Este documento discute mecanismos de sincronização em sistemas operacionais, como mutexes, monitores e semáforos. Mutexes garantem exclusão mútua em threads protegendo regiões críticas de modificações simultâneas. Monitores agrupam procedimentos, variáveis e dados para que apenas um processo possa acessar de cada vez. Semáforos controlam acesso simultâneo através de incremento/decremento de um contador e fila de espera.

1. Introdução a Sistemas
Operacionais
Mutexes, Monitores e Semáforos

2. Mutexes
Mutexes são mecanismos utilizados para implementar
exclusão mútua em threads.
Um algoritmo de exclusão mútua serve para garantir que
regiões críticas de código não sejam executadas
simultaneamente, protegendo estruturas de dados
compartilhadas de modificações simultâneas.
pthread_mutex_t lock;
pthread_mutex_init(&lock, NULL);
pthread_mutex_lock(&lock);
/* Executa região crítica */
pthread_mutex_unlock(&lock);

3. Monitores
Um monitor é um conjunto de procedimentos, variáveis e estruturas de
dados, todas agrupadas em um módulo especial. Somente um
processo pode estar ativo dentro do monitor em um instante.
monitor example
integer i
condition c
procedure producer ( )
/* Executa região crítica */
end;
procedure consumer ( )
/* Executa região crítica */
end;
end monitor;

4. Semáforos
Um semáforo é uma estrutura de dados que consiste em um número
inteiro e em uma fila que armazena descritores de tarefas.
A estrutura de dados é uma fila, funcionando em regime de FIFO.
Deadlock ocorre quando um processo altera o valor do semáforo e entra
na região crítica, mas ocorre uma falha na saída da região.
#include <semaphore.h>
sem_t teste; //Criar o semáforo chamado de teste
sem_init(&teste, 0, 0); //Inicialização do semáforo
sem_wait(&teste); //Função para (decrementar/aguardar)
sem_post(&teste); //Função para (incrementar/liberar)
sem_destroy(&teste); // função para apagar o semáforo após a utilização

5. Mutexes, Monitores e
Semáforos
Marcel Luis Nishihara
Thiago Henrique Poiani