Soporte del Sistema

Operativo

Jos Sulla Torres

Agenda

Introduccin.

El nivel de sistema operativo.

Proteccin.

Procesos e hilos.

Comunicacin e invocacin.

Arquitectura del sistema operativo.

Resumen.

Introduccin

Middleware permite la comunicacin remota entreobjetos o procesos en los nodos de un sistema

distribuido.

Por debajo del nivel de middleware se sita el nivel delSistema Operativo (S.O.).

El S.O. puede resolver los requisitos del middleware(acceso eficiente a los recursos y flexibilidad para lagestin).

La tarea de un S.O. es la de proporcionar abstracciones,por ejemplo: sockets en lugar de acceso directo a la red.

Introduccin

Perspectiva histrica:

Sistemas operativos en red: Existenmltiples imgenes del sistema, una en cadanodo. Los nodos mantienen la autonomapara la gestin de sus propios recursos.

Introduccin

Sistemas operativos distribuido: Existeuna nica imagen del sistema. No debenpreocuparse del nodo en que lanzan susprogramas.

Middleware y sistemas operativos en red

En realidad, no se emplean ampliamente

ningn Sistema Operativo Distribuido, sino

slo S.O. en Red, por las siguientes razones:

1. Los usuarios ya han realizado grandes

inversiones en su software de aplicaciones.

2. Los usuarios prefieren tener autonoma en la

gestin de sus propias mquinas.

El nivel de sistema Operativo

El middleware se ejecuta en mltiplescombinaciones hardware/sistema operativo,es decir en mltiples plataformas en losnodos de un sistema distribuido.

El middleware utiliza una combinacin deesos recursos locales para implementar losmecanismos de invocacin remota entreobjetos.

El Nivel de Sistema Operativo

Aplicaciones, servicios

Computador y

Plataforma

Middleware

SO: ncleo,bibliotecas y servidores

hardware de red

SO1

Computador y hardware de red

Nodo 1 Nodo 2

Procesos, hilos,comunicaciones, ...

SO2Procesos, hilos,comunicaciones, ...

El nivel de sistema operativo

Componentes de la arquitectura:

Ncleos (kernel) y

procesos.

Los ncleos y el proceso servidor son loscomponentes que gestionan los recursos ylos presentan a los clientes a travs de unainterfaz de recursos.

El nivel de sistema Operativo

La interfaz debe tener las siguientescaractersticas:1. Encapsulamiento: Los detalles del conjunto de

operaciones ofrecidas deben ocultarse.

2. Proteccin: Los recursos deben protegerse delos accesos no permitidos.

3. Procesamiento concurrente: Los clientespueden compartir mltiples recursos y acceder aellos concurrentemente.

El nivel de sistema Operativo

Una combinacin de bibliotecas, ncleos yservidores puede utilizarse para realizarlas siguientes tareas de invocacin:

Comunicacin: Los parmetros y resultadosdeben pasarse desde y hacia los gestores derecursos.

Planificacin: El procesamiento debeplanificarse dentro del ncleo.

Funcionalidad bsica del sistema operativo

Gestor de

comunicaciones

Gestor del hilos Gestor de memoria

Supervisor

Gestor de procesos

El nivel de sistema Operativo

Principales componentes de Sistema Operativo Gestor de proceso: gestiona la creacin y las

diferentes operaciones sobre procesos.

Gestor de hilos: incluye la creacin, sincronizacin yplanificacin de hilos.

Gestor de comunicaciones: entre hilos asociados adiferentes procesos.

Gestor de memoria: gestin de memoria fsica y virtual.

Supervisor: resolucin de interrupciones y otrasexcepciones, control de la unidad de gestin dememoria y cach.

Proteccin

Los recursos necesitan proteccin contra losaccesos no permitidos.

Una solucin a los subproblemas deproteccin requerir tcnicascriptogrficas.

Otra posibilidad es el uso de lenguajes deprogramacin con sistemas de tiposseguros.

Tambin se utiliza soporte hardware(ncleo) para proteger los mdulos entre s,independientemente del lenguaje.

