Implementação Distribuída Escalonamento de Tempo-Real Prof. Dr. Norian Marranghello Grupo 8 Daniela Gonçalves Strozi – Sayuri Watanabe

Implementação de Processos Distribuídos Introdução. Serviço Remoto. Execução Remota. Migração de Processos.

Introdução Site remoto. Modelo Cliente/Servidor (RPC). Processos Stub.

Modelo Lógico de Processo Local e Remoto Cliente Processo local Processo Stub Processo remoto Processo Stub Servidor

Serviço Remoto Compartilhamento de arquivos, periféricos, capacidade de processamento. Três diferentes níveis de pedido à serviço remoto: –Nível de linguagem; –Nível de Sistema Operacional; –Nível de aplicação;

Serviço Remoto Nível de linguagem: –Chamada a um procedimento; –Acesso e locação transparente; Nível de Sistema Operacional: –Comandos remotos; –Construídos como parte do shell; –Reconhecido pelo Sistema Operacional; Nível de aplicação: –Mensagens interpretativas; –Processo stub do servidor interpreta mensagens enviadas.

Serviço Remoto O que é necessário para a execução de operações remotas? –Redirecionamento I/O; Stub cliente copia entrada; Stub servidor copia saída e erros; –Segurança. Stub servidor pode autenticar processo do cliente.

Execução Remota Execução de um programa. Processo servidor é responsável: –Manter informações; –Negociar com o host remoto; –Chamar uma operação remota; –Criar um processo stub. Algumas implementações. –Algoritmos de Compartilhamento de Carga; –Locação Independente; –Sistemas Heterogêneos; –Proteção e Segurança.

Algoritmo de Compartilhamento de Carga Inicializado Explicitamente: - Processo; Implicitamente: - Processo servidor local; Lista de host; Seleciona um host; Serviços registrados ou não implementação por broadcasting; Host selecionado requisição de serviços; Cliente autenticado e requisição aceita Execução Remota; Servidor processo remoto e stub; Cliente Site remoto

Locação Independente Suporte para concepção lógica do processo; Processo remoto representado por agente de processo do host original Mecanismo de comunicação inter processos são locações transparentes;

Sistema Heterogêneo Configuração diferente de hardware e software; Necessidade de recompilação; Conseqüência: Overhead. Solução: Linguagem independente de máquina Ex.: Java.

Proteção e Segurança Códigos originais ou intermediários; Restrição de ponteiros e heranças múltiplas; Verificar se o programa é original; Run-time e stack overflow protege hosts remotos; Motivo para constantes pesquisas

Migração de Processo Preempção na execução remota (modelo de compartilhamento de carga); Similar a execução remota Precisa transferir informações; Informação do estado do processo é subdividido em: –Estado Computacional; Informação para salvar e restaurar processo; –Estado de Comunicação; Status do link de comunicação de processo; Transferência de mensagens; Redirecionamento de link e transmissão de mensagens; Estado e Contexto de transferência.

Redirecionamento de Link e Transmissão de Mensagens Tabela de links mantida pelo Kernel; Ponteiros para endpoints de comunicação de pares de processos; Atualização dos links; Redirecionamento pode ser antes ou depois da mudança;

Redirecionamento de Link e Transmissão de Mensagens Mensagens transferidas pelo kernel origem Tempo de congelamento do processo Mensagens transferidas pelo kernel destino Execução recuperada Estado e contexto de transferência Execução suspensa Redirecionamento de link

Estado e Contexto de Transferência Overhead; Solução: Minimizar o tempo de congelamento: Transferência de contexto, redirecionamento do link e envio de mensagem –Proceder concorrentemente; –Esperar o recomeço da execução; Transferir informações do estado computacional e códigos iniciais; Cópia do código do processo pode ser quebrado em blocos.

Escalonamento de Tempo-Real Introdução. Taxa monotônica. Deadline monotônico. Sincronização de tempo-real.

Introdução Sistemas de tempo-real. Tarefas: – Periódicas. – Não-Periódicas Classificação dos Sistemas: –Sistemas Críticos. –Sistemas Não-Críticos. –Sistemas Não-Essenciais.

Taxa Monotônica As tarefas são periódicas e T i é o período para cada tarefa i. As tarefas não se comunicam uma com as outras. Prioridade (Escalonamento Estático de Prioridade) Atribuição de Prioridade à taxa monotônica. –Se T h PR l

Taxa Monotônica Exemplo de instante crítico de uma tarefa

Taxa Monotônica Análise de tempo L = e L = n(2 1/n - 1) r i (0) = C i r i (k +1) = C i + Se r i (k) = r i (k+1) então o sistema é possível. Se em alguma iteração r i (k) > T i então os sistema não possui uma atribuição de prioridade factível.

Deadline Monotônico Atribuição de prioridade através do deadline de cada tarefa. Atribuição de prioridade de deadline monotônico: –Se D h PR l. –O conjunto de tarefas é possível se r i D i, para i = 1,...,n.

Sincronização de Tempo-Real

Protocolo de Herança de Prioridade (PIP). –Prioridade RM; –CPU - prioridade mais alta; –Bloqueio de semáforo; –PR l recebe PR h ; –Herança de prioridade transitiva; –PR h volta a executar com sua prioridade original; Protocolo de Prioridade Máxima.