Dpso U1 A1 Dapr

 

 

Ingeniería en Desarrollo de Software Programación de Sistemas Operativos 3er Semestre Alumno: Daniel Pineda de la Riva Matricula: es162006588 Docente: Mónica Mora Téllez Unidad 1 Actividad 1: Administración del procesador. procesador.

 

  1.- Investiga y analiza las funciones y los elementos componentes de un procesador, así como sus características. La función principal de un procesador es ejecutar instrucciones y la organización que tiene viene condicionada por las tareas que debe realizar y por cómo debe hacerlo. Los procesadores están diseñados y operan según una señal de sincronización. Esta señal, conocida como señal de reloj, es una señal en forma de onda cuadrada periódica con una determinada frecuencia. Todas las operaciones hechas por el procesador las gobierna esta señal de reloj: un ciclo de reloj determina la unidad básica de tiempo, es decir, la duración mínima de una operación del procesador. Para ejecutar las instrucciones, todo procesador dispone de tres componentes principales: 1) Un conjunto de registros: espacio de almacenamiento temporal de datos e instrucciones dentro del procesador. 2) Unidad aritmética y lógica o ALU1: circuito que hace un conjunto de operaciones aritméticas y lógicas con los datos almacenados dentro del procesador. 3) Unidad de control: circuito que controla el funcionamiento de todos los componentes del procesador. Controla el movimiento de datos e instrucciones dentro y fuera del procesador y también las operaciones de la ALU. La organización básica de los elementos que componen un procesador y el flujo de información entre los diferentes elementos se ve en el esquema siguiente:

 

Características Característic as de un procesador:   Conjunto de instrucciones: el instrucciones: el conjunto de instrucciones de un procesador debe tener las suficientes facilidades para implementar lenguajes de alto nivel que permitan concurrencia efectiva al nivel de procedimientos y para manipular eficientemente estructuras de datos.   Mecanismos de comunicación interprocesador:  interprocesador:  el conjunto de procesadores





 



 



 



 



utilizado en un multiprocesador debe disponer de un medio eficiente para la comunicación entre ellos. Este mecanismo se deberá implementar en hardware. Primitivas eficientes de sincronización:  sincronización:  el diseño del procesador debe proporcionar la implementación de acciones indivisibles que sirvan de base a las primitivas de sincronización. Grandes espacios de direcciones virtuales y físicos: un físicos:  un procesador que se vaya a utilizar en la construcción de un multiprocesador de propósito general de media o gran escala debe soportar un gran espacio de direcciones físicas. Conmutación eficiente de contextos: para contextos: para una utilización efectiva, es necesario que el procesador soporte más de un dominio de direccionamiento y por tanto, proporcionar operaciones de cambio de dominio o conmutación de contexto. Recuperabilidad del proceso:  proceso:  la arquitectura de un procesador utilizado en un sistema multiprocesador debería reflejar el hecho de que el proceso y el procesador son dos entidades diferentes.

2.-Investiga el concepto multiprocesamiento y paralelismo y su relación con el sistema operativo y el procesador. Un multiprocesador se define como una computadora que contiene dos o más unidades de procesamiento que trabajan sobre una memoria común bajo un control integrado. Si el sistema de multiprocesamiento posee procesadores de aproximadamente igual capacidad, estamos en presencia de multiprocesamiento simétrico; en el otro caso hablamos de multiprocesamiento asimétrico. 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 inform arlo a los demás de alguna manera, para que se haga 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 un procesador determinado y ya no podrá asignarlo y también debe ajustar sus estrategias de asignación de recursos para evitar la sobrecarga del sistema que esta degradado.

 

Paralelismo: capacidad de un sistema informático para ejecutar al mismo tiempo instrucciones de varios procesos, por lo que es necesario que este disponga de más de un CPU. Otra clasificación del concepto de paralelismo, que se define como el trabajo en paralelo (a la vez) de varios procesadores: Paralelismo independiente: no existe sincronización ninguna. Los trabajos y programas se realizan en cada uno de los procesadores, eso sí, varios programas progr amas pueden ser procesados en un tiempo t de forma paralela. Paralelismo de grano grueso y muy grueso: la sincronización es muy elemental. Un ejemplo puede ser ejecutar procesos concurrentes en un solo procesador. Paralelismo de grano medio: la aplicación se subdivide en unidades funcionales hilos, que trabajan de forma concurrente y con un grado de comunicación elevado. 3.- Analiza las semejanzas y diferencias del multiprocesamiento y paralelismo

MULTIPROCESAMIENTO

PARALELISMO

Rendimiento y potencia de cálculo al ejecutar los programas de forma paralela.

Proceso de rendimiento global. Tanto los usuarios técnicos como los comerciales están evaluando los sistemas en paralelo como motores de rendimiento global o throughput.

La redundancia natural de un sistema Multiprocesador permite transferir un proceso a otros procesadores en caso de fallo.

Es susceptible de errores de programación difíciles de detectar y depurar.

Los sistemas Multiprocesador pueden reconfigurarse dinámicamente para adaptarse a las cargas de trabajo.

Permite que cada procesador tenga acceso a las posiciones de memoria de otros procesadores.

Se pueden añadir nuevos módulos para incrementar la potencia de cálculo.

Realizar varios cálculos simultáneamente, basado en el principio de dividir los problemas grandes para obtener varios problemas pequeños.

Se pueden agregar procesadores de diseño específico para dedicarse a una determinada tarea.

Con la existencia de varios procesadores en el sistema se pueden ejecutar varias tareas al mismo tiempo.

 

Conclusiones: Hoy en la actualidad toda información ya es procesada mediante las tecnologías de información y en este caso particular estamos hablando de las computadoras las cuales, utilizan los procesadores para que la información que estamos trabajando se pueda procesar de una manera tan rápida y eficaz que nos permita ahorrar tiempo y dinero. La importancia del multiprocesamiento y paralelismo es que nos permite poder hacer todas las funciones y procesos que tiene que realizar una computadora de una forma tan rápida que toda información que estemos procesando se pueda organizar de tal manera que no tengamos que esperar mucho tiempo para poder obtener los resultados que se requieran.

 

Referencias

Miquel Albert Orenga. (2017). El procesador. Catalunya Catalunya:: UOC. Tanenbaum. (2003). Sistemas Operativos Modernos. Mexico: Pearson Educacion. Matias Fossati. (2017). Introduccion a Sistemas Operativos. Mexico: Natsys.