Ncleos y proteccin

El ncleo es un programa cuya principalpropiedad es que su cdigo siempre seejecuta con privilegios completos deacceso a los recursos fsicos en elcomputador husped (supervisor).

El ncleo tambin gestiona los espacios dedirecciones para protegerse a s mismo, y aotros procesos, de accesos desde unproceso anmalo.

Ncleos y proteccin

Un espacios de direcciones es un conjuntode rangos de posiciones de memoria virtualcon derechos de acceso (lectura - escritura).

Un proceso de usuario tiene un espacio dedirecciones de nivel usuario con derechosde acceso a memoria restringidos encomparacin con el espacio de direccionesdel ncleo.

Ncleos y proteccin

Procesos e hilos

El concepto tradicional en los S.O. es que unproceso ejecuta una nica actividad.

Esto es poco adecuado para lasespecificaciones de los sistemas distribuidos,que necesita concurrencia interna.

El problema es que los procesos realizan lacomparticin de una forma difcil y cara.

Procesos e hilos

La solucin es ampliar el concepto deproceso de forma que pudiera asociarse amltiples actividades.

Un hilo es una abstraccin del S.O. asociadaa una actividad.

Procesos e hilos

Un entorno de ejecucin equivale a una

unidad de gestin de recursos que consiste:

Un espacio de direcciones.

Recursos de comunicacin y sincronizacin.

Recursos de alto nivel como archivos.

Procesos e hilos

Los entornos de ejecucin son caros en

cuanto a su creacin y gestin, aunque sin

embargo pueden ser compartidos por ms de

un hilo.

Procesos e hilos

Los hilos pueden crearse y destruirse deforma dinmica segn se necesite.

El principal propsito para la existencia demltiples hilos de ejecucin es maximizar elgrado de ejecucin concurrente entre lasdiferentes operaciones.

Reduce la tendencia de los servidores aconvertirse en cuellos de botella.

Espacio de direcciones

Un espacio de direcciones es una unidad degestin de la memoria virtual de un proceso.

Tamao: 232 - 264 bytes

Formado por una o ms regiones, separadaspor reas de memoria virtual inaccesibles.

Regin: zona de memoria virtual contiguaaccesible por los hilos del proceso propietario.

Caractersticas de la regin: tamao,

permisos de lectura/escritura/ejecucin,

indicacin de crecimiento.

Espaciado de direcciones

Pila

Texto

Montn

Regiones

auxiliares

0

2N

Cdigo

Inicializacin

Espacio de direcciones

Una regin de memoria compartida es unaregin adicional para satisfacer la necesidadde compartir memoria entre procesos.

Algunos usos de esta regin es: Bibliotecas: Varios procesos pueden compartir

una sola copia del cdigo.

Ncleo: El cdigo y los datos del ncleo secorresponden dentro del espacio dedirecciones. No hay necesidad de conmutar.

Comparticin de datos y comunicacin: Esms eficiente utilizar regiones de direccionescompartidas que intercambiar datos mediantemensajes.

Creacin de un proceso nuevo

Para un sistema distribuido el diseo delmecanismo de creacin de un proceso debetener en cuenta la utilizacin de mltiplescomputadores.

La creacin de un proceso nuevo puedeseparase en dos aspectos independientes:

La eleccin del computador destino (delcluster).

La creacin de un entorno de ejecucin (y lade un hilo inicial en l).

Eleccin del nodo de proceso

Es una cuestin de poltica. Se distinguen lassiguientes:

Poltica de ubicacin: decide si un procesonuevo debe ubicarse en el nodo local o en unremoto, esto depender si el nodo est pocoo muy cargado.

Poltica de transferencia: determina qu nodoalojar un proceso nuevo seleccionado paratransferirse.

Poltica de localizacin: pueden ser estticas(no considera el estado) o adaptativas.

Clusteres

Un grupo clster no es ms que un conjunto

de computadoras conectados mediante una

red de comunicaciones.

