Trabajo Dijkstra

INSTITUTO AIEP TEMUCO

TAREA N°1: UNIDAD 3 PROTOCOLOS DE ESTADO DE ENLACE

 Autor Carrera Se&e Do%ente M)&ulo

: Cristian Cristian Sauterel Sauterel Durán Durán : Ingeniera !E" en In#or$áti%a : Te$u%o : 'loria Po(lete : Re&es &e Co$uni%a%iones

 A(ril &el *+1,

Conteni&o 1-

Intro&u%%i)n: .......................................................................................................................3

*-

Desarrollo:...........................................................................................................................4 *-1-. /i&a &e Di0stra .............................................................................................................4 *-*-. 2 SP !s4ortest Pat4 isrt" ..........................................................................................5

3-. Con%lusiones ........................................................................................................................6 5-. 6i(liogra#a- ..........................................................................................................................6 7-. ANE8OS ...............................................................................................................................7 7-1-. Los Se$á#oros: .............................................................................................................7 7-*-. Pro(le$a &e la %ena &e los #il)so#os ........................................................................8

1- Intro&u%%i)n: Si (ien9 el resente in#or$e trata &e los Proto%olos De Esta&o Enla%e9 el en#o;ue ;ue se tratará &e riorialentes &on&e su aorte #ue %ru%ial ara ;ue los routers u&iesen ser %aa%es &e to$ar &e%isiones aut)no$as so(re ;u= ruta es%oger ara llegar a su &estino- A&e$ás9 &esta%ar ;u= otros aortes signi#i%ati>os 4i
*- Desarrollo: *-1-. /i&a &e Di0stra /isite el sitio @e( &e la Asso%iation #or Co$uting Ma%4iner? !ACM" en 4tt:a$turing-a%$-orga@ar&B@inners&i0straB1+73,+1-%#$ Lea el art%ulo a%er%a &e la >i&a &e Di0stra- Enu$ere %in%o &atos ;ue se $en%ionen en el art%ulo ;ue le 4a?an are%i&o interesantes so(re =l ? su tra(a0oa" Consi&ero $u? interesante ;ue Di0stra &esu=s &e gra&uarse ? %uan&o se &io %uenta &e ;ue la rogra$a%i)n era un reto intele%tual $a?or al ;ue le (rin&a(a la #si%a te)ri%a9 re%i(i) a?u&a &e su ro#esor A- >an i0ngaar&en9 ;uien lo %on>en%i) &e ;ue a #uturo =l o&ra 4a%er &e la rogra$a%i)n una &is%ilina reseta(le9 ? =l %on#ian&o en $entor9 sigui) sus instru%%iones ? ter$in) su %arrera &e si%a Te)ri%a lo $ás ronto osi(le ara luego &e0arla &e la&o ? &e&i%arse a la Progra$a%i)n- Al ro#un&ie%es re;uieren &e un o%o &e ao?o &e ;uienes tienen la eerien%ia ? la >isi)n ara >er $ás allá &e las >aria(les lo%ales ? en este %aso arti%ular9 este ro#esor tu>o la >isi)n &e #o$entar en un alu$no %on talento la &i#%il &e%isi)n &e &e0ar &e la&o una %arrera tra&i%ional en una =o%a &e auge ara la #si%a %uánti%a9 ara en#o%arse en algo ;ue en a;uel tie$o to&a>a no se %onsoli&a(a(" En 17F %uan&o esta(an %onstru?en&o el %o$uta&or ARMAC en el Centro &e Mate$áti%a &e A$ster&a$9 Di0stra9 $ientras se rela0a(a %on su ro$eti&a en una terrai) una ro(le$áti%a so(re en%ontrar el %a$ino $ás %orto entre >arias rutas ;ue unen &os %iu&a&es- Con>irti=n&ose en las (ases &e lo ;ue sera el algorit$o &e ruta $ás %orta &e Di0stra ;ue se sigue utilio ;ue i&enti#i%arse %o$o Gsi%o Te)ri%oH&" Es interesante ;ue Di0stra 4a?a a(or&a&o la tesis &e su Do%tora&o en si%a so(re una ro(le$áti%a ali%a(le a %o$uta&ores9 en este %aso el Greal.ti$e. interrutH9 &on&e se en#renta al 4e%4o &e ;ue &i>ersos &isositi>os a%%e&en a los $is$os re%ursos en #or$a asin%r)ni%a9 u&ien&o o%asionar un ro(le$a al a#e%tar el #un%iona$iento &e otro- Este #ue uno &e sus ri$eros a%er%a$ientos %on lo ;ue a #uturo se %on>ertira en su GTeora no Deter$insti%aH9 lo %ual #ue un %on%eto %o$leta$ente a0eno a las $ate$áti%as tra&i%ionalese" Es i$resionante ;ue una $is$a ersona 4a?a in%orora&o tantos %on%etos a la rogra$a%i)n %o$o9 or e0e$lo9 GSta%H9 G/e%torH9 GProgra$a%i)n Estru%tura&aH ? la i$ortan%ia &e una Meto&ologa &e Progra$a%i)n-

