Multi procesador

Sistemas de multiprocesamiento
1.1. Descripción general
Los sistemas de multiprocesamiento tienen procesadores múltiples corriendo al mismo tiempo. Los sistemas de multiprocesamiento tradicionales tienen de 2 a 128 procesadores. Más allá de ese número (y este límite superior sigue aumentando) de sistemas de multiprocesamiento se convierten en procesadores paralelos. Los sistemas demultiprocesamiento permiten que diferentes hilos funcionen en diferentes procesadores. Esta capacidad acelera considerablemente el funcionamiento de programa. Ahora dos hilos pueden funcionar más o menos independientemente uno de otro sin requerir que el hilo intercambia para conseguir los recursos del procesador. Los sistemas operativos de multiprocesador son en sí mismos con hilos múltiples y generantambién hilos que pueden funcionar en los procesadores separados para mejor provecho.

Un sistema operativo multiproceso se refiere al número de procesadores del sistema, que es más de uno y éste es capaz de usarlos todos para distribuir su carga de trabajo. Generalmente estos sistemas trabajan de dos formas: simétrica o asimétricamente.

Cuando se trabaja de manera asimétrica, el sistema operativoselecciona a uno de los procesadores el cual jugará el papel de procesador maestro y servirá como pivote para distribuir la carga a los demás procesadores, que reciben el nombre de esclavos.

Cuando se trabaja de manera simétrica, los procesos o partes de ellos (threads) son enviados indistintamente a cualquiera de los procesadores disponibles, teniendo, teóricamente, una mejor distribución yequilibrio en la carga de trabajo bajo este esquema. Se dice que un thread es la parte activa en memoria y corriendo de un proceso, lo cual puede consistir de un área de memoria, un conjunto de registros con valores específicos, la pila y otros valores de contexto. Es aspecto importante a considerar en estos sistemas es la forma de crear aplicaciones para aprovechar los varios procesadores.

Existenaplicaciones que fueron hechas para correr en sistemas mono proceso que no toman ninguna ventaja a menos que el sistema operativo o el compilador detecte secciones de código paralelizadle, los cuales son ejecutados al mismo tiempo en procesadores diferentes. Por otro lado, el programador puede modificar sus algoritmos y aprovechar por sí mismo esta facilidad, pero esta última opción las más de lasveces es costosa en horas hombre y muy tediosa, obligando al programador a ocupar tanto o más tiempo a la paralización que a elaborar el algoritmo inicial.

A medida que crece el número de usuarios de un sistema de computación, o bien las necesidades de los mismos, crece también el número de procesos a ejecutar. Así las cosas pueden llegar un momento en que un sistema operativo monoprocesadorpueda verse desbordado en su labor. Lo que podemos es en primer lugar, y a nivel de hardware, incorporar más y mejores procesadores. En segundo lugar, vestir al sistema físico con un sistema operativo multiprocesador que sea verdaderamente capaz de aprovechar todos los procesadores instalados.

Las capacidades fundamentales son:
ü Equilibrio de cargas de Entrada / Salida.
Ü Equilibrio de carga delprocesador.
Ü Reconfiguración.


Los sistemas multiprocesadores proporcionan una alternativa arquitectónica atractiva para mejorar el rendimiento de los sistemas informáticos mediante la reunión de un cierto número de procesadores estándares de bajo coste.
Un multiprocesador bien diseñado puede llegar al límite tecnológico de velocidad mediante la operación de varios procesadores de altavelocidad en paralelo. Alternativamente, un sistema multiprocesador compuesto de microprocesadores estándares de amplia disponibilidad puede lograr una mejor proporción costo/rendimiento que un monoprocesador de elevada velocidad basado en tecnologías exóticas. El coste relativamente alto de los sistemas multiprocesadores puede ser compensado si se les emplea como servidores de cálculo en sistemas...