Unidad 4 sistemas operativos

6 may
4 Memoria Compartida Distribuida (MCD).
Hemos visto que hay 2 tipos de sistemas con varios CPU’s:
• Multiprocesador.- 2 o más cpu’s comparten la memoria principal común.
• Multicomputadora.- Cada cpu tiene su memoria, nada se comparte.
Una analogía con un salón de clases:
• Multiprocesador.- Pizarrón al frente del salón donde todos los alumnos observan
• Multicomputadora.- cadaalumno observa su propio cuaderno.
Consecuencias de la diferencia entre uno y otro:
Hardware
Diseñar una máquina con muchos cpu’s usando la misma memoria es difícil (bus o conmutador)
Las multicomputadoras son fáciles de construir, un número ilimitado de computadoras, cada una con su cpu y memoria conectadas por una red
Software
Hay muchas técnicas de programación en multiprocesadores (RC,semáforos, etc.) y hay mucho conocimiento teórico y práctico respecto al tema.
Con las multicomputadoras es lo contrario. La comunicación se basa en E/S de mensajes o en RPC pero se dificulta el uso de gráficos o estructuras complejas como parámetros, así como el uso de variables globales.
En resumen las multicomputadoras son más fáciles de construir pero más difíciles de programar. Lo que senecesita son sistemas fáciles de construir y programar.
Introducción
En los primeros días de la computación distribuida todos suponían los programas sin memoria compartida, se ejecutaban en diferentes espacios de direcciones, la comunicación se pensaba como transferencia de mensajes entre espacios de direcciones ajenos. En 1986 se propuso un esquema diferente: Memoria compartida Distribuida (DSM):Tener una colección de computadoras conectadas en red compartiendo un solo espacio de direcciones virtuales con páginas. Cada página está presente en una computadora. En el hardware se hace una llamada a las páginas locales, con toda la velocidad de la memoria. Un intento por llamar a una página en una computadora diferente causa un fallo de página en el hardware, el cual realiza un señalamiento alSistema Operativo, éste envía un mensaje a la máquina remota que encuentra la página necesaria y la envía al solicitante. Se reinicia la instrucción detenida y se puede concluir. Este diseño es similar a la memoria virtual tradicional: cuando un proceso toca una página no residente, ocurre un señalamiento y el SO la busca y asocia con el proceso. La diferencia es que en vez de traer la página deldisco se obtiene de otro procesador en la red, sólo que el desempeño es pobre ya que las páginas andan de un lado a otro en la red. Todavía hay muchas técnicas por descubrir para minimizar el tráfico en la red y la latencia desde una solicitud de memoria hasta su satisfacción.
Un método consiste en no compartir todo el espacio de direcciones, sólo una parte (variables y estructuras necesarias enmás de un proceso). En este modelo no se tiene acceso a una memoria normal sino a una colección de variables compartidas, lo que reduce mucho la cantidad de datos a compartir. Una optimización consiste en repetir las variables compartidas en varias máquinas. El problema sólo radica en tener consistentes varias copias. Las lecturas se hacen de forma local, sin tráfico en la red y las escriturasmediante un protocolo de actualización de varias copias.
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4.1 Configuraciones de MCD.
4.1.1 De circuitos, basados en bus, anillo o con conmutador.
Circuitos:
La mayoría de las computadoras tienen memoria externa, pero también existen circuitos independientes con un CPU y memoria (en autos, juguetes, etc.) La porción del CPU del circuito tiene direcciones y líneas de datos que seconectan en directo con la porción de la memoria (Fig. 6.1 a)
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Una extensión simple de este circuito tendría varios CPU compartiendo la misma memoria, esto es posible pero difícil, caro y poco usual (Fig. 6.1 b).

Bus
La forma más simple pero práctica de construir un multiprocesador es basarlo en un bus al que se conecte más de un CPU.
El tráfico por procesador y el ancho de banda del bus...