Diferença entre impasse e privação no sistema operacional do sistema operacional

O sistema operacional é o software mais fundamental que roda em um computador. É responsável por gerenciar a memória e os processos do computador, bem como proteger os detalhes do hardware dos programas aplicativos que o utilizam. O sistema operacional de um computador também garante a alocação justa de recursos para usuários e programas, em oposição à distribuição igual entre os processos. Um sistema de planejamento justo permite que um processo use a CPU enquanto o outro está esperando na fila. Como resultado, cada thread obtém acesso suficiente a recursos limitados, evitando as duas condições mais comuns que teriam atrasado o processo de outra forma: Deadlock e Starvation. Ambos são conceitos relacionados em que os processos não têm acesso aos recursos. Este artigo destaca alguns pontos-chave comparando os dois em várias frentes.



O que é impasse?

Deadlock é uma condição em que um conjunto de threads é bloqueado porque cada processo que contém um recurso está tentando acessar alguns outros recursos que estão sendo mantidos por outro processo, evitando eventualmente um planejamento justo do sistema. Uma situação de conflito surge quando as quatro seguintes condições são verdadeiras: Exclusão mútua significa que apenas um processo pode acessar um recurso por vez; Nenhuma condição de preempção significa que um recurso só pode ser liberado voluntariamente pelo processo que o mantém; Hold & Wait significa que um processo que contém recursos pode solicitar recursos adicionais mantidos por outros processos e; A espera circular significa que dois ou mais processos estão presos em uma cadeia circular esperando que cada processo libere seus respectivos recursos.



O que é fome?

A inanição é uma condição que surge quando um processo entra no período de espera indefinidamente, pois um processo de baixa prioridade nunca tem a chance de acessar o recurso devido a um fluxo constante de processos de alta prioridade acessando o mesmo recurso. É um problema de gerenciamento de recursos porque um processo tem acesso negado ao recurso de que necessita, empurrando o processo para um período de espera indefinido. Isso acontece porque o recurso de que ele necessita nunca é alocado para o processo, fazendo com que o processo fique sem recursos, daí o nome. A melhor forma de evitar a inanição é utilizar a técnica de envelhecimento que aumenta gradativamente a prioridade dos processos que estão em período de espera por um longo tempo para garantir um sistema de agendamento justo.



Diferença entre impasse e fome no sistema operacional

  1. Definição de impasse e fome

Tanto o deadlock quanto a inanição são conceitos relacionados que impedem uma programação justa do sistema, onde os processos são bloqueados para obter acesso aos recursos. Deadlock, como o nome sugere, refere-se a uma condição em que um conjunto de threads ou processos são bloqueados porque cada processo está aguardando para adquirir um recurso que está sendo mantido por outro processo, resultando em uma situação de deadlock onde os programas param de funcionar. A privação, por outro lado, é desencadeada por um deadlock que faz com que um processo congele porque um processo de baixa prioridade é negado o acesso a um recurso alocado para um processo de alta prioridade.

  1. Doença

Um deadlock refere-se a uma condição específica que ocorre quando um thread ou um processo entra em um período de espera porque o recurso do sistema solicitado está sendo mantido por outro processo, que por sua vez está esperando que outro processo libere seu recurso, criando um deadlock. Isso é causado pela má utilização de recursos. A fome é uma condição de adiamento indefinido em que um processo de baixa prioridade é negado o acesso aos recursos de que necessita porque os recursos estão sendo alocados para outro processo de alta prioridade. É um problema de gerenciamento de recursos que força o sistema a alocar recursos apenas para processos de alta prioridade.

  1. Caracterização de impasse e fome

O impasse é a forma final de privação causada quando as quatro condições a seguir ocorrem simultaneamente: Exclusão Mútua, Sem Preempção, Suspensão e Espera e Espera Circular. Uma condição de conflito ocorre apenas em sistemas nos quais todas as quatro condições são verdadeiras. A inanição ocorre com base em diferentes condições, como quando não há recursos suficientes para todos e a prioridade dos processos começa a ficar mais baixa ou quando os processos começam a distribuir recursos para outros processos sem controle. Se um processo de baixa prioridade solicita um recurso reservado para processos de prioridade mais alta, o processo morre para sempre. A inanição também ocorre quando os recursos são alocados arbitrariamente, fazendo com que os processos esperem por um período de tempo mais longo.



  1. Prevenção

A inanição pode ser evitada usando um algoritmo de agendamento adequado com fila de prioridade que, na verdade, também usa a técnica de envelhecimento - uma técnica de agendamento que adiciona o fator de envelhecimento à prioridade de cada solicitação, o que significa que aumenta o nível de prioridade de processos de baixa prioridade que estavam esperando por muito tempo. Além disso, fornecer mais recursos aos programas deve evitar o congestionamento contínuo de recursos. Para evitar que o sistema entre em um deadlock, os processos devem ter o acesso negado a um ou mais recursos enquanto esperam simultaneamente por outros e apenas um processo deve ter permissão para acessar um recurso por vez.

Impasse vs. fome: gráfico de comparação

Resumo do Deadlock VS. Inanição

Tanto o deadlock quanto a privação são conceitos relacionados em sistemas operacionais de multiprocessamento ou sistemas distribuídos que fazem com que um ou mais threads ou processos fiquem presos na espera pelos recursos de que precisam. Deadlock é uma situação que surge quando um ou mais processos solicitam acesso ao mesmo recurso, causando o congelamento do processo, enquanto a inanição é causada por deadlock que empurra o processo para um estado de adiamento indefinido porque os processos têm acesso negado a um recurso mantido por um processo de alta prioridade e precisa esperar para sempre.

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