Eleccin del nodo de proceso

Los sistemas de comparticin de carga en uncluster pueden ser:

Centralizados: existe un gestor de cargasobre los nodos.

Jerrquicos: existe varios gestores de cargaorganizados en una estructura arborecente.

Descentralizados: los nodos intercambianinformacin entre ellos directamente.

Eleccin del nodo de proceso

Los algoritmos de comparticin pueden ser:

Iniciados por el emisor: enva a los dems

Iniciados por el receptor: avisa que notiene carga.

Creacin de un nuevo entorno de ejecucin

Existen 2 aproximaciones en la definicin einiciacin del espacio de direcciones de unproceso recientemente creado:

1. Utiliza un formato definido estticamente.

2. Puede definirse respecto a un entorno deejecucin existente. El proceso hijocomparte una regin del padre.

Creacin de un nuevo entorno de ejecucin

Una optimizacin llamada copia en escriturase da cuando una regin heredada se copiadesde el padre.

La regin es copiada pero por defecto no serealiza una copia fsica.

Los marcos de pgina que componen laregin heredada se comparten entre los dosespacios de direcciones.

Una pgina de la regin es copiadafsicamente nicamente cuando uno de losdos procesos intente modificarla.

Copia en escritura

a) Antes de escribir b) Despus de escribir

Marco

compartidoTabla de pg

de A

Tabla de pg

de B

Espaciado de direcciones del proceso A Espaciado de direcciones del proceso B

Ncleo

RA RB

RB copiado

desde RA

Hilos

El servidor tiene un conjunto almacenado por

uno o ms hilos cada uno de los cuales, y

de forma repetitiva, toma una solicitud de la

cola de solicitudes recibidas y la procesa.

No interesa el instante en el que se

recibe las solicitudes y se almacenan para

ser procesadas por los hilos.

Clientes y servidores con hilos

Servidor

N hilos

Entrada-salida

Cliente

El hilo 2 realiza

T1

El hilo 1

solicitudes del servidor

genera los

resultados

Solicitudes

Receipt &queuing

Hilos

Supongamos que cada solicitud necesita, portrmino medio, 2 mseg. de procesamiento y 8mseg. de entrada-salida.

La productividad mxima del servidor:

Si existe un nico hilo debe realizar todo elprocesamiento, entonces cualquier solicitudes de 2 + 8 = 10 mseg. Entonces el servidorpodr atender a 100 clientes x seg.

Si existe 2 hilos y estos se bloquean sobreuna nica unidad de disco, entonces resultade 1000/8 = 125 solicitudes x seg.

Hilos

Si ahora existe un cach de bloques de disco,

si se consigue una tasa de aciertos del 75%,

el tiempo medio de entrada-salida por cada

solicitud se reduce a (0.75x0 + 0.25x8)= 2

mseg. y la productividad se incrementa a

1000/2 = 500 solicitudes x seg.

Considerando la gestin de la cach

entonces y si el tiempo se incrementa a 2.5

mseg. Entonces podr gestionar como

mximo 1000/2.5 = 400 solicitudes x seg.

Arquitecturas para servidores multi-hilo

Arquitectura de asociacin de trabajadores: Elservidor, durante su inicializacin, crea unconjunto fijo de hilos de trabajadores paraprocesar las solicitudes.

Arquitectura de hilo por solicitud: Genera unhilo por cada solicitud

Arquitectura de hilo por conexin: Asocia unhilo a cada conexin

Arquitectura de hilo por objeto: Asocia un hiloa cada objeto remoto.

Arquitecturas para servidores multi-

hilo

a. Hilos-por-solicitud b. Hilo-por-conexin c. Hilo-por-objeto

Objetos

Trabajadores

E/S ObjetosObjetos E/S

Hilo por-conexin Hilo por-solicitud

remotos remotosremotos

Hilos dentro de los clientes

Tambin se puede incorporar hilos a los

clientes.

Por ejemplo: Navegadores web. El usuario

sufre retardos significativos mientras se

cargan las pginas; es por lo tanto esencial

para los navegadores la gestin de mltiples

solicitudes concurrentes a pginas web.

