Sistemas Operativos

Multiprocesamiento
Introducción
Es una tendencia significativa en el campo de la computación.
Consiste en configurar un sistema de computación con varios procesadores .
No es un enfoque nuevo pero sí posee grandes perspectivas en función del desarrollo de los microprocesadores.
Se podrían concebir sistemas construidos por cientos o miles de microprocesadores.
Inicio: Fin:Confiabilidad
Si un procesador falla, los restantes continúan operando, lo cual no es automático y requiere de un diseño cuidadoso.
Un procesador que falla habrá de informarlo a los demás de alguna manera, para que se hagan cargo de su trabajo.
Los procesadores en funcionamiento deben poder detectar el fallo de un procesador determinado.
El Sistema Operativo debe percibir que ha fallado unprocesador determinado y ya no podrá asignarlo y también debe ajustar sus estrategias de asignación de recursos para evitar la sobrecarga del sistema que está degradado.
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Explotación del Paralelismo
La mayoría de los sistemas de multiprocesamiento tienen como meta principal el incremento de la capacidad de ejecución.
La programación sigue siendo esencialmente secuencial ygeneralmente no se explota la concurrencia.
Las principales razones son las siguientes:
• Las personas piensan en forma secuencial.
• Ningún lenguaje humano proporciona la expresión adecuada de paralelismo, pero existen lenguajes de computación con soporte de concurrencia (por ejemplo, Ada, Pascal Concurrente, etc.).
• Ni el multiprocesamiento ha sido usado con amplitud para explotar elparalelismo.
• El hardware tradicional del computador está orientado hacia la operación secuencial.
• Es muy difícil depurar programas en paralelo.
Los multiprocesadores no se utilizan a menudo para explotar el paralelismo ya que es muy escaso el software que explote el paralelismo.
Lo deseable es que los Sistemas Operativos y compiladores puedan detectar e implementar el paralelismoautomáticamente.
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Paralelismo Masivo
Se debe disponer de suficientes procesadores como para que todas las operaciones que puedan ser ejecutadas en paralelo puedan ser asignadas a procesadores separados [14, Pino y Marrone].
Esto ofrece una forma de ejecutar un programa en el menor tiempo posible.
La cuestión central es, disponiendo del paralelismo masivo, ¿cuál es el tiempo mínimorequerido para ejecutar un algoritmo determinado?.
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Metas de los Sistemas de Multiprocesamiento
Las metas de los sistemas de multiprocesamiento generalmente son la confiabilidad y la disponibilidad muy altas, como así también el incremento del poder de computación.
El diseño modular proporciona una flexibilidad importante y facilita la expansión de la capacidad.
Inicio: Fin:Grados de Acoplamiento en Multiprocesamiento
Los grados de acoplamiento en multiprocesamiento pueden clasificarse de ligeramente acoplados (ver Figura 2.14 [7, Deitel]) o rígidamente acoplados (ver Figura 2.15 [7, Deitel]), según las características que se detallan en la Tabla 2.5 [7, Deitel].



Grados de acoplamiento en multiprocesamiento Descripción
Ligeramente acoplado Incluye laconexión de dos o más sistemas independientes por medio de un enlace de comunicación.
Cada sistema tiene su propio Sistema Operativo y almacenamiento.
Los sistemas pueden funcionar independientemente y se comunican cuando sea necesario.
Los sistemas separados pueden acceder a los archivos de los otros e intercambiar tareas a procesadores menos cargados.
Rígidamente acoplado Utiliza unsolo almacenamiento compartido por varios procesadores.
Emplea un solo Sistema Operativo que controla todos los procesadores y el hardware del sistema.
Tabla 2.5: Grados de acoplamiento en multiprocesamiento.
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Organización Maestro / Satélite
Un procesador está diseñado como el “maestro” y los otros como “satélites”.
El procesador “maestro” es de propósito general y realiza...