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Hebras, SMP y Microkernels




Enviado por Pablo Turmero



Partes: 1, 2

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    Dos características de un proceso
    Propietario de Recursos
    un proceso incluye un espacio virtual de direcciones donde se almacena la imagen del proceso.
    En un momento dado el SO puede asignar recursos al proceso
    Es planificado/ejecutado – sigue un camino de ejecución que puede intercalarse con la ejecución de otros procesos. Así un proceso puede estar Running, Ready, etc.
    Estas dos características son tratadas independientemente por el SO
    Entidad que se ejecuta/despacha es llamada hebra
    Entidad dueña de recursos es llamado proceso

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    Procesamiento Multihebra
    La capacidad del SO de soportar múltiples hebras de ejecución dentro de un proceso
    MS-DOS soporta sólo una hebra (y sólo un proceso)
    UNIX soporta múltiples procesos de usuario, pero sólo una hebra por proceso
    Windows, Solaris, Linux, Mach, y OS/2 soportan múltiples hebra
    En este caso, el proceso es asociado con
    Un espacio virtual de direcciones que contiene la imagen del proceso
    Acceso protegido al procesador, otros procesos, archivos, etc.

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    Una hebra posee
    Un estado de ejecución (running, ready, etc.)
    Un contexto de hebra, cuando no está ejecutándose
    Un stack de ejecución
    Almacenamiento estático de memoria para variables locales
    Derecho a acceder la memoria y recursos del proceso al que pertenece
    Todas la hebras de un proceso comparten esta propiedad

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    Todas la hebras de un proceso comparten los recursos de un proceso
    Cada hebra puede tener su propio estado, pero cuando el proceso se suspende, todas las hebras se suspenden. Cuando el proceso termina, todas la hebras terminan
    Cuando una hebra modifica un dato en memoria global, las otras hebras ven el resultado de la modificación

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    Beneficios de las hebras
    Demora menos crear y eleminar una hebra que un proceso
    Demora menos hacer cambio de contexto entre hebras de un mismo proceso que entre dos procesos
    Ya que las hebras de un proceso comparten memoria y archivos, ellas se pueden comunicar sin necesidad de invocar rutinas del kernel

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    Ejemplo de uso de hebras en un sistema mono usuario multiprogramado
    Ejecución concurrente de tareas background y foreground:
    Ej cómputo y manejo de interface
    Procesamiento asíncrono
    Ej: Guarar periódicamente contenidos de editor de texto
    Aumento velociad de ejecución
    Intercalar procesamiento con lectura de próximo job
    Estructura modular del programa

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    Estados de una hebra
    Los estados típico son Running, Ready, y Blocked
    Cuando un proceso es suspendido (swap-out), todas las hebras son suspendiadas
    Si una hebra es bloqueada (estado Blocked), ¿qué pasa con las otras hebras del mismo proceso? (ver ejemplo que sigue)
    Operaciones típicas que involucran estados
    Spawn
    Un proceso
    Una hebra
    Block.
    Por ejemplo debido a I/O
    Unblock
    Término

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    RPC monohebra.
    RPC multihebra.

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    Multi hebras en mono procesador

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    Hebras nivel usuario versus nivel kernel
    Existen dos categorías generales de implementación de hebras: nivel de usuario y nivel de kernel
    Nivel de usuario
    Toda la administración de las hebras la realiza la aplicación misma (proceso) o por librerías de manejo de hebras
    El kernel no sabe que el proceso tiene varias hebras y planifica (scheduled) el proceso no las hebras
    El kernel podría ser mono hebrado

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