Hilos frente a mltiples procesos

Se prefiere el modelo de proceso multi-hilo

debido a que la creacin y gestin de los hilos

es mas barata que la de los procesos y la

comparticin de recursos se puede conseguir

de forma mas eficiente entre hilos que entre

procesos ya que los hilos comparten los

entornos de ejecucin.

Hilos frente a mltiples procesos

Un entorno de ejecucin tiene:

Espacio de direcciones,

Interfaces de comunicacin y sincronizacin.

Recursos de alto nivel

Un hilo tiene:

Prioridad de planificacin,

Estado de ejecucin (BLOQUEADO o

PREPARADO).

Almacenamiento de registros.

Gestin de interrupciones del hilo.

Hilos frente a mltiples procesos

Comparacin entre procesos e hilos

1. La creacin de un nuevo hilo dentro de unproceso existente es mas barata que lacreacin de un proceso.

2. La conmutacin a un hilo diferente dentro delmismo proceso es mas barata que entre hilosque pertenecen a diferentes procesos.

3. Los hilos dentro de un proceso puedencompartir datos y otros recursos.

4. Los hilos dentro de un proceso no estnprotegidos entre ellos.

Programacin de hilos

Equivale a la programacin concurrente:

condiciones de carrera, secciones crticas,

monitores, variables de condicin, semforos.

La mayor parte de la programacin de hilos

se realiza en lenguajes de programacin

como C aumentados con bibliotecas de hilos.

La clase de Java Thread incluye el

constructor y los mtodos de gestin, as

como los mtodos de sincronizacin.

Mtodos constructor y de gestin de hilos Java

Thread(ThreadGroup group, Runnable target, String name)

Crea un nuevo hilo en estado SUSPENDIDO, perteneciente a grupo eidentificado con nombre; el hilo ejecutar el mtodo run() de destino.

setPriority(int newPriority), getPriority()

Cambia y devuelve la prioridad del hilo.

run()

Un hilo ejecuta el mtodo run() de su objeto destino.

start()

Cambia el estado de un hilo desde SUSPENDIDO a PREPARADO.

sleep(int millisecs)

Provoca que el hilo pase al estado SUSPENDIDO durante el tiempo quese especifica.

yield()

Pasa al estado READY e invoca al planificador.

destroy()

Elimina el hilo.

Mtodos constructor y de gestin de hilos Java

thread.join(int millisecs)

Bloquea el hilo invocador durante el tiempo especificado hastaque el hilo haya terminado.

thread.interrupt()

Interrrumpe el hilo: le obliga a volver desde una llamada amtodo bloqueante como sleep().

object.wait(long millisecs, int nanosecs)

Bloquea el hilo invocador hasta que una llamada realizada aaotify() o notifyAll() en el objeto despierte el hilo, o bien el hilo seainterrumpido, o bien el tiempo especificado se haya cumplido.

object.notify(), object.notifyAll()

Despierta, respectivamente, uno o todos los hilos que haninvocado a wait() en el objeto.

Tiempos de vida de los hilos

Cada nuevo hilo se crea en la misma

mquina vritual Java que su creador y en

estado SUSPENDIDO.

Una vez que ha pasado a estado

PREPARADO con el mtodo start(), ejecuta

el mtodo run() de un objeto designado en su

constructor.

Un hilo finaliza su vida cuando vuelve del

mtodo run(), o bien cuando se invoca el

mtodo destroy().

Sincronizacin de hilos

La principal dificultad estriba en la

comparticin de objetos y en las tcnicas

utilizadas para la coordinacin y cooperacin

de los hilos.

20

n

Leer el valor de nAadir 1Escribir el valorde regreso a n

Leer el valor de nAadir 1Escribir el valorde regreso a n

Proceso A

n=n+1

Proceso B

n=n+1

20 20

21 21

Sincronizacin de hilos

Java proporciona la palabra clave

synchronized para designar un monitor que

es un recurso de sincronizacin de hilos.

