LOS BLOQUEOS

BLOQUEO

Un bloqueo es una variable asociada a un elemento de datos de la base de datos, usada para restringir las operaciones que se pueden aplicar sobre él.

Existen varios tipos de bloqueo: binarios (de propiedades limitadas), compartidos, exclusivos (usados en la práctica), y bloqueos de certificación.

Las operaciones sobre bloqueos se deben implementar como secciones críticas, es decir, de forma indivisible; el SGBD no deberá alternar sus instrucciones con otras.

Bloqueos binarios

Se caracterizan por tener dos valores posibles, bloqueados y desbloqueados. Cada elemento de la base de datos tiene un bloqueo distinto. El bloqueo señala si una transacción está operando sobre el elemento o está libre para que se pueda operar con él. De esta manera se impide que dos o más transacciones estén operando sobre un mismo elemento al mismo tiempo.

La implementación de un bloqueo binario es simple; basta con un vector de la siguiente forma: donde el booleano es en sí el indicador del bloqueo.

Bloqueos de lectura/escritura
Son una ampliación de los bloqueos binarios. Tenemos que el bloqueo puede tener tres posibles posiciones: libre, bloqueado para lectura, y bloqueado para escritura. De esta forma, más de una transacción puede tener un mismo elemento de datos bloqueado para lectura, pero sólo una para escritura. Si una transacción quiere escribir en ese elemento, habrá de esperar a que el bloqueo quede libre (cualquiera que sea el tipo de bloqueo), y a continuación, bloquearlo para escritura. Si quiere leer, sólo tendrá que esperar si el elemento está bloqueado para escritura. Se dice por tanto, que el bloqueo de lectura es compartido y el de escritura exclusivo. Tendremos por tanto tres operaciones; bloquear_escritura(X), bloquear_lectura(X) y desbloquear(X).

Problemas del bloqueo en dos fases: interbloqueo y espera indefinida
El interbloqueo se produce cuando cada transacción T en un conjunto de dos o más transacciones está esperando a algún elemento que está bloqueado por alguna otra transacción T' de dicho conjunto. En este estado, cada transacción está parada en espera a que otra transacción libere el recurso. Las condiciones para que se produzca en interbloqueo son las siguientes:

1. Exclusión mutua. Cada elemento está bloqueado por una transacción, o está libre.
2. Retención y espera: Una transacción que ya tiene elementos bloqueados puede solicitar un elemento adicional, y esperar que se le asigne, sin devolver previamente ninguno de los anteriores.
3. No apropiación: Sólo puede liberar un elemento la transacción que lo tiene asignado; no se lo puede quitar otra transacción que tenga mayor prioridad, ni el SGBD.
4. Espera circular: Existe una cadena circular, compuesta por dos transacciones o más, y otros tantos elementos intercalados, de manera que cada proceso está esperando que se le asigne un elemento, el cual, a su vez, está asignado al siguiente proceso de la cadena.
5. Bloqueo mutuo o deadlock: Un proceso se encuentra en estado de deadlock si esta esperando por un suceso que no ocurrirá nunca. Se puede producir en la comunicación de procesos y mas frecuentemente en la gestión de recursos.







Existen cuatro condiciones necesarias para que se pueda producir deadlock:

· Los procesos necesitan acceso exclusivo a los recursos.
· Los procesos necesitan mantener ciertos recursos exclusivos mientras esperan por otros.
· Los recursos no se pueden obtener de los procesos que están a la espera.
· Existe una cadena circular de procesos en la cual cada proceso posee uno o más de los recursos que necesita el siguiente proceso en la cadena.


El tratamiento del interbloqueo está orientado bien a prevenirlo, bien a detectarlo y evitarlo.

Protocolos de prevención de interbloqueo

Bloqueo en dos fases conservador: consiste en ordenar todos los elementos de la base de datos y asegurarse de que una transacción que necesite varios elementos los bloqueará según ese orden. Su inconveniente es que obliga al programador a conocer la manera en que están ordenados estos elementos.

Detección del interbloqueo: este enfoque es más práctico, y más interesante si esperamos que haya poca interferencia entre transacciones. La forma más sencilla y conocida es mediante el grafo de espera de transacciones/elementos. Se tiene que existe interbloqueo si el grafo de espera tiene un ciclo. El sistema revisa periódicamente este grafo, y si encuentra un ciclo, elige una transacción víctima para abortarla y así romper el anterior. El inconveniente de este sistema es decidir una política adecuada para la frecuencia de la comprobación y la selección de víctimas.