O que é necessário em um sistema operacional simétrico?

Escrito por allen bethea Google | Traduzido por vinícius albuquerque
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O que é necessário em um sistema operacional simétrico?
Os sistemas operacionais simétricos melhoram o desempenho de computadores com mais de um núcleo de processamento (Jupiterimages/Pixland/Getty Images)

Sistemas operacionais simétricos, tais como o Windows 7, o Ubuntu e o OS X funcionam perfeitamente bem em sistemas de servidores, notebooks ou desktops comuns. Para alcançar melhor desempenho nesses sistemas, escolha peças de computador e programas que foram projetados desde o início para sustentar a tecnologia de multiprocessamento simétrico.

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Vários processadores

Os sistemas operacionais simétricos funcionam melhor quando distribuem a carga de processamento entre vários processadores, o que é feito através da criação de conjuntos de estações de trabalho ou servidores independentes conectados por uma rede de alta velocidade. Contudo, processadores com vários núcleos no mesmo chip alcançam um desempenho ainda melhor. Cada núcleo é considerado como um processador separado que pode executar instruções de forma independente dos outros. Já que eles estão no mesmo chip, a velocidade do tráfego de dados aumenta drasticamente.

Barramentos rápidos

Embora cada processador cuide de sua própria parte na carga de processamento, todos eles têm acesso aos mesmos recursos (memória cache, memória RAM, conexões de rede e dispositivos de armazenamento persistente). O desempenho geral do sistema é reduzido se um processador precisar perder ciclos esperando sua vez de ler ou escrever dados no cache do sistema. O HyperTransport da AMD e o QuickPath Interconnect da Intel são duas tecnologias que aumentam o desempenho do sistema operacional simétrico aumentando a velocidade da transferência de dados entre os núcleos do processador e o resto do sistema.

Acesso do computador ao hardware

Esse tipo de sistema monitora constantemente o estado dos seus sistemas, identificando os periféricos conectados e supervisionando suas interações. Isso é feito fornecendo à BIOS da placa-mãe a capacidade para lidar com o multiprocessamento simétrico. Além disso, os sistemas simétricos precisam ser capazes de processar interrupções no hardware para cada processador. Sistemas com I/O APIC (Advanced Programmable Interrupt Controller — Controlador Avançado de Interrupção Programável) conseguem dividir as interrupções entre os processadores de modo que ele possa monitorar, processar e reconfigurar quando necessário.

Ordem de execução das aplicações

O benefício real dos sistemas simétricos só pode ser visto se os programas que você usa são projetados para tirar proveito do multiprocessamento. Os desenvolvedores podem escrever um programa que possua uma coleção de várias tarefas independentes (threads). Cada uma dessas tarefas pode ser executada em paralelo com outras, se necessário. À medida que o programa é executado, ele envia as tarefas ao sistema operacional que, por sua vez, as atribui a um núcleo específico do processador. Linguagens de programação como o Java, C#, Ruby e Python suportam nativamente o multiprocessamento de threads.

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