La garanta de un monitor viene del hecho de

que como mximo un hilo puede ejecutarse

dentro del monitor.

Un hilo se bloquea con wait().

Un hilo se desbloquea con notify().

Un hilo se bloquea hasta que termine con

join().

Planificacin de hilos

Planificacin apropiativa: Un hilo puede

suspenderse en cualquier punto para dejar

paso a otro hilo, incluso aunque el hilo

pudiera seguir en ejecucin.

Planificacin no apropiativa: Un hilo se

ejecuta hasta que l mismo realiza una

invocacin al sistema de gestin de hilos,

siendo en ese momento cuando el sistema

puede desalojarle para planificar otro hilo.

Implementacin de hilos

Muchos ncleos dan soporte para procesosmultihilo de forma nativa.

Problemas cuando un ncleo no tiene soportepara procesos multihilo:

Los hilos de un cierto proceso no puedenaprovecharse de un multiprocesador.

Un hilo que genera una falta bloquea elproceso y todos los hilos dentro de l.

Los hilos de diferentes procesos no puedenplanificarse de acuerdo a un nico criterio deprioridad relativa.

Implementacin de los hilos

ProcesoA

ProcesoB

Procesadores virtuales Ncleo

Proceso

Ncleo

P ocioso

P solicitado

P aadido

SA bloqueado

SA desbloqueado

SA desalojado

A. Asignacin de procesadores

virtuales a procesos

B. Eventos entre planificador de usuario y ncleo

Key: P = procesador; SA = activacin del planific

Comunicacin e invocacin

Cuestiones acerca de los sistemas operativos:

Qu primitivas de comunicacin debeproporcionar?

Qu protocolos debe soportar y cmo deabierta es la implementacin de lacomunicacin?

Qu pasos han sido dados para hacer que lacomunicacin sea todo lo eficiente posible?

Qu soporte se proporciona para lasoperaciones de latencia elevada y para lasdesconectadas?.

Primitivas

Algunos ncleos diseados para sistemasdistribuidos han proporcionado primitivas decomunicacin.

Amoeba proporciona las operacioneshazOperacin, tomarPeticin yenviaRespuesta como primitivas, que son masventajosos sobre el middleware que loproporciona RMI sobre sockets, donde uncliente debe realizar 2 llamadas (write y read)para cada invocacin remota. Sobre Amoebasolamente se necesitara una nica llamada.

Protocolos y apertura

Los protocolos es uno de los requisitosprincipales de los sistemas operativos quepermitan la intercomunicacin entreimplementaciones middleware.

Los protocolos se organizan en una pila deniveles. Muchos S.O. permiten la integracinesttica de nuevos niveles mediante la inclusinde un manejador (driver).

Por el contrario la composicin dinmica deprotocolos es una tcnica en la que puedecomponerse para ajustarse a los requisitos deuna aplicacin particular.

Prestaciones de la invocacin

Son un factor crtico ya que los clientes y

servidores pueden realizar muchos millones

de operaciones asociadas a invocaciones a

los largo de su vida, de forma que pequeas

fracciones de milisegundo son relevantes en

los costes de invocacin.

Las tecnologas de red continan mejorando

pero los tiempo de invocacin no han

decrecido en proporcin con el incremento del

ancho de banda.

Costes de invocacin

Ejemplos de invocacin: Llamada a un

procedimiento, llamada al sistema, el envo de

un mensaje, invocacin a un mtodo remoto.

Cada mecanismo provoca que se ejecute

cdigo fuera del mbito del procedimiento u

objeto que invoca.

Cada invocacin supone una transicin de

dominio (cambio de un espacio de

direcciones), planificacin y conmutacin de

hilos.