*-*-. 2 SP !s4ortest Pat4 isrt" Luego9 >ea la ani$a%i)n &e Di0stra so(re %)$o en%ontrar ri$ero la ruta $ás %orta ;ue se en%uentra en: 4tt:uloa&-@ii$e&ia-org@iie&ia%o$$ons77,Di0straBAni$ation-gi# 

Mientras o(ser>a la ani$a%i)n9 reste $u%4a aten%i)n a lo ;ue o%urre- To$e nota &e tres o(ser>a%iones so(re la ani$a%i)na" Se %o$ienergen en un $is$o unto9 se anota el %osto $ás (a0o &e to&os en este lti$o unto ? se reite este $is$o ro%eso 4asta llegar  a la ruta &e &estino-

3-. Con%lusiones Si (ien eisten >arias #or$as ara llegar a un $is$o &estino9 es %osa &e 4a%er  una analoga %on el trá#i%o >e4i%ular en una %iu&a& ara &arse %uenta ;ue la ruta $ás %orta no sie$re es la $ás rái&a ? ;ue tanto el #lu0o >e4i%ular9 %o$o la %ali&a& &e las %alles in%i&en &ire%ta$ente so(re el tie$o ;ue tar&a llegar a &estino- El 4e%4o &e ;ue Di0stra lo 4a?a resuelto asignan&o %ostes ? ;ue 4o? en &a #un%ione &esu=s &e tantos aJos %on $ás o $enos los $is$os rin%iios (ases &a %uenta &e su geniali&a&Personal$ente lo ;ue $ás $e lla$) la aten%i)n so(re su tra(a0o #ue sus aortes en la rogra$a%i)n &e siste$as %on a%%eso a &isositi>os en #or$a %on%urrente9 ?a ;ue #ue =l $is$o el ;ue in%oror) el uso &e ro%esos no &eter$insti%os ara

resolu%i)n &e ro(le$as &on&e no eiste una solu%i)n ea%ta9 a&e$ás &e la ila !sta%" &on&e los $ane0os &e los a%%esos a la $e$oria son $u? %o$le0os &a&o lo si$le ;ue es ree$lao%an&o un &es(or&a$iento &e la ila- Ka%ien&o in%lusi>e un aer &on&e %riti%a el uso &e G'O TOH ara a%%e&er a la $e$oria9 ? ro&u%to &e to&as estas 4erra$ientas9 ter$in) ela(oran&o el %on%eto &e GSe$á#orosH-

5-. 6i(liogra#a•

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!Se$á#oros" 4tt:@@@-%tr-uni%an-esasignaturasro%o&isB3BIIDo%Pro%o&isB*B+3-&#  !6i(liogra#a Di0stra" 4tt:a$turing-a%$-orga@ar&B@inners&i0straB1+73,+1-%#$

!'I Rutas &e Esta&o &e Enla%e" 4tt:uloa&-@ii$e&ia-org@iie&ia%o$$ons77,Di0straBAni$ation-gi#  !Cena &e los il)so#os" 4tts:es-@iie&ia-org@iiPro(le$aB&eBlaB%enaB&eBlosB#il)so#os

7-. ANE8OS 7-1-. Los Se$á#oros: HLos Se$á#oros Se definieron originalmente en 1968 por dijkstra, fue

 presentado como un nuevo tipo de variable. Dijkstra una solución al problema de la exclusión mutua con la introducción del  concepto de semforo binario. !st t"cnica permite resolver la ma#or$a de los  problemas de sincroni%ación entre procesos # forma parte del dise&o de muc'os sistemas operativos # de lenguajes de programación concurrentes. (n semforo binario es un indicador )S* de condición +ue registra si un recurso est disponible o no. (n semforo binario sólo puede tomar dos valores - # 1. Si, para un semforo binario, S  1 entonces el recurso est disponible # la tarea lo puede utili%ar/ si S  - el recurso no est disponible # el proceso debe esperar. 0os semforos se implementan con una cola de tareas o de condición a la cual se a&aden los  procesos +ue estn en espera del recurso. Sólo se permiten tres operaciones sobre un semforo niciali%ar  !spera )2ait* Se&al )signal* •  •  • 

!n algunos textos, se utili%an las notaciones 3 # 4 )D57 # (3* para las operaciones de espera # se&al respectivamente, #a +ue "sta fue la notación empleada originalmente por Dijkstra para referirse a las operaciones. s$ pues, un semforo binario se puede definir como un tipo de datos especial +ue sólo  puede tomar los valores - # 1, con una cola de tareas asociada # con sólo tres operaciones para actuar sobre "l ---H

