shell, así que
10:59suponemos que ejecutó bien. Entonces,
11:02ahora vamos a ejecutar el programa que
11:04ve
11:05eh, qué valor tienen los semáforos.
11:08Vamos a mostrarlo.
11:10Versem.
11:15Bueno, acá tenemos el código de versem.
11:18El semcontrol, ¿sí? Dentro de un printf
11:22para mostrar el valor del semáforo A.
11:25Eh, mostrame, dame el valor, devolveme
11:27el valor del semáforo cero
11:30y lo mismo para el semáforo 1,
11:32devuélveme el valor de el semáforo 1,
11:35que es el semáforo B.
11:37Bien.
11:38Ya lo tengo compilado, así que
11:41vamos a ejecutar ver. Ahí vemos, la
11:44inicialización fue correcta.
11:47¿Sí? Así que ya tenemos el paso 2
11:50hecho.
11:51Bueno, vemos los códigos de los eh
11:54procesos A y B.
11:56Vamos a ver el código del proceso A.
12:02¿Sí? Bien. Bueno, acá tenemos el ciclo
12:05infinito,
12:07la sección de entrada,
12:10la sección de entrada del proceso A, un
12:13wait del semáforo A, o un wait del
12:15semáforo B,
12:17la sección crítica
12:19y la sección de salida, un signal del
12:21semáforo B y un signal del semáforo A.
12:25Bien.
12:26Y
12:29ya habíamos explicado
12:31qué sucedía con la sección de entrada
12:34del proceso B,
12:36¿sí? Está invertida, los wait ahora
12:39corresponde el primer wait al semáforo B
12:42y al segundo wait del semáforo A en la
12:44sección de entrada y la sección de
12:46salida es indistinto si hacemos un
12:50signal de A y después un signal de B o
12:52un signal de B y después un signal de A.
12:55¿Sí? Recuerden las operaciones P de
12:58proberen, de wait, B de verogen, de
13:02signal, ¿sí? Eh y
13:06recuerden que hay un archivo que se
13:08llama
13:09P y B,
13:11¿sí? Que configura
13:14que configura el este
13:18la operación wait y la operación signal,
13:21¿sí? Esto lo podemos sacar ya.
13:26Bien.
13:29Bueno,
13:31ya hemos eh compilado con el script
13:35compilar,
13:37¿sí? Hay que enlazar los objetos,
13:41pero lo ejecutamos de nuevo, ahí está,
13:45así que ya tenemos nuestros ejecutables
13:48proceso A PA y proceso B PB, ¿sí?
13:53Bueno, ahora solo nos queda ejecutar y
13:55ver qué pasa.
13:57Bueno, ahí abrimos dos terminales, una
13:59para ejecutar el proceso A
14:03y otra para ejecutar el proceso B.
14:05Recuerden que son procesos
14:07independientes,
14:10¿sí?
14:11Así que bueno, vamos a ver qué pasa si
14:12mandamos ejecutar el proceso A. Fíjense
14:15que tenemos una secuencia infinita,
14:17¿sí? Sin ningún problema.
14:20Eh y vamos a ver ahora si mandamos
14:23ejecutar el proceso B.
14:25Fíjense, se bloqueó, ¿sí? Ahí tenemos un
14:28bloqueo.
14:29¿Sí? Esto puede suceder o no puede
14:32suceder, eso depende, ¿sí? Se pueden
14:34generar distintos tipos de secuencias,
14:38¿sí? Puede haber bloqueo o no
14:40necesariamente puede haber bloqueo, ¿sí?
14:42Vamos a Fíjense que también se canceló
14:45acá, se bloqueó el proceso se bloqueó el
14:48proceso A, ¿no?
14:49Bueno, vamos a cerrar esto, vamos a
14:51terminar el proceso porque están
14:52bloqueados
14:54con control C, sigint.
14:57Bien, vamos eh a hacer otra prueba.
15:03Bien, vamos a ver cómo quedaron los
15:06semáforos.
15:09En cero, ¿ven? Están los dos semáforos
15:10en cero, así que vamos a inicializarlos
15:12de nuevo.
15:15Ahí está.
15:17Bien, los dos semáforos quedaron en
15:18cero, si se los procesos A y B están
15:20bloqueados es porque los dos semáforos
15:21están en cero. Lo iniciamos ya, lo
15:23inicializamos de nuevo, lo vemos,
15:25limpiamos y ahora vamos a mandar
15:27ejecutar primero el proceso B. Fíjense,
15:31ahí tenemos una secuencia infinita de B
15:33y ahora mandamos ejecutar el proceso A.
