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Processes, IPC (including semaphores), scheduling, memory, I/O, file systems, virtualization, concurrency models, performance profiling, and the hardware-software interface.

Operating Systems

Processes, IPC (including semaphores), scheduling, memory, I/O, file systems, virtualization, concurrency models, performance profiling, and the hardware-software interface.

Banker's Algorithm Visualizer

Safe Sequence (5 processes)

Paso 0 / 0
Speed 100ms
Available —
Work —
Finished 0 / 0
Status Ready
Active
Finished
Waiting / Unsafe
Safe Sequence
—
Request Evaluation
No request in this scenario.
Step Explanation

Select a scenario and press Play to run the safety check.

—
Pseudocode 
 
 
 
 
  
 
 
Deadlock
   
 
  Intermediate (3/5)
 
~1 hora   Cuatro condiciones de Coffman  Mutual exclusion, hold and wait  No preemption, circular wait  Prevención, avoidance, detection  
Prereqs: Process Management, Memory Management  
 
Quick Reference
bankerSafe

No registry entry found for algorithm id "bankerSafe". If this is a curriculum-only studio, the
        complexity and quick-reference panel is intentionally omitted.

 
 
Deadlock es un bloqueo permanente donde un conjunto de procesos están esperando recursos que están retenidos por otros procesos del mismo conjunto, y ninguno puede progresar.


Cuatro Condiciones de Coffman


Para que ocurra deadlock, las cuatro deben cumplirse simultáneamente:


    

  1. Mutual Exclusion: el recurso no puede ser compartido.
    2. 

  2. Hold and Wait: proceso retiene recursos mientras espera otros.
    3. 

  3. No Preemption: recursos no pueden ser forzadamente quitados.
    4. 

  4. Circular Wait: existe un ciclo de espera entre procesos.
    5. 



Si rompes cualquier condición, previenes deadlock.


Ejemplo Clásico


Dos procesos, dos recursos:


    

  • Proceso A tiene recurso X, espera Y.
    • 

  • Proceso B tiene recurso Y, espera X.
    • 



Circular wait: A → Y (held por B) → X (held por A). Deadlock.


Estrategias


Prevención


Rompe una de las cuatro condiciones:


    

  • Eliminar mutual exclusion (solo para recursos shareables).
    • 

  • Eliminar hold and wait (pedir todos los recursos upfront).
    • 

  • Permitir preemption (forzar release de recursos).
    • 

  • Imponer orden de recursos (evitar ciclos).
    • 



Avoidance


Deja que los procesos pidan recursos dinámicamente, pero verifica que el estado sea safe antes de conceder.


Safe state: existe un orden de ejecución donde todos los procesos terminan.


Banker’s Algorithm


Algoritmo de avoidance para sistemas con recursos de múltiples tipos:


    

  1. Proceso solicita recursos.
    2. 

  2. Si request ≤ need y request ≤ available, simula la concesión.
    3. 

  3. Verifica si el estado resultante es safe.
    4. 

  4. Si safe: concede. Si no: proceso espera.
    5. 



Detection y Recovery


Deja que el deadlock ocurra, luego lo detecta y recupera:


    

  • Detection: construye Wait-For Graph, busca ciclos (O(n²)).
    • 

  • Recovery: aborta procesos o fuerza preemption de recursos.
    • 



Comparación































EstrategiaCuándoComplejidadUso
PrevenciónSiempre previeneBajaSistemas simples
AvoidancePreviene si safeAlta (Banker)Sistemas con recursos conocidos
DetectionDetecta luegoO(n²) por cicloSistemas grandes


Aplicaciones


    

  • Bases de datos — transacciones y locking
    • 

  • Sistemas distribuidos — deadlock en mensajes
    • 

  • Enseñanza — introduce modelado de recursos
    • 



Trayectoria de Práctica


    

  1. Investiga Banker’s algorithm: traza el ejemplo de 5 procesos y 3 recursos.
    2. 

  2. Investiga Wait-For Graph: detecta deadlock en O(n²).
    3. 

  3. ¿Por qué las cuatro condiciones de Coffman son necesarias? Elimina una, resuelve deadlock.
    4. 

  4. Investiga deadlock en bases de datos: two-phase locking.
    5. 

  5. Investiga deadlock en sistemas distribuidos: ¿cómo se detecta sin estado global?
    6.