Invocaciones entre espacios de direcciones

Transferencia de control mediante

una instruccin trap

Usuario Ncleo

Hilo

User 1 User 2

Transferencia de control mediante

instrucciones privilegiadas

Hilo 1 Hilo 2

Frontera de dominio

de proteccin

(a) Llamada el sistema

(b) RPC/RMI (dentro de un computador)

Ncleo

(c) RPC/RMI (entre computadores)

User 1 User 2

Hilo 1 Red Hilo 2

Ncleo 2Ncleo 1

Invocacin utilizando la red

Un RPC nulo (igual que un RMI nulo) es un

RPC sin parmetros que ejecutan un

procedimiento nulo y no devuelve valores.

Los costes de invocaciones nulas tiene mucha

importancia ya que miden una sobrecarga fija,

la latencia.

Los costes de invocacin se incrementan con

los tamaos de los argumentos y resultados,

pero en muchos casos la latencia es

significativa en comparacin con el resto de

retardo.

Invocacin utilizando la red

Otro valor de inters es el ancho de banda(productividad), que es la tasa de transferencia dedatos entre computadores en un nico RPC.

Componentes en el retardo de invocacin remota: Empaquetamiento: preparacin de los datos.

Copia de datos: entre el usuario y ncleo, encada nivel de protocolo, en los bferes.

Inicializacin de paquetes: inicializacin decabeceras y finalizacin, as como los checksum.

Planificacin de hilos y conmutacin decontexto: llamadas al sistema y uso de mas de unhilo.

Espera por reconocimiento: eleccin delprotocolo.

Comparticin de memoria

Las regiones compartidas pueden utilizarsepara una comunicacin rpida entre unproceso de usuario y el ncleo, o bien entreprocesos de usuario.

Los datos se comunican mediante la escrituray la lectura en la regin compartida,

Se pueden necesitar llamadas al sistema einterrupciones para la sincronizacin.

Una regin compartida slo se justificacuando se utiliza suficientemente, de formaque amortiza el coste de inicializacin.

Invocacin dentro de un computador

La mayor parte de las invocaciones entre

espacios de direcciones distintos se realizan

dentro de un computador, y no como es de

esperar en una instalacin cliente-servidor,

entre diferentes computadores.

As, se desarroll un mecanismo de

invocacin ms eficiente, llamado RPC de

peso ligero (LRPC, light weight RPC), para el

caso de dos procesos en la misma mquina.

Invocacin dentro de un computador

El diseo de LRPC se basa en: optimizaciones de la copia de datos y la planificacin de los hilos.

Optimizaciones de la copia de datos:Debera ser mas eficiente la utilizacin deregiones de memoria compartida para lacomunicacin cliente-servidor, con una regin(privada) diferente entre el servidor y cadauno de los clientes.

Esta regin contiene una o ms pilas pordonde se pasan argumentos y devuelvenvalores directamente. En RPC lo tendran quehacer a travs del ncleo.

Una invocacin a procedimiento remoto de peso ligero

1. Copia argum

2. Invoca al ncleo (trap)

4. Ejecuta el procedimiento

y copia los resultados

Cliente

Usuario Resguardo

Servidor

Ncleo

Resguardo

3. Retrollamada 5. Retorno (trap)

APila A

Operacin concurrente y asncrona

Una tcnica para vencer las latencias muy

elevadas es la operacin asncrona, la cual

aparece en dos modelos de programacin:

invocaciones concurrentes e

invocaciones asncronas.

Estos modelos aparecen sobre todo en el

dominio del middleware en lugar del diseo

del ncleo del sistema operativo.

Realizando invocaciones concurrentemente

El middleware proporciona invocaciones

bloqueantes, es la aplicacin que crea

mltiples hilos para realizar estas

invocaciones bloqueantes de forma

concurrente.

Ejemplo: Una pgina web normalmente

contiene varias imgenes. El navegador no

necesita obtener las imgenes en una

secuencia en particular, de forma que realiza

solicitudes concurrentes.

Realizando invocaciones concurrentemente

Las invocaciones entre un cliente y servidor:

Caso serializado, el cliente empaqueta losargumentos, invoca la operacin Enva yespera hasta que la respuesta del servidorllegue; cuando eso ocurra ejecuta Recibe,desempaqueta y finalmente procesa losresultados.

