Este documento describe los bloqueos mutuos que pueden ocurrir en un entorno de multiprogramación cuando varios procesos compiten por recursos limitados. Explica cómo dos procesos pueden quedar bloqueados cuando cada uno posee un recurso que el otro necesita, impidiendo su progreso. También presenta diferentes estrategias para prevenir, detectar y resolver bloqueos mutuos, incluyendo el uso de grafos de asignación de recursos y el algoritmo del banquero.

2. BLOQUEOS MUTUOS
Entorno multiprogramación  Varios procesos pueden
competir por un número finito de recursos
Proceso solicita un recurso
• No está disponible  Espera
• Puede que no cambie de estado  Los recursos solicitados
están en manos de otros procesos que también están en
espera
Interbloqueo
Problema similar  Inanición, aplazamiento indefinido o
bloqueo indefinido

3. BLOQUEOS MUTUOS
Modelado del Sistema
Un sistema se componen de un conjunto finito de recursos
(unidades de cinta, impresoras, CPU, etc..)
Procesos compiten por los recursos
Si el sistema tiene por dos CPU, se dice que tiene dos
ejemplares
Todos los S.O deben otorgar a un proceso (en forma
temporal) acceso exclusivo a ciertos recursos.

4. BLOQUEOS MUTUOS
Ejemplo
Suponga que dos procesos quieren quemar un documento
digitalizado en un CD.
Proceso A solicita autorización para usar el escáner y se le
concede.
Proceso B solicita primero el quemador de CD y también se
le concede.
Ahora A, pide el quemador de CD, pero se le niega porque B
no lo ha liberado
B solicita el escáner, pero sin liberar el quemador de CD.
PROCESOS A Y B ESTÁN BLOQUEADOS

5. BLOQUEOS MUTUOS
Secuencia de uso de recursos
• Solicitud
• Uso Llamadas al Sistema
• Liberación
El recurso no está disponible cuando se solicita
• El proceso solicitante debe esperar
• En algunos S.O el proceso se bloquea automáticamente y
despierta cuando dicho recurso esté disponible
• La solicitud falla y el proceso debe esperar para pedir el
recurso.

6. BLOQUEOS MUTUOS
Condiciones para el bloqueo mutuo
1. Exclusión Mutua
Sólo un proceso podrá usar el recurso
2. Retener y esperar
Los procesos que tienen recursos previamente otorgados
pueden solicitar otros recursos.
3. No apropiación
Un recurso no puede ser arrebatado a otro proceso

7. BLOQUEOS MUTUOS
Condiciones para el bloqueo mutuo
4. Espera circular
Debe existir un conjunto {P0,P1..,Pn} de procesos en
espera tal que P0 está esperando un recurso que fué
adquirido por P1, P1 está esperando un recurso que fué
adquirido por P2,….., Pn-1 está esperando un proceso
que fué adquirido por Pn y Pn está esperando un recurso
que fué adquirido por P0

8. BLOQUEOS MUTUOS
Modelación de Bloqueos
Grafos de Asignación de Recursos
Nodos  Procesos y Recursos
Arcos  De un proceso a un recurso  Solicitud
 De un recurso a un proceso  Asignación
Ciclos  Indica la existencia de un bloqueo

9. BLOQUEOS MUTUOS
Modelación de Bloqueos
Ejemplo
Procesos  A, B, C Recursos  R, S, T
Asignaciones Solicitudes
R asignado a A A solicita a S
S asignado a B B solicita a T
T asignado a C C solicita a R
Pregunta. ¿Está bloqueado este sistema y, en tal caso, cuáles
son los procesos bloqueados?.

10. BLOQUEOS MUTUOS
Estrategias para enfrentar los Bloqueos
• Ignorar todo el problema : Quizá si nos olvidamos de él, él se
olvidará de nosotros
Algoritmo del Avestruz
•Detectar y recuperarse del bloqueo : Dejar que se presenten
bloqueos mutuos, detectarlos y tomar medidas
•Prevenir el bloqueo : Anular una de las cuatro condiciones
necesarias para que haya un bloqueo mutuo
• Evitar el bloqueo : Asignación cuidadosa de recursos

11. BLOQUEOS MUTUOS
Algoritmo para detectar un Bloqueo
Algoritmo aplicable a cada nodo “N” de la gráfica:
1. Se considera a “N” como nodo inicial.
2. Se inicializan:
La estructura de datos “L”como una lista vacía.
Todos los arcos como no marcados.
3. Se añade el nodo activo al final de “L” y se verifica si el
nodo aparece en “L” dos veces:
Si aparece dos veces existe un ciclo y el algoritmo termina.
4. Desde el nodo dado se verifica si existen arcos que salgan
de dicho nodo y no estén marcados:
En caso afirmativo se va al paso 5.
En caso negativo se va al paso 6.

