6. Multicore Programming
Sem uma mudança radical na forma como grande parte dela é escrita, software, infelizmente, simplesmente não pode ser mais rápido.
Melhorias de velocidade que normalmente vêm de processadores mais rápidos com mais transistores chegaram perto seu limite, onde se os chips rodarem mais rápido, eles superaquecerão.
Por causa disso, pesquisadores da unidade de pesquisa da Microsoft em Cambridge, Inglaterra, e da ETH Zürich na Suíça estão projetando um novo sistema operacional que permitiria que os programas rodassem muito. mais rápido em computadores multicore.
O sistema operacional, chamado Barrelfish, ainda está em fase de pesquisa, mas seus criadores lançaram o código no início deste mês sob uma licença de código aberto. No entanto, falar de um novo sistema operacional - especialmente com o apoio da Microsoft - despertou bastante interesse de que muitas pessoas já baixaram o código, disse Timothy Roscoe, professor do departamento de ciência da computação da ETH Zürich
No entanto, "não estamos mirando usuários reais em qualquer formato ou forma neste momento ", disse Roscoe. Sua equipe também apresentará um trabalho no Simpósio sobre Princípios de Sistemas Operacionais, que começa em 11 de outubro em Big Sky, Montana. O projeto, em andamento há cerca de dois anos, baseia-se em ideias que os pesquisadores têm há anos sobre como os sistemas operacionais terá que evoluir para acompanhar os avanços de hardware. Embora pesquisadores da Microsoft estejam envolvidos, a empresa disse que não tinha comentários.
No Barrelfish, cada núcleo tem seu próprio kernel e não compartilha memória como no Windows ou Linux. Em vez disso, os núcleos se comunicam transmitindo mensagens, o que os pesquisadores chamam de modelo "multikernel".
Passar mensagens entre núcleos - como informações de segurança e outras informações para garantir que o sistema operacional está sendo executado consistentemente - é mais eficiente do que compartilhar memória Roscoe disse.
Mas mesmo que os sistemas operacionais saibam como usar vários núcleos em um chip, a maioria dos aplicativos hoje não é escrita para aproveitá-los. Assim, empresas como Microsoft, Intel e Sun têm trabalhado para descobrir como escrever código paralelo, o que permitiria que os aplicativos usassem vários núcleos ao mesmo tempo durante o processamento, disse Roscoe. A Apple está usando técnicas de programação paralela. no Grand Central Dispatch (GCD), uma biblioteca de aplicativos fornecida com sua atualização mais recente para o Mac OS X, o Snow Leopard. Embora o GCD possa ser usado para desenvolver aplicativos que fazem uso de múltiplos núcleos, ele só fica no topo do Mac OS, e não é um sistema operacional em si, disse Roscoe.
Barrelfish considera todo o sistema operacional como mais um sistema distribuído. "Em vez de desenvolver um modelo inerente de memória compartilhada da estrutura do sistema operacional para lidar com transações complexas e compartilhamento limitado, adotamos a abordagem oposta: design e razão sobre o sistema operacional como um sistema distribuído e não compartilhado", afirmou o estudo.
A abordagem multikernel significa que o Barrelfish pode rodar em um hardware mais diversificado, já que separa o sistema operacional do hardware "o máximo possível", disse o jornal. Apenas dois aspectos do sistema operacional devem ser direcionados para arquiteturas de hardware específicas: o mecanismo de transporte de mensagens e interfaces para o hardware
Significa que o código base do Barrelfish não teria que ser alterado tanto quanto, digamos, Windows ou Linux. nos últimos anos, a fim de executar em hardware mais avançado.
"Para nós, pesquisadores de sistemas operacionais, o interior do computador vai parecer muito diferente do que parecia cinco anos atrás", disse Roscoe.
Barrelfish's código foi lançado sob uma licença estilo BSD e é gratuito para download. Ele é executado em plataformas x86 de 64 bits. Os pesquisadores escreveram um servidor Web, bem como alguns aplicativos gráficos e de visualização, mas não executam, por exemplo, seu programa normal do Microsoft Office.
Roscoe descreveu o Barrelfish como massivamente subprojetado para usuários, mas superprojetado como pesquisa projeto. O código não é "terrivelmente robusto", mas Roscoe disse que espera que uma versão mais completa seja lançada mais tarde.
O código da Barrelfish é de propriedade conjunta da Microsoft e da ETH Zürich. Nenhuma patente foi arquivada até o momento.
"O objetivo do projeto não é gerar propriedade intelectual proprietária para a Microsoft ou a ETH Zürich", disse Roscoe. "O objetivo é fazer pesquisa em longo prazo."
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O processo vem em resposta para o processo da Intel no mês passado no mesmo tribunal, pedindo a um juiz para declarar que a Nvidia não está licenciada para produzir chipsets compatíveis com tais chips. A Intel disse que um acordo de licenciamento existente cobre apenas chips antigos, enquanto a Nvidia disse que o contrato assinado entre 2004 e Nehalem inclui chips Nehalem e chips futuros da Intel.
Os chips Nehalem da Intel integram controladores de memória dentro do chip, o que ajuda a CPU a se comunicar mais rapidamente . A Nvidia fabrica chipsets, que são dispositivos que ajudam os processadores a se comunicarem com componentes como controladores de rede e armazenamento.
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