Caso concurrente, el primer hilo empaquetalos argumentos y llama a la operacin Envo. Elsegundo hilo inmediatamente realiza lasegunda invocacin. Cada hilo espera larecepcin de sus resultados.

Temporizacin para invocaciones serializadas y concurrentes

Cliente Servidor

execute request

Send

Receiveunmarshal

marshal

Receiveunmarshal

process results

marshalSend

process args

marshalSend

process args

Transmisin

Receiveunmarshal

process results

execute request

Send

Receiveunmarshal

marshal

marshalSend

process args

marshalSend

process args

execute request

Send

Receiveunmarshal

marshal

execute request

Send

Receiveunmarshal

marshalReceive

unmarshalprocess results

Receiveunmarshal

process results

Tiempo

Cliente Servidor

Invocaciones serializadas Invocaciones concurrentes

Invocaciones asncronas

Es aquella que se realiza de forma asncronarespecto al invocador, es decir, se realiza conuna llamada no bloqueante, la cual retorna tanpronto como el mensaje de solicitud deinvocacin ha sido creado y esta preparadopara ser enviado.

Algunas veces el cliente no necesitarespuesta. Por ejemplo, las invocaciones deuna direccin (ping) tiene semntica pudiera.En caso contrario el cliente utiliza una llamadaseparada para obtener los resultados.

Invocaciones asncronas persistentes

Es un modelo de invocacin msdesarrollado, en la semntica de fallos.

El modelo intenta realizar la invocacinindefinidamente, hasta que puede determinarque ha tenido xito o ha fracasado, o hastaque la aplicacin cancela la invocacin.

Ejemplo: QRPC (RPC en colas), inserta encolas, realizando un registro estable, lassolicitudes de invocaciones salientes mientrasno exista conexin a red y planifica lasoperaciones que son enviadas a losservidores a travs de la red cuando existeconexin.

Arquitectura del Sistema Operativo

Un sistema distribuido abierto debera

posibilitar lo siguiente:

Ejecutar en cada computador nicamente el

software de sistema que sea necesario.

Permitir al software implementar la posibilidad de

que cualquier servicio particular sea cambiado

independientemente de otros recursos.

Permitir que se puedan proporcionar diferentes

alternativas para el mismo servicio.

Introducir nuevos servicios sin daar la integridad

de los ya existentes.

Arquitectura del Sistema Operativo

El ncleo debera proporcionar nicamente losmecanismos bsicos sobre los que seimplementan en un cierto nodo las tareas degestin de recursos generales.

Los mdulos del servidor deberan cargarsede forma dinmica bajo solicitud, paraimplementar las polticas de gestin derecursos que solicitan las aplicacionesactualmente en ejecucin.

Existen 2 diseos de ncleos: monoltica y

microncleo.

Ncleos monolticos y microncleos

Monoltico:

masivo, realiza todas las funciones

bsicas del S.O. necesitando para ello del

orden de megabytes de cdigo y datos

indistinguible, en su composicin. Est

codificado de una forma no modular.

intratable, en su resultado. Es difcil

alterar cualquier componente software.

Ncleos monolticos y microncleos

Microncleo:

El ncleo proporciona nicamente las

abstracciones ms bsicas, principalmente

espacios de direcciones, hilos y

comunicacin local entre procesos

El resto de servicios del sistema vienen

dados por servidores que se cargan

dinmicamente, precisamente en aquellos

computadores del sistema distribuido que

los requieran.

Ncleo monoltico y microncleo

Ncleo monoltico Microncleo

Servidor: Programa servidor cargado dinmic:Cdigo y datos ncleo:

.......

.......

Leyenda:

S4

S1 .......

S1 S2 S3

S2 S3 S4

Ncleo monoltico y microncleo

El papel del microncleo

Middleware

Subsistema

de soporte

del lenguaje

Subsistema

de soporte

del lenguaje

Subsistema de

emulacin SO ....

Microncleo

Hardware

El microncleo soporta el middleware mediante subsistemas