12. BLOQUEOS MUTUOS
Algoritmo para detectar un Bloqueo
…Continuación Algoritmo
5. Se elige al azar un arco de salida no marcado y se le marca:
Luego se sigue este arco hasta el nuevo nodo activo y se
regresa al paso 3.
6. Se ha llegado a un punto donde no se puede continuar:
Se regresa al nodo anterior, es decir al que estaba activo
antes del actual.
Se señala de nuevo como nodo activo.
Se va al paso 3.
Si este nodo era el nodo inicial, la gráfica no contiene ciclos
y el algoritmo termina.

13. BLOQUEOS MUTUOS
Algoritmo para detectar un Bloqueo
Ejemplo: Sistema con 7 (siete) procesos (“A” a “G”) y 6 (seis)
recursos (“R” a “W”):
La posesión de los recursos es la siguiente:
El proceso A posee a R y desea a S.
El proceso B no posee recurso alguno y desea a T.
El proceso C no posee recurso alguno y desea a S.
El proceso D posee a U y desea a S y a T.
El proceso E posee a T y desea a V.
El proceso F posee a W y desea a S.
El proceso G posee a V y desea a U.
Pregunta : ¿Está bloqueado este sistema y, en tal caso, cuáles
son los procesos bloqueados?.

14. BLOQUEOS MUTUOS
Cómo recuperarse de un Bloqueo
Estrategias -- Apropiación de Recursos
Arrebatar de manera temporal un recurso a su actual
poseedor y dárselo a otro proceso.
Manualmente
La selección del proceso a suspender depende de qué procesos
tienen recursos que pueden quitarse con facilidad

15. BLOQUEOS MUTUOS
Cómo recuperarse de un Bloqueo
Estrategias – Eliminación de recursos
Escoger como víctima un proceso que no se encuentre en el
ciclo, a fin de liberar recursos.
Eliminar sucesivamente los procesos bloqueados
Liberar todos los procesos y recursos

16. BLOQUEOS MUTUOS
Prevenir el Bloqueo
Diseñar un sistema donde quede excluida la posibilidad de
bloqueo
Anular una de las cuatro condiciones necesarias para que
haya un bloqueo mutuo
Exclusión Mutua
Jamás asignar un recurso en forma exclusiva a un solo
proceso.
Inconveniente  El S.O debe soportar la exclusión mutua.
Ejemplo: Escribir en un archivo.

17. BLOQUEOS MUTUOS
Prevenir el Bloqueo
Retener y esperar
Hacer que los procesos soliciten todos sus recursos antes de
comenzar a ejecutarse
Inconveniente  Muchos procesos no saben, antes de iniciar
se ejecución, cuántos recursos van a necesitar.
No hará uso óptimo de los recursos
S/ Exigir a un proceso que solicita un recurso que primero
libere en forma temporal todos los que tiene.

18. BLOQUEOS MUTUOS
Prevenir el Bloqueo
No apropiación
Si a un proceso se le niega el uso de un recurso  liberar
todos los recursos
Espera circular
Todo proceso tiene derecho a utilizar un recurso en todo
momento. Si necesita un segundo recurso, deberá liberar el
primero

19. BLOQUEOS MUTUOS
Prevenir el Bloqueo
Espera circular
Asignar prioridades a los recursos
Ejemplo.
1. Impresora
2. Escáner
3. Graficador
4. Unidad de cinta
5. Unidad de CD
Imposible llegar a un ordenamiento que satisfaga a todos

20. BLOQUEOS MUTUOS
Técnicas para Evitar Bloqueos
Bloqueo Mutuo  Cuando un proceso pide recursos, en algún
momento pedirá mas.
El sistema debe tener la capacidad de distinguir si se puede
otorgar sin peligro un recurso o no, y solo efecttuar la
asignación si no hay peligro.
¿Hay algún algoritmo que siempre pueda evitar los bloqueos
mutuos tomando la decisión correcta todo el tiempo?

21. BLOQUEOS MUTUOS
Técnicas para Evitar Bloqueos
Obligar a cada proceso a definir el número máximo de
recursos que podría necesitar
Revisar dinámicamente el estado de asignación de recursos
– Número de recursos disponibles y asignados
– Demandas máximas de los procesos

22. BLOQUEOS MUTUOS
Técnicas para Evitar Bloqueos
Estados Seguros e inseguros
El sistema puede asignar recursos a cada proceso 
Secuencia segura
Bloqueo mutuo  Estado inseguro
Algoritmo del Banquero  Dijkstra
Cuando un proceso nuevo entra en el sistema, debe declarar
el número máximo de recursos que podría necesitar

23. BLOQUEOS MUTUOS
Técnicas para Evitar Bloqueos
Estructuras para implementar el algoritmo
n  Número de procesos del Sistema
m  Número de recursos
Disponible : Vector de longitud m
Disponible( j ) = k;
Máx: Matriz de n*m  Demanda máxima de cada proceso
Máx[ i, j ] = k
Asignación : Matriz de n*m  Número de recursos que se
han asignado a cada proceso
Asignación [ i, j ] = k

24. BLOQUEOS MUTUOS
Técnicas para Evitar Bloqueos
Estructuras para implementar el algoritmo
Necesidad: Matriz de n*m  Recursos que todavia le faltan a
cada proceso
Necesidad[ i ,j ] = k
Necesidad[ i, j ] = Máx[ i, j ] - Asignación [ i, j ] = k

25. BLOQUEOS MUTUOS
Técnicas para Evitar Bloqueos
Algoritmo de Seguridad – Un sistema está en estado seguro???
1. Sean Trabajo y Fin vectores con longitud m y n. Asignar los
valores iniciales
Trabajo = Disponible y Fin[i]=false para i = 1, 2, ...,n
2. Buscar un i tal que
a. Fin[i] = false, y
b. Necesidadi <= Trabajo
Si no existe tal i, continuar con el paso 4

26. BLOQUEOS MUTUOS
Técnicas para Evitar Bloqueos
3. Trabajo = Trabajo + Asignacióni
Fin[i] = true
Ir al paso 2
4. Si Fin[i] = true para todo i, el sistema está en un estado
seguro

27. BLOQUEOS MUTUOS
Técnicas para Evitar Bloqueos
Algoritmo de Solicitud de Recursos
Sea Solicitudi el vector de solicitudes del proceso Pi.
Si Solicitudi [ j ] = k, el proceso Pi quiere k recursos de Rj.
Cuando Pi solicita recursos, se hace lo siguiente:
1. Si Solicitudi <= Necesidadi, ir al paso 2. En caso contrario,
indicar una condición de error, pues el proceso ha excedido su
reserva máxima

28. BLOQUEOS MUTUOS
Técnicas para Evitar Bloqueos
Algoritmo de Solicitud de Recursos
2. Si Solicitudi <= Disponible, ir a paso 3. En caso contrario, Pi
deberá esperar, ya que los recursos no están disponibles
3. Hacer que el sistema simule haber asignado al proceso Pi
los recursos que solicitó modificando el estado como sigue:
Disponible = Disponible – Solicitudi;
Asignacióni = Asignacióni + Solicitudi;
Necesidadi = Necesidadi - Solicitudi

29. BLOQUEOS MUTUOS
Técnicas para Evitar Bloqueos
Ejemplo
Considere un sistema con cinco procesos, P0 a P4 y tres tipos
de recursos A, B y C. El tipo de recursos de A tiene 10
ejemplares, B tiene 5 ejemplares y C tiene 7 ejemplares
Asignación Máx Disponible
ABC ABC ABC
P0 0 1 0 7 5 3 3 3 2
P1 2 0 0 3 2 2
P2 3 0 2 9 0 2
P3 2 1 1 2 2 2
P4 0 0 2 4 3 3

30. BLOQUEOS MUTUOS
Técnicas para Evitar Bloqueos
Ejemplo
Suponga que, en el instante T0, se tomó la siguiente
instantánea del sistema:
Necesidad = Máx - Asignación
Necesidad •El sistema está en un estado seguro?
ABC
P0 7 4 3
•Qué pasa si llega la siguiente
solicitud. Solicitud1 = (1,0,2)
P1 1 2 2
P2 6 0 0 Busque una secuencia de procesos
P3 0 1 1 que satisfaga los criterios de
P4 4 3 1 seguridad.

31. BLOQUEOS MUTUOS
Técnicas para Evitar Bloqueos
Ejemplo
Aplicar el algoritmo de solicitud de recursos
Asignación Necesidad Disponible
ABC ABC ABC
P0 0 1 0 7 4 3 2 3 0
P1 3 0 2 0 2 0
P2 3 0 2 6 0 0
P3 2 1 1 0 1 1
P4 0 0 2 4 3 1
Aplicar el algoritmo de seguridad
• Qué sucede si llega una solicitud de P4 con (3,3,0)??
• Qué sucede si llega una solicitud de P2 con (0,2,0)??

32. BLOQUEOS MUTUOS
Técnicas para Evitar Bloqueos
Ventajas del Algorimo del Banquero
• Ofrece una forma de asignar recursos
• Permite la ejecución de tareas que tendrían que esperar en
una situación de prevención del bloqueo mutuo
Desventajas
Requiere un número fijo de recursos asignables
No es posible contar que será siempre constante el número de
recursos

33. BLOQUEOS MUTUOS
Técnicas para Evitar Bloqueos
Desventajas
Requiere una población de usuarios constante
Multiprogramación
El algoritmo necesita que los usuarios declaren por
anticipado sus necesidades
Asignación de recursos dinámica