Condições de Corrida
1. O que é
- Situação em que dois ou mais processos/threads tentam acessar e modificar um recurso compartilhado ao mesmo tempo.
- O resultado depende da ordem de execução dos acessos.
- Como o escalonador do SO decide a ordem de execução e pode ocorrer troca de contexto a qualquer instante, não há garantia de consistência.
2. Exemplos de Condições de Corrida
2.1 Exemplo 1 – Incremento de variável
- Duas threads incrementam a mesma variável
x(inicialmente 0) até 2. - Dependendo da ordem de execução, o valor final pode estar incorreto.
Exemplo:
// Caso 1 - Escalonamento: A → B
LOAD R1, x (x = 0)
INC R1 (R1 = 1)
STORE R1, x (x = 1)
LOAD R1, x (x = 1)
INC R1 (R1 = 2)
STORE R1, x (x = 2)
// Valor final: x = 2 ✅
// Caso 2 – Escalonamento: A → B → A
LOAD R1, x (x = 0)
INC R1 (R1 = 1)
LOAD R1, x (x = 0)
INC R1 (R1 = 1)
STORE R1, x (x = 1)
STORE R1, x (x = 1)
// Valor final: x = 1 ❌ (incremento perdido)
2.2 Exemplo 2 – Servidor de Impressão
Exemplo:
// Situação
x = next;
escreve_pos(arq, x);
next = x + 1;
// Possibilidades
A → B: tudo ocorre bem → next = 9
A → B → A: ambos pegam next = 7 → sobrescrevem, e next = 8 (posição repetida!)
3. Regiões Críticas
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Região crítica: trecho de código onde há leitura/escrita em recurso compartilhado.
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No exemplo 1: a operação de incremento.
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No exemplo 2: a escrita na posição de impressão.
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Funções de controle:
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Colocadas antes e depois da região crítica.
- Impedem que dois processos entrem simultaneamente.
- Garantem exclusão mútua.
3.1 Variáveis de Impedimento
- Usadas para indicar se um processo está na região crítica.
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Exemplo:
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0→ livre 1→ ocupado
4. Considerações Finais
- Condições de corrida são erros difíceis de detectar e reproduzir.
- O controle deve ser feito por sincronização (exclusão mútua, semáforos, monitores, locks, etc.).
- Prevenir condições de corrida é essencial para garantir consistência e integridade dos dados em sistemas concorrentes.