martes, 20 de enero de 2009

Presentación Procesos y Procesadores en S.D

Presentación relacionada al tema Procesos y Procesadores por la Magister Universidad de México M.C Nancy Aguas García.....

Procesos y Procesadores

Modelos de Sistemas

El Modelo de Estación de Trabajo



El sistema consta de estaciones de trabajo (PC) dispersas conectadas entre sí mediante una red de área local (LAN). Pueden contar o no con disco rígido en cada una de ellas. Los usuarios tienen:

· Una cantidad fija de poder de cómputo exclusiva.

· Un alto grado de autonomía para asignar los recursos de su estación de trabajo.

  • Uso de los discos en las estaciones de trabajo.
  • Sin disco.
  • Bajo costo, fácil mantenimiento del hardware y del software, simetría y flexibilidad.
  • Gran uso de la red, los servidores de archivos se pueden convertir en cuellos de botella.

  • Disco para paginación y archivos de tipo borrador:

  • Reduce la carga de la red respecto del caso anterior.
  • Alto costo debido al gran número de discos necesarios.
  • Disco para paginación, archivos de tipo borrador y archivos binarios (ejecutables):
  • Reduce aún más la carga sobre la red.
  • Alto costo y complejidad adicional para actualizar los binarios.
  • Disco para paginación, borrador, binarios y ocultamiento de archivos:
  • Reduce aún más la carga de red y de los servidores de archivos.
  • Alto costo.
  • Problemas de consistencia del caché.
  • Sistema local de archivos completo:
  • Escasa carga en la red.
  • Elimina la necesidad de los servidores de archivos.
  • Pérdida de transparencia.

El Modelo de la Pila de Procesadores

Se dispone de un conjunto de cpu que se pueden asignar dinámicamente a los usuarios según la demanda.

  • Los usuarios no disponen de estaciones de trabajo sino de terminales gráficas de alto rendimiento.

  • No existe el concepto de propiedad de los procesadores, los que pertenecen a todos y se utilizan compartidamente.

  • El principal argumento para la centralización del poder de cómputo como una pila de procesadores proviene de la teoría de colas:

  • Llamamos “l” a la tasa de entradas totales de solicitudes por segundo de todos los usuarios combinados. Llamamos “m” a la tasa de procesamiento de solicitudes por parte del servidor. Para una operación estable debe darse que “m > l”:
  • Se pueden permitir pequeños lapsos de tiempo en los que la tasa de entrada exceda a la de servicio.

  • Llamamos “T” al promedio de tiempo entre la emisión de una solicitud y la obtención de una respuesta completa:
      • T = 1 / ( m - l ).
      • Cuando “ l ” tiende a “0”, “T” no tiende a “0”.

  • Supongamos que tenemos “n” multiprocesadores personales, cada uno con cierto número de cpu y con su propio sistema de colas con tasas “ l ” y “ m ” y tiempo “T”:

  • Si reunimos todas las cpu y formamos una sola pila de procesadores tendremos un solo sistema de colas en vez de “n” colas ejecutándose en paralelo.

  • La tasa de entrada será “n l”, la tasa de servicio será “n m” y el tiempo promedio de respuesta será:

      • T1 = 1 / (n m - n l) = 1 / n ( m - l) = T / n.
      • Conclusión: si reemplazamos “n” pequeños recursos por uno grande que sea “n” veces más poderoso: Podemos reducir el tiempo promedio de respuesta “n” veces.

  • El modelo de pila es más eficiente que el modelo de búsqueda de estaciones inactivas.

  • También existe el modelo híbrido que consta de estaciones de trabajo y una pila de procesadores.

Modelo híbrido, consta de estaciones de trabajo y una pila de procesadores.





Hilos en Sistemas Distribuidos

Muchos S. O. distribuidos soportan múltiples hilos de control dentro de un proceso que:

Comparten un único espacio de direcciones. Se ejecutan casi paralelamente como si fueran procesos independientes. Ej.:

· Servidor de archivos que debe bloquearse ocasionalmente en espera de acceso al disco.

· Si tiene varios hilos de control podría ejecutar un segundo hilo mientras el primero espera.

· El resultado sería mejor rendimiento y desempeño.

· No se logra esto con procesos servidores independientes puesto que deben compartir un buffer caché común y deben estar en el mismo espacio de direcciones.

· En muchos sentidos los hilos son como miniprocesos:

Cada hilo:

· Se ejecuta en forma estrictamente secuencial.

· Tiene su propio contador de programa y una pila para llevar un registro de su posición.

Los hilos comparten la cpu de la misma forma que lo hacen los procesos:

· Secuencialmente, en tiempo compartido.

· Solo en un multiprocesador se pueden ejecutar realmente en paralelo.

· Los hilos pueden crear hilos hijos.

· Mientras un hilo está bloqueado se puede ejecutar otro hilo del mismo proceso. Los distintos hilos de un proceso comparten un espacio de direcciones, el conjunto de archivos abiertos, los procesos hijos, cronómetros, señales, etc. Los hilos pueden tener distintos estados: en ejecución, bloqueado, listo, terminado.

Uso de Hilos

Los hilos permiten la combinación del paralelismo con la ejecución secuencial y el bloqueo de las llamadas al sistema. Consideramos el ejemplo del servidor de archivos con sus posibles organizaciones para muchos hilos de ejecución. Iniciamos con el modelo:

Servidor / trabajador:

Un hilo, el servidor, lee las solicitudes de trabajo en el buzón del sistema.

Elige a un hilo trabajador inactivo (bloqueado) y le envía la solicitud, despertándolo. El hilo trabajador verifica si puede satisfacer la solicitud por medio del bloque caché compartido, al que tienen acceso todos los hilos.

Si no envía un mensaje al disco para obtener el bloque necesario y se duerme esperando el fin de la operación. Se llama:

Al planificador y se inicializa otro hilo, que tal vez sea el servidor, para pedir más trabajo;

A otro trabajador listo para realizar un trabajo. Los hilos ganan un desempeño considerable pero cada uno de ellos se programa en forma secuencial. Otro modelo es el de:

Equipo:

Todos los hilos son iguales y cada uno obtiene y procesa sus propias solicitudes. No hay servidor. Se utiliza una cola de trabajo que contiene todos los trabajos pendientes, que son trabajos que los hilos no han podido manejar.

Un hilo debe verificar primero la cola de trabajo antes de buscar en el buzón del sistema. Un tercer modelo es el de:

Entubamiento:

El primer hilo genera ciertos datos y los transfiere al siguiente para su procesamiento. Los datos pasan de hilo en hilo y en cada etapa se lleva a cabo cierto procesamiento. Un programa diseñado adecuadamente y que utilice hilos debe funcionar bien: En una única cpu con hilos compartidos, en un verdadero multiprocesador.

Grupo 2 Sección 2 Sistemas Distribuidos

República Bolivariana de Venezuela
Universidad Nacional Experimental
"Rómulo Gallegos"
Area de Ingenieria en Sistemas






Sistemas Distribuidos

Procesos y Procesadores








Bachilleres: Pablo Pérez C.I 17.352.063

Alexis Hurtado C.I 16.528.865

Yonn Vera C.I 16.270.394

Desiree Barrios C.I 15.864.835

Haiskel Tovar C.I 15.712.381

Yanis Parra C.I 16.111.043

Sección 2


San Juan de los Morros, Enero de 2009