SD - Processos

SD - Processos

1. Threads

   • Processador -> hardware -> provê conjunto de instruções
   • Thread -> software -> procesador minimo com contexto e um conjunto de instruções
   • Processo -> software -> procesador com uma ou mais threads -> executa thread -> executar as intruções daquela thread
   • Contexto
     • Processador -> conjunto de valores guardados nos registradores
     • Thread -> conjunto minimo de valores guardados em registradores e memoria
     • Processo -> conjunto minimo de valores guardados em registradores e memoria para execução de uma thread
   • Thread compartilham o mesmo espaço de endereçamento
   • Operações em thread são mais baratos que processos Ex: Troca de contexto, criação e destruição de processo e thread
   • SO ou cliente implementa thread
     • Cliente
       • Operações feitas em um unico processo -> mais eficiente
       • Se o nucleo decidir bloquear a thread, bloqueia o processo inteiro
       • Problema do SO identificar qual thread se trata, já que possui várias threads para eventos externos
     • SO
       • Todas as operações são chamadas ao sistema
       • Escalonamento de thread
       • Tratamento de eventos externos simples
       • Problema é a perda de eficiencia já que requer um trap para o nucleo
     • Conclusão: Juntar thread cliente e SO
       • Lightweight process - SOLARIS
         • Thread no usuário e LWP no kernel
   • Thread em Sistemas Distribuidos
     • Cllientes multithread
       • Requisição em threads
       • Exibe conforme chegam
       • Vantagem: Esconde a latencia de rede
     • Servidores multithread
       • Thread como Dispatcher
       • Se as chamadas forem a servidores diferentes -> gera speed-linear
     • Uso de bloqueantes
       • Usar bloqueantes simples e conhecidas simplifica o programa
       • Programas multithreaded são menores e mais simples pelo fluxo de controle simplificado

2. Cliente / Servidor

   • Cliente
     • Networked user interfaces - Interface de usuário interligado
       • Abordagem: Thin-Client
     • Compound Documents
       • Compartilhamento e Troca de dados
       • Funções adicionais ao Thin-Client
         • Drag-and-drop
         • In-place editing
           • Exemplo: rotação de imagem
     • Transparência da distribuição
       • Acesso
         • stubs do cliente para RPC
       • localização/migração
         • software cliente controla a localização atual
       • replicação
         • Multiplas evocações/requests são gerenciadas pelo stub do cliente
       • falhas
         • geralmente são de responsabilidade do cliente
   • Servidor
     • Servidores interativos x concorrentes
       • Interativos - trata somente um cliente
       • Concorrentes - trata mais de um cliente ao mesmo tempo
     • Superservers x Normal
       • Normal
         • Possui um daemon para manter quais clientes está tratando, mas gerencia tudo
       • Superserver
         • Trata a requisição e cria servidor para request e o server "normal" trata
     • Comunicações de controle
       • Problema: Interromper servidor em processamento ou tratando requisição
       • Solução
         • Porta diferente para dados urgentes - Necessita de SO com escalonamento por prioridade
         • Comunicação de controle da camada de transporte - TCP permite envio de mensagens urgente na mesma conexão e SO trata
     • Estados
       • Stateless
         • Consequências
           • Clientes e servidores independentes
           • Inconsistencias de estado são reduzidas
           • Não pode fazer prefetching - Possivel perda de desempenho
         • Comunucação orientada a conexão
           • não viola o modelo stateless
           • Necessita lembrar que a camada de transporte mantem estado
           • Melhor usar protocolo stateless e operações idempotentes - que não alterem o resultado conforme aplicações
       • Stateful
         • Consequências
           • Prefetching
           • Amarram cliente-servidor
           • Cache - Aumenta o desempenho
           • Problema de confiabilidade, segurança, espaço ocupado
     • Aglomerado de Servidores
       • Camadas
         • Dispatched request - balanceador
         • Aplicação e servidores
         • Arquivos e dados distribuidos
       • Tratamento de requisição
         • Várias camadas tratando
         • Uso do TCP-handoff
           • Passa por um switch redirecionando a requisição para um servidor
       • Servidores distribuidos
         • IPv6 Mobile
           • conecta com outro par / servidor de forma transparente
         • CDN
           • Servidor colaborador
           • Original e colaborador parece um unico servidor

3. Virtualização

   • Motivações
     • Mudança de hardware
     • Portabilidade e migração melhores
     • Isolamento de componentes com problemas
   • Tipos
     • Process Virtual Machine - Maquina de processamento virtual
       • Programa compilado por um intermediário portatil e executado por um interpretador
       • Exemplo: Java VM
     • Virtual Machine Monitor - Maquina de monitoramento virtual
       • Programa que imita o conjunto de instruções de hardware
       • Exemplos: VMware e VirtualBox
   • Interfaces
     • Hardware -> Instruções privilegiadas e instruções gerais
     • SO - Chamadas ao sistema
     • Bibliotecas -> Funções
     • Aplicação utiliza da interface da biblioteca e instruções gerais do hardware

4. Migração de código

   • Motivação: Desempenho
   • 3 segmentos de migração
     • Código
     • Recurso
     • Execução
   • Mobilidade fraca x forte
     • Fraca
       • Código e dados migrados e execução reiniciada
       • Implementação simples
       • Modalidades: Pull e Push
     • Forte
       • Código, dados e execução migrados
       • Implementação complexa
       • Modalidades: Migração e Clonagem
         • Migração: Move o objeto inteiro de máquina
         • Clonagem: Clona e configura para o mesmo estado da execução
   • Migração e Recursos locais
     • Ligação objeto-recursos
       • ID
         • objeto requer instancia especifica
       • Valor
         • objeto requer valor de um recurso
       • Tipo
         • objeto requer um tipo de recurso disponivel
     • Tipos de recursos
       • Fixos
         • Hardware
       • Anexados
         • Migração de alto custo - BD local
       • Desanexado
         • Migração de baixo custo - cache
   • Migração em sistemas heterogeneos
     • Problemas
       • Maquina destino não ser adequada
       • Contexto de thread/processo/processador dependente de hardware/SO/bibliotecas locais
     • Solução
       • Maquina virtual
         • Linguagens interpretadas que possuem MV (Java)
         • Uma MV