15:35Fíjense que ahora ni siquiera
15:38ahí tenemos otra secuencia porque ahí se
15:40bloqueó y ni siquiera este el proceso A
15:44pudo eh hacer una vez la sección
15:47crítica. En el ejemplo anterior este
15:50entró una vez a la sección crítica. Así
15:52que bueno, podríamos seguir probando y
15:54seguramente tendríamos distintas
15:57este veríamos distintas secuencias de
15:58ejecución, ¿sí? Y si modificamos eh el
16:02nivel de multiprogramación
16:04o si ponemos más instrucciones dentro de
16:05la sección crítica, seguramente las este
16:09digamos las secuencias van a ir
16:11cambiando, pero obtuvimos un dos
16:13ejemplos con bloqueo. Bueno,
16:16perfecto.
16:19Bueno, espero que haya aclarado algunas
16:21dudas y bueno, acá termina el video.
16:25Eh bueno, en realidad no, el video no
16:27termina acá, termina acá la explicación.
16:28Ahora viene el video sigue, pero para
16:30los que se quieran quedar, para los que
16:32se quieran ir, este cerrar la ventana
16:35puede pueden hacerlo sin ningún
16:36problema. De hecho no los estoy mirando,
16:38así que
16:41este bueno, eh le quiero agradecer a
16:44Nahuel por su comentario en el video
16:47anterior a este, en el último.
16:49Eh
16:51en el último anterior a este, por su
16:52comentario, la verdad que me me cayó muy
16:54bien.
16:55Eh Nahuel dice en el en el en el
16:58comentario que extraña eh mis
17:00carcajadas, la verdad que me cayó muy
17:02bien ese comentario y me hizo
17:05reflexionar porque tenía un poco
17:08olvidada esa parte de mí. Este así que
17:11bueno, decidí reflotar o mejor dicho
17:14decidí
17:15ser el que fui siempre, ¿no? Pero bueno,
17:18por motivos que todos estamos viviendo
17:20un poco la carcajada, este, no no tenía
17:24con quién compartirla en casa, si me
17:26yo me río, pero
17:28algunas veces se cansan de escucharme
17:29reír, así que bueno,
17:31este, y bueno, eh cuando estoy en el
17:34aula no se cansan porque porque me
17:36tienen respeto nada más.
17:39Y miedo quizás, no sé.
17:41Pero entonces dije, bueno, no, vuelve la
17:44carcajada, pero bueno, decidí
17:46yo decidí convertirme en un en un
17:49superhéroe sin poderes o en un
17:50antiheroe, un tipo Hancock, Hancock
17:52tiene poderes, ¿no? Pero yo si fuera un
17:54superhéroe seguramente sería muy
17:55parecido a Hancock. Este, pero sin
17:58poderes, así que bueno, este,
18:01me voy a poner nombre, me voy a poner
18:03nombre, este,
18:05voy a ser el payaso Risota, ¿sí? Mmm, si
18:09quieren que me lo cambie después me
18:11dicen, cámbiese el nombre que Risota no
18:12me gusta, pero una vez que uno, este, eh
18:15ya saca Risota, este,
18:19le va a quedar de por vida, así que
18:20bueno, y yo no sé si voy a poder sacarme
18:23esto alguna vez, mmm porque intento
18:25sacármelo hace ya hace desde que leí el
18:27comentario duermo con esto y no me lo
18:30puedo sacar, la nariz tampoco me la
18:31puedo sacar, así que bueno, sé, me baño
18:33con esto, este, después tengo que salir
18:35al sol para secarme, así que bueno, pero
18:37bueno, eh Risota, que es un tipo un
18:40payaso, con el perdón de los payasos
18:42profesionales, este, yo soy realmente un
18:46payaso,
18:47¿sí? Así que bueno, eh bienvenido Risota
18:51al mundo de de la risa y bueno, mmm me
18:56autoprocla me autoproclamo
18:58paladín de la risa, ¿sí? Así que bueno,
19:01muchas gracias Nahuel, este, me hiciste
19:04reflexionar y bueno, entonces
19:08cuidado con Risota,
19:10que es de temer.
19:12que es de temer.

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