Multiproceso

Las computadoras que tienen mas de un CPU son llamadas multiproceso. Un sistema operativo multiproceso coordina las operaciones de la computadoras multiprocesadoras. Ya que cada CPU en una computadora de multiproceso puede estar ejecutando una instrucción, el otro procesador queda liberado para procesar otras instrucciones simultáneamente. Al usar una computadora con capacidades de multiproceso incrementamos su velocidad de respuesta y procesos. Casi todas las computadoras que tienen capacidad de multiproceso ofrecen una gran ventaja.

Los primeros Sistemas Operativos Multiproceso realizaban lo que se conoce como:

Multiproceso asimétrico: Una CPU principal retiene el control global de la computadora, así como el de los otros procesadores. Esto fue un primer paso hacia el multiproceso pero no fue la dirección ideal a seguir ya que la CPU principal podía convertirse en un cuello de botella.

Multiproceso simétrico: En un sistema multiproceso simétrico, no existe una CPU controladora única. La barrera a vencer al implementar el multiproceso simétrico es que los SO tienen que ser rediseñados o diseñados desde el principio para trabajar en u n ambiente multiproceso. Las extensiones de Unix, que soportan multiproceso asimétrico ya están disponibles y las extensiones simétricas se están haciendo disponibles. Windows NT de Microsoft soporta multiproceso simétrico.

Tipos de sistemas operativos multiprocesadoresExisten 3 tipos básicos de sistemas operativos multiuprocesadores:

Supervisores separadosMaestro / EsclavoSimetríco

Supervisores separadosEn estos sistemas operativos, cada procesador cuenta con un sistema operativo que gestiona de forma local, la memoria, los dispositivos de entrada y salida, de tal forma que cada procesador funciona como un sistema independiente y solo se deben añadir algunas estructuras de datos para permitir la comunicación entre estos sistemas.

Para la sincronización de los procesos, cuando se requiere de llevar a cabo procesos en paralelo es posible implementar primitivas de paso de mensajes.

El paralelismo dentro de las aplicaciones se logra dividiendo las operaciones en subtareas que serán asignadas a distintos procesadores de forma estática, por un computador aparte.

La asignación estatica de los procesos supone un problema en términos de rendimiento debido a que no se pueden equilibrar las cargas de trabajo excesivo o imprevistas.

Maestro / esclavoTal y como su nombre lo indica, en este tipo de sistema operativo se designa un procesador maestro en el que se encarga de ejecutar el sistema operativo, ejecutando los trabajos de planificación, controlando a todos los procesadores esclavos.

La ejecución de programas en paralelo es posible dado que el procesador maestro planifica y divide las operaciones entre los procesadores esclavos,

La característica principal de este modelo es también su debilidad, ya que el hecho de tener un solo procesador maestro ocasiona un cuello de botella, ya que el procesador maestro solo puede manejar un cierto numero de procesadores esclavos con eficiencia.

SimétricoEn este tipo de organización todos los procesadores son funcionalmente identico, es decir todos poseen acceso a todos los recursos del sistema, pero si por el contrario topamos con que solo algunos pueden acceder a los recursos como los dispositivos de entrada y salida entonces estamos hablando de un sistema asimétrico.

En los sistemas simétricos cualquier procesador puede ejecutar el sistema operativo, logrando incluso ejecutar el sistema operativo de forma paralela.