Tema I: Introducci

1
Tema IIntroducción a la computación distribuida

• Luis López Fernández

2
Tema I Contenidos
1.1 Definiciones y conceptos básicos 1.2
Algunas nociones (muy) básicas sobre Java 1.3
Disciplinas base de la computación
distribuida 1.4 IPC (Inter Process
Communications) Comunicación entre
procesos 1.5 Paradigmas de la computación
distribuida
3
Lección 1.1
1.1 Definiciones y conceptos básicos 1.2
Algunas nociones (muy) básicas sobre Java 1.3
Disciplinas base de la computación
distribuida 1.4 IPC (Inter Process
Communications) Comunicación entre
procesos 1.5 Paradigmas de la computación
distribuida
4
El vocabulario de la computación distribuida

• En ingeniería es imprescindible conocer qué
  significa cada vocablo sin ambigüedad
• En el ámbito de la computación distribuida, no
  existe un vocabulario universal
• Esto es debido a
• Hay múltiples actores involucrados (industria,
  universidades, individuos)
• Cada actor tiene sus propios intereses (quizás en
  conflicto)
• El estado del arte evoluciona a gran velocidad
• Esto produce que
• Se fomente la confusión entre los diferentes
  actores involucrados
• Se dificulte la estandarización
• En esta asignatura vamos a mantener una serie de
  convenciones en relación a la nomenclatura y al
  vocabulario para poder hablar con precisión
• Para ello, definiremos un conjunto de términos de
  manera precisa
• Habrá que tener en cuenta que, en otros
  contextos, los términos aquí definidos pueden
  tener significados (sensiblemente) diferentes

5
Modelos de computación y programación

• Definición de Modelo de Computación
  (Programación)
• Paradigma que proporciona y determina la visión
  que un programador tiene sobre la ejecución (y
  desarrollo) de un programa
• Podemos establecer diferentes clasificaciones de
  los Modelos de Computación/Programación
  dependiendo del criterio que deseemos utilizar
• Criterio basado en la modularidad del código
• Modelo de programación orientado a objetos
• Modelos de programación procedimental
• Criterio basado en el tipo de sistema sobre el
  que ejecuta el programa
• Modelo de computación monolítica
• Modelo de computación paralela
• Modelo de computación distribuida
• Modelo de computación cooperativa (computación
  P2P)

6
Modelos de Computación

• Computación Monolítica
• Procesadores El programa ejecuta en un solo
  procesador
• Ligazón Ninguna
• Requiere Se requiere el hardware de un ordenador
• Ejemplo Ejecución de programas en un PC
• Cuestión Soporta la computación monolítica los
  sistemas multiusuario?
• Computación Paralela
• Procesadores El programa ejecuta en un conjunto
  de procesadores que están fuertemente ligados
• Ligazón
• Los procesadores cooperan íntimamente y se
  sincronizan
• Los procesadores comparten memoria principal
• Los procesadores comparten otros recursos del
  ordenador (periféricos, etc.)
• Requiere
• Se requiere el hardware de un ordenador
• Se requiere el hardware de varios procesadores
  (CPUs)
• Se requiere un mecanismo de interconexión y
  control de los procesadores
• Ejemplo Ejecución de programas en un ordenador
  con núcleo dual.
• Cuestión Puede un mismo programa secuencial
  ejecutar en múltiples procesadores?

7
Modelos de Computación Cont.

• Computación Distribuida
• Procesadores El programa ejecuta en un conjunto
  de procesadores que están ligeramente ligados
• Ligazón
• Los procesadores pueden intercambiar mensajes
• Los procesadores no comparten (directamente)
  memoria principal
• Los procesadores no comparten (directamente) sus
  recursos hardware
• Requiere (Un sistema distribuido)
• El hardware de varios ordenadores
• Una red de ordenadores
• Hardware de interconexión
• Ejemplo Ejecución de un programa en una red de
  área local
• Computación Cooperativa y Computación P2P (un
  tipo de Comput. Distribuida)
• Procesadores El programa ejecuta en un conjunto
  dinámico y muy grande de procesadores que están
  débilmente ligados. Se asume que los recursos de
  procesador de los que el programa puede disponer
  están restringidos.
• Ligazón Similar a la de la computación
  distribuida
• Requiere Un sistema distribuido una red de
  área extendida (Internet p.e.)
• Ejemplo Ejecución de un programa en Internet
  (SETI_at_home)

8
Computación Distribuida

• Definición de Computación Distribuida
• Modelo de computación que se caracteriza por
  estar adaptado a la ejecución de programas en
  sistemas distribuidos
• Definición de Sistema Distribuido
• Sistema informático compuesto por un conjunto de
  nodos de procesamiento (ordenadores) que se
  encuentran ligados a través de una red que
  permite el intercambio de mensajes entre los
  mismos
• La computación distribuida (los sistemas
  distribuidos) se ha convertido en un elemento
  esencial en la industria en las últimas décadas
• Redes de área local
• Internet
• Aplicaciones Cliente/Servidor
• Por qué la computación distribuida es tan
  popular?

9
Ventajas de la Computación Distribuida

• Compartición de recursos
• Cualquier recurso disponible en la red puede ser
  accedido por otros nodos
• Ejemplos Servidores de ficheros, Servidores de
  BD, Impresoras, etc.
• Ahorro de costes
• Los ordenadores son baratos, conectar ordenadores
  en red es barato ? Construir un sistema
  distribuido es barato
• Computación distribuida ? se pueden compartir los
  recursos más caros
• Ejemplos Impresora a color, hardware específico,
  memoria, etc.
• Escalabilidad
• Con computación monolítica, los recursos
  disponibles están limitados a los presentes en un
  solo ordenador
• Con computación distribuida, los recursos
  disponibles se pueden escalar introduciendo
  nuevos nodos (ordenadores) en el sistema soporte
• Tolerancia a fallos
• Un recurso crítico puede ser replicado en varios
  nodos (distantes) de la red.
• Ejemplo Copias de seguidad (Backups)
• Ventajas de la Comunicación
• No es posible intercambiar información entre
  ordenadores distantes sin utilizar un modelo de
  computación distribuida

10
Inconvenientes de la Computación Distribuida

• Si hay tantas ventajas, por qué no todas las
  aplicaciones son distribuidas?
• ?La computación distribuida también presenta
  serios inconvenientes
• Modelo de fallos más complejo y difícil de
  gestionar
• Computación monolítica
• Lo habitual es que todas las partes de un
  programa fallen de manera simultánea
• No existe el concepto de fallo de comunicación
• Cuando hay fallos, es posible recuperar el estado
  de cada parte del programa
• En computación distribuida
• Cada parte del programa falla de manera
  independiente
• Hay (frecuentemente) fallos en las
  comunicaciones. La red no es fiable
• Cuando hay fallos, no hay conocimiento global
  sobre el estado del programa. Habitualmente no es
  posible que