5.2.- Problema de la cena de los filósofos

lustración del problema de la cena de los filósofos. !l problema de la cena de los filósofos o problema de los filósofos cenando )dining p'ilosop'ers problem* es un problema clsico de las ciencias de la computación propuesto por !dsger Dijkstra en 196 para representar el   problema de la sincroni%ación de procesos en un sistema operativo. :abe aclarar +ue la interpretación est basada en pensadores c'inos, +uienes com$an con dos palillos, donde es ms lógico +ue se necesite el del comensal  +ue se siente al lado para poder comer. ;ndice 1 !nunciado del problema < Diversas soluciones posibles = >eferencias ? 4"ase tambi"n  !nlaces externos !nunciado del problema :inco filósofos se sientan alrededor de una mesa # pasan su vida cenando #   pensando. :ada filósofo tiene un plato de fideos # un tenedor a la i%+uierda de su plato. 3ara comer los fideos son necesarios dos tenedores # cada filósofo sólo puede tomar los +ue estn a su i%+uierda # derec'a. Si cual+uier filósofo toma un tenedor # el otro est ocupado, se +uedar esperando, con el tenedor  en la mano, 'asta +ue pueda tomar el otro tenedor, para luego empe%ar a comer. Si dos filósofos ad#acentes intentan tomar el mismo tenedor a una ve%, se  produce una condición de carrera ambos compiten por tomar el mismo tenedor, # uno de ellos se +ueda sin comer.

Si todos los filósofos toman el tenedor +ue est a su derec'a al mismo tiempo, entonces todos se +uedarn esperando eternamente, por+ue alguien debe liberar el tenedor +ue les falta. 7adie lo 'ar por+ue todos se encuentran en la misma situación )esperando +ue alguno deje sus tenedores*. !ntonces los filósofos se morirn de 'ambre. !ste blo+ueo mutuo se denomina interblo+ueo o deadlock. !l problema consiste en encontrar un algoritmo +ue permita +ue los filósofos nunca se mueran de 'ambre. Diversas soluciones posibles. 3or turno c$clico Se empie%a por un filósofo, +ue si +uiere puede comer # despu"s pasa su turno al de la derec'a. :ada filósofo sólo puede comer en su turno. 3roblema si el n@mero de filósofos es mu# alto, uno puede morir de 'ambre antes de su turno. 4arios turnos Se establecen varios turnos. 3ara 'acerlo ms claro supongamos +ue cada filósofo +ue puede comer )es su turno* tiene una fic'a +ue despu"s pasa a la derec'a. Si por ejemplo 'a# A comensales podemos poner = fic'as en  posiciones alternas )entre dos de las fic'as +uedar$an dos filósofos*. Se establecen turnos de tiempo fijo. 3or ejemplo cada  minutos se pasan las fic'as )# los turnos* a la derec'a. !n base al tiempo +ue suelen tardar los filósofos en comer # en volver a tener  'ambre, el tiempo de turno establecido puede 'acer +ue sea peor solución +ue la anterior. Si el tiempo de turno se aproxima al tiempo medio +ue tarda un filósofo en comer esta variante da mu# buenos resultados. Si adems el  tiempo medio de comer es similar al tiempo medio en volver a tener 'ambre la solución se aproxima al óptimo. :olas de tenedores :uando un filósofo +uiere comer se pone en la cola de los dos tenedores +ue necesita. :uando un tenedor est libre lo toma. :uando toma los dos tenedores, come # deja libre los tenedores. 4isto desde el otro lado, cada tenedor sólo puede tener dos filósofos en cola, siempre los mismos. !sto crea el problema comentado de +ue si todos +uieren comer a la ve% #  todos empie%an tomando el tenedor de su derec'a se blo+uea el sistema )deadlock*. >esolución de conflictos en colas de tenedores :ada ve% +ue un filósofo tiene un tenedor espera un tiempo aleatorio para conseguir el segundo tenedor. Si en ese tiempo no +ueda libre el segundo tenedor, suelta el +ue tiene # vuelve a ponerse en cola para sus dos tenedores. Si un filósofo  suelta un tenedor )por+ue 'a comido o por+ue 'a esperado demasiado tiempo con el tenedor en la mano* pero todav$a desea comer, vuelve a ponerse en cola para ese tenedor. Si el filósofo ad#acente B est #a en esa cola de tenedor )tiene 'ambre* lo toma # si no vuelve a cogerlo . !s importante +ue el tiempo de espera sea aleatorio o se mantendr el  blo+ueo del sistema. !l portero del comedor  Se indica a los filósofos +ue abandonen la mesa cuando no tengan 'ambre #  +ue no regresen a ella 'asta +ue vuelvan a estar 'ambrientos )cada filósofo siempre se sienta en la misma silla*. 0a misión del portero es controlar el  n@mero de filósofos en la sala, limitando su n@mero a nC1, pues si 'a# nC1 comensales seguro +ue al menos uno puede comer con los dos tenedores.