IPC – Comunicación entre procesos

Partes: 1, 2, 3

Los servicios de comunicación entre procesos son la base de los sistemas distribuidos al permitir que dos procesos colaboren para lograr una tarea Hay dos mecanismos básicos de comunicación entre procesos

1- Comunicación entre procesos a nivel del sistema operativo (sin red) Permiten la comunicación entre dos procesos en el mismo ordenador Ejemplos: Colas de mensajes, semáforos, memoria compartida, etc. No vamos a utilizarlos en este curso

2- Comunicación entre procesos a través de una red Permiten la comunicación entre dos procesos que residan en la misma red En este caso, la comunicación se produce a través del intercambio de mensajes entre un emisor y un receptor El intercambio puede ser uno-a-uno (unicast – unidifusión) o uno-a-grupo (multicast – multidifusión)

IPC – Comunicación entre procesos

edu.red Cuando un ordenador tiene soporte de red, ofrece una API que proporciona los servicios de comunicaciones Estas APIs tratan de proporcionar una interfaz abstracta al programador Toda API debe proporcionar, al menos, cuatro tipos de operaciones al desarrollador ENVIAR: Es una primitiva que invoca el proceso emisor con el propósito de transmitir datos a un proceso receptor. Esta primitiva debe permitir identificar al proceso receptor así como especificar los datos a transmitir RECIBIR: Es una primitiva que invoca el proceso receptor con el objetivo de aceptar datos de un proceso emisor. Debe permitir identificar al proceso receptor así como especificar el área de memoria en la que se almacenará la información recibida Inicio de la conexión: Para mecanismos de comunicación orientados a conexión, deben existir primitas que permitan que la conexión se establezca. Lo habitual es que existan dos de ellas: ESPERAR-CONEXIÓN: Es una primitiva invocada por un proceso que está dispuesto a recibir la conexión de otro proceso de forma pasiva. INICIAR-CONEXIÓN: Esta primitiva es invocada por un proceso que quiere iniciar una conexión de manera activa con otro proceso. Es necesario identificar al proceso remoto DESCONECTAR: En comunicaciones orientadas a conexión, cualquiera de los dos extremos de una conexión establecida pueden liberarla invocando esta primitiva Elementos básicos de una API de IPC para redes

edu.red Si observamos detenidamente la API básica que hemos definido vemos que

Para que un mensaje pueda transferirse realmente, necesitamos que Toda llamada ENVIAR en un extremo, debe tener una llamada RECIBIR en el otro

Para que una conexión pueda establecerse realmente, necesitamos que Toda llamada INICIAR-CONEXIÓN debe tener un ESPERAR-CONEXIÓN asociada

¿Cómo logran los procesos ponerse de acuerdo para coordinar sus llamadas? Más aún … ¿Qué tenemos que hacer cuando en el código que desarrollamos para que los programas se coordinen al ejecutarse como procesos? Sincronización de los procesos remotos Proceso E Proceso R ENVIAR RECIBIR? Proceso E Proceso R INICIAR ESPERAR?

edu.red Definición de Sincronizar: “Hacer que coincidan en el tiempo dos o más fenómenos”

¿Cómo sincronizamos la ejecución de ENVIAR en un proceso con la ejecución de RECIBIR en el otro?

El mecanismo de sincronización más sencillo es el de utilizar comandos bloqueantes

Un comando bloqueante es aquel que bloquea al proceso que lo invoca hasta que se verifica una cierta condición, momento en el que el proceso para a estar Listo

Para el envío de un mensaje, el primer proceso que alcanza el comando ENVIAR/RECIBIR se bloquea hasta que el otro proceso “lo alcanza”

Para el establecimiento de una conexión, el proceso que invoca ESPERAR se bloquea hasta que otro proceso invoca INICIAR Sincronización de los procesos remotos

edu.red Ejemplo de comunicación con comandos bloqueantes … int x = leerDato(); int y = leerOtroDato(); int z = x + y; String resultado=“Suma=“+z; enviar(procesoII, resultado); … … llamarYoda(); sacarEspadaLaser(); matarSauron(); int z = recibir(procesoI) pagarImpuestos(z); … ProgramaII ProgramaI (Gp:) Listo

(Gp:) Bloqueado

(Gp:) Ejecutando

(Gp:) Listo

(Gp:) Bloqueado

(Gp:) Ejecutando

edu.red Ejecutando Ejemplo de comunicación con comandos bloqueantes … int x = leerDato(); int y = leerOtroDato(); int z = x + y; String resultado=“Suma=“+z; enviar(procesoII, resultado); … … llamarYoda(); sacarEspadaLaser(); matarSauron(); int z = recibir(procesoI) pagarImpuestos(z); … ProgramaII ProgramaI (Gp:) Listo