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Monitores

Todas las estructuras que hemos visto hasta ahora siguen provocando problemas para el programador:

Por eso se usa el concepto de monitores que implementan un nivel aún más alto de abstracción facilitando el acceso a recursos compartidos.

Un monitor es un tipo de datos abstracto que contiene

El acceso al monitor está permitido solamente a través de los procedimientos públicos y el compilador garantiza exclusión mutua para todos los procedimientos. La implementación del monitor controla la exclusión mutua con colas de entrada que contengan todos los procesos bloqueados. Pueden existir varias colas y el controlador del monitor elige de cual cola se va a escoger el siguiente proceso para actuar sobre los datos. Un monitor no tiene acceso a variables exteriores con el resultado de que su comportamiento no puede depender de ellos.

Una desventaja de los monitores es la exclusividad de su uso, es decir, la concurrencia está limitada si muchos procesos hacen uso del mismo monitor.

Un aspecto que se encuentra en muchas implementaciones de monitores es la sincronización condicional, es decir, mientras un proceso está ejecutando un procedimiento del monitor (con exclusión mutua) puede dar paso a otro proceso liberando el cerrojo. Estas operaciones se suele llamar wait() o delay(). El proceso que ha liberado el cerrojo se queda bloqueado hasta que otro proceso le despierta de nuevo. Este bloqueo temporal está realizado dentro del monitor (dicha técnica se refleja en Java con wait() y notify()).

La técnica permite la sincronización entre procesos porque actuando sobre el mismo recurso los procesos pueden cambiar el estado del recurso y pasar así información de un proceso al otro.

Lenguajes de alto nivel que facilitan la programación concurrente suelen tener monitores implementados dentro del lenguaje (por ejemplo refJavaMonitoresJava usa el concepto de monitores para realizar el acceso mutuamente exclusivo a sus objetos).

El uso de monitores es bastante costoso, porque se pierde eficiencia por tanto bloqueo de los prosesos. Por eso se intenta aprovechar de primitivas más potentes para aliviar este problema, como vemos en la siguiente sección.


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© 2005, Dr. Arno Formella, Universidad de Vigo, Departamento de Informática