El sistema operativo Mach está diseñado para incorporar muchas de las innovaciones recientes en el campo de los sistemas operativos para producir un sistema operativo completamente funcional y de tecnología avanzada

INDICE

A ......................... Historia

A1........................ Princios de Diseño

A2........................ Componentes del Sistema

B........................ Administraciòn de Procesos

B1....................... Estructura Bàsica

B2....................... El paquete de Hilos C

B3 ...................... El planificador de la UCP

B4 ...................... Manejo de excepciones

C ........................ Comunicación Entre Procesos

C1 ...................... Puertos

C2 ...................... Mensajes

C3 ..................... El servidor de mensajes en red

C4 ..................... Sincronizador por medio de IPC

D1 ..................... Administraciòn de Memoria

D2 ...................... Estructura basica

D3 ....................... Administraciòn d mmoria a nivel usuario

D4........................ Memoria compartida

E ........................ Interfaz con el programador

E1........................ Detalles de implantación

F ........................ Resumen

Bibliografía :

Biblioteca Instituto Profesional La Araucana

Libro “ Sistemas Operativos “

Internet Trabajo Laboral

Buscador en Altavista : “ Sistemas Operativos “

Opinión Personal :

La información que se encuentra en este documento explica de una manera fácil que es un sistema operativo, compara Unix con funciones Básicas de Mach.

Además ofrece información detallada y clara del sistema operativo Mach.

Por la complejidad del tema hay algunas partes en este trabajo que fuerón escritas textualmente como estaba la información original, ya habla de funciones complejas.

Datos del Alumno :

Juan Silva Saldías

04 –400 vespertino

SISTEMA OPERATIVO MACH

El sistema operativo Mach está diseñado para incorporar muchas de las innovaciones recientes en el campo de los sistemas operativos para producir un sistema operativo completamente funcional y de tecnología avanzada. A diferencia de unix, que se desarrolló sin tomar en cuenta el multiProcesamiento, Mach incorpora en todas sus parte el apoyo al niultiprocesamiento. Este apoyo, también es muv flexible, y abarca desde sistemas de memoria compartida hasta sistemas que no comparten memoria entre los procesadores. Mach está diseñado para ejecutarse en sistemas de computación que van desde uno hasta miles de procesadores; además, puede transportarse fácilmente a diversas arquitecturas. Uno de los objetivos clave de Mach es ser un sistema operativo distribuido capaz de funcionar en hardware heterogéneo.

Aun cuando se diseñan, construyen o utilizan muchos sistemas operativos experimentales, Mach es capaz de satisfacer las necesidades de las masas mejor que los demás, pues es completamente compatible con UNIX 4.3BsD, de manera que proporciona una oportunidad única para comparar dos sistemas operatívos funcionalmente semejantes, pero internamente diferentes. El orden y el contenido de la presentación de Mach varía respecto a la de UNIX, para reflejar las diferencias en el énfasis de cada sistema. No hay una sección acerca de la interfaz con el usuario, puesto que es similar al de 4.3BSD.

A .- Historia

Mach fue diseñado e implantado en Carnegie-Mellon University (cmu) con el apoyo de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzados del Departamento de Defensa de Estados Unidos (DARPA, Defense Advanced Research Projects Agency), esta organización fue la responsable del desarrollo de las versiones recientes de UNIX BSD. Debido al gran número de características que se incorporaban en su núcleo, BSD se estaba convirtiendo en algo difícil de manejar, por lo que el interés de DARPA se centró en el trabajo realizado en cmu, específicamente en el aspecto de la reducción del tamaño del núcleo. DARPA proporcionó fondos para que cmu desarrollara Mach como una alternativa de BsD más estructurado y pequeña.

Mach está basado en el sistema operativo Accent, antes desarrollado en cmu. Accent no era el tipo de sistema operativo que buscaba DARPA, pues carecía del apoyo para 4.3BSD, era difícil de transportar y no contaba con una integración de transferencia de mensajes y memoria virtual de propósito general. Muchos de los conceptos básicos de Mach se basan en el trabajo de Accent, pero han sido modificados sustancialinente.

En 1986 se presentó la primera versión de Mach para la familia de computadores DEC VAX, incluyendo las versiones multiprocesadores de VAX; POCO después aparecieron versiones para el IBM RT Pc y las estaciones de trabajo SUN.

En 1987 surgieron las versiones Encore Multimax y Sequent, con apoyo total para multiprocesamiento, y las primeras versiones oficiales, Release 0 y Release 1. Hasta ese momento, todas las máquinas que ejecutaban Mach tenían un diseño de acceso uniforme a memoria (Uma, Uniform Memory Access); es decir, apoyaban los sistemas multiprocesadores con procesadores que tenían acceso uniforme a la memoria del sistema.

La versión Release 2 fue más allá, y Mach se transportó a sistemas con acceso no uniforme a memoria (Numa, Non-Uniform Memory Access), donde los procesadores comparten la memoria, pero cada uno tiene acceso limitado, o no tiene acceso, a parte de la memoria en el sistema. Release 2 también comenzó la tarea de "nuclearizar" UNIX, aunque el esfuerzo no sería evidente hasta la Release 3, en 1990. La Release'2 ofrece compatibilidad con 4.3BSD incluyendo la mayor parte de éste en el núcleo; los niveles inferiores de BSD se sustituyen por los conceptos e implantaciones de Mach. Así, la Release 2.5 es en realidad más grande que el núcleo de BSD. A partir de Release 2.5, Mach está disponible en una amplia gama de máquinas, incluyendo algunas SUN, Intel, IBM y DEC de un solo procesador, y sistemas multiprocesadores DEC, Sequent y Encore.

Mach se puso a la vanguardia de las actividades de la industria cuando en 1989 la Open Software Foundation (OSF) anunció que usaría Mach como base para su nuevo sistema operativo, diseñado para competir con System 5, Release 4, el sistema operativo elegido por los miembros de UI (UNIX Internacional). A la OSF pertenecen compañías tan importantes como IBM, DEC y HP; así mismo, Mach es el sistema operativo de la estación de trabajo NEXT, obra de Steve jobs, famoso por el computador Apple.

Por supuesto, en CMU continúa el desarrollo de Mach. Con la próxima presentación de Release 3, el proceso de nuclearización puede reducir el tamaño del núcleo a una décima parte del de BSD.

Todo el código BSD saldrá del núcleo y se colocará en uno o más procesos a nivel de usuario, y el núcleo Mach sólo contendrá las nuevas características de bajo nivel necesarias, para apoyar a BSD y otros sistemas operativos. Por ejemplo, será posible contar con distintos entornos de sistema operativo (reescritos para utilizar las características de Mach) que se ejecuten a nivel de usuario sobre Mach. Este enfoque es similar al concepto de máquina virtual.

A 1.- Principios de diseño

El sistema operativo Mach se diseñó para proporcionar algunos mecanismos básicos de los que carece la mayoría de los sistemas operativos actuales. El objetivo fue diseñar un sistema operativo compatible con BSD y además,

sobresaliente en las áreas siguientes:

· Apoyar arquitecturas diversas, incluyendo multiprocesadores UMA, NUMA Y NORMA (No Remote Memory Access, sin acceso a memoria remota).

· Capacidad para funcionar con velocidades cambiantes en redes entre computadores, desde redes extendidas hasta redes locales de alta velocidad y multiprocesadores fuertemente acoplados.

· Estructura simplificada del núcleo, con pocas abstracciones; se supone que las abstracciones son suficientemente generales para que puedan usarse en la implantación de otros sistemas operativos sobre Mach.

. Operación distribuida para proporcionar a los clientes transparencia de la red, y una organización orientada a objetos, tanto interna como externamente.

. Administración de memoria y comunicación entre procesos integradas para proporcionar un mecanismo de memoria y comunicación directo y eficiente con una sola construcción.

. Apoyo a sistemas heterogéneos para que Mach sea ampliamente disponible y operante en sistemas de computación de fabricantes distintos.

Estructura de Mach Release 3.

. Los diseñadores de Mach han tenido una gran influencia de BSD (y UNIX, en general), y los beneficios han sido:

· Una sencilla interfaz con el programador, con un buen conjunto de primitivas o servicios básicos, y un conjunto consistente de interfaces con los recursos del sistema.

· Fácil transportabilidad a una amplia gama de uniprocesadores.

. Una extensa biblioteca de utilerías y aplicaciones.

. La capacidad para combinar utilerías usando canales.

Por supuesto, se consideró que BSD presentaba varias desventajas que había que mejorar:

. Un núcleo que se había convertido en depósito de muchas características que con frecuencia eran redundantes y, por tanto, difíciles de adnúnistrar y modificar.

· Objetivos de diseño originales que hacían difícil proporcionar apoyo a multiprocesadores, sistemas distribuidos y bibliotecas de programa compartidas; por ejemplo, puesto que el núcleo estaba diseñado para uniprocesadores, no ofrecía capacidades para aplicar cerraduras a código o datos que podrían emplear otros procesadores.

· Demasiadas abstracciones fundamentales que ofrecían una gran cantidad de medios similares y conflictivos para lograr la misma tarea.

Debe destacarse que el desarrollo de Mach continúa siendo una tarea de grandes proporciones; no obstante, los beneficios que se pueden obtener de un sistema de este tipo también son considerables. El sistema operativo se ejecuta en muchas arquitecturas de uno o varios multiprocesadores actuales, y debe ser fácil el transporte a los que aparezcan en el futuro. Permite que los especialistas en computación realicen experimentos en varias áreas, sin tener que desarrollar sus propios sistemas operativos a la medida.

Estas áreas incluyen sistemas operativos, bases de datos, sistemas distribuidos confiables, lenguajes multiprocesador, seguridad e inteligencia artificial distribuida. En su presentación actual, Mach es por lo menos tan eficiente como las principales versiones de UNIX al efectuar tareas similares, y muchas veces es más rápido, una ventaja adicional que no habían contemplado los diseñadores.

A 2 .- Componentes del sistema