O documento discute técnicas de programação concorrente como mutexes e monitores. Mutexes são usados para evitar acesso simultâneo a recursos compartilhados através de semáforos binários. Monitores fornecem exclusão mútua automática entre procedimentos e variáveis de condição para sincronizar threads. O documento também menciona problemas como deadlocks e inanição.

1. Sistemas Operacionais
Mutex e Monitores
Daniel Paulo de Assis
3°BCC -FEMA

2. Mutex
• mutual exclusion, o termo em inglês
• é uma técnica usada em programação
concorrente para evitar que dois processos ou
threads tenham acesso simultaneamente a
um recurso compartilhado (Região Crítica)
N processos competindo para utilizar
os mesmos dados compartilhados

3. Mutex
• Um meio simples para exclusão mútua é a utilização de
um semáforo binário
• Apenas 1 ou 0, onde 0 = impedido e 1 = Desimpedido
• O travamento por semáforo deve ser feito antes de
utilizar o recurso
• Enquanto o recurso estiver em uso, qualquer outro
processo que o utilize deve esperar a liberação.

4. “Efeitos Colaterais” Mutex
• Deadlocks
dois ou mais processos ficam impedidos
de continuar suas execuções, ou seja,
ficam bloqueados.
• Inanição
quando o processo nunca dispõe de
recursos suficientes para executar
plenamente.

5. Implementação
• Manipulação com:
– Mutex_lock():
• Testa o mutex e o coloca em impedido se
estiver desimpedido, bloqueia o processo caso
contrário
– Mutex_unlock():
• Coloca o mutex em desimpedido

6. Implementação

7. Monitores
• uma técnica para sincronizar duas ou mais
tarefas que compartilham um recurso em
comum, geralmente um dispositivo de
hardware ou uma região da memória.
• Grande diferencial o trabalho com linguagem
de alto nível(mais transparente)

8. Monitores
• Desenvolvimento é mais fácil
• Existem linguagens que não possuem
monitores. Os monitores são um conceito de
linguagem de programação.
Java sempre
suportou
monitores !!!

9. Monitores
• originalmente implementado na linguagem
Concurrent Pascal
• O monitor é um conjunto de procedimentos,
variáveis e inicialização definidos dentro de
um módulo.

10. Exemplo de Código Monitor
monitor monitor-name
{
declaração de variáveis compartilhadas
procedure P1 (…) {
...
}
procedure P2 (…) {
...
}
procedure Pn (…) {
...
}
{
}
}
característica mais importante do
monitor é a exclusão mútua
automática entre os seus
procedimentos
código de inicialização

11. Exemplo de Código Monitor

12. Monitor Variáveis
Variáveis de condição
são tipos de dados especiais dos monitores
duas instruções Wait e Signal
• Wait(C): suspende a execução do processo, colocando-o em estado
de espera associado a condição C
• Signal(C): permite que um processo bloqueado por wait(C)
continue a sua execução.
Se existir mais de um processo bloqueado, apenas um é liberado
Se não existir nenhum processo bloqueado, não faz nada

13. Exemplo Monitor em Java

14. Referências Bibliográficas
Exclusão Mútua Disponível em :
<http://pt.wikipedia.org/wiki/Exclus%C3%A3o_m%
C3%BAtua>.
Acesso em : setembro de 2011.
Sistemas Operacionais Disponível em :
<http://www.inf.ufrgs.br/~asc/livro/transparencias/
cap3.pdf>.
Acesso em : setembro de 2011.

15. Monitor (concorrência)
Disponível em :
<http://pt.wikipedia.org/wiki/Monitor_%28concorr
%C3%AAncia%29>.
Acesso em : setembro de 2011.
TANEMBAUM ANDREW, S. WOODHULL ALBERTT, S:
Sistemas Operacionais: Projeto e Implementação.
2ed. Porto Alegre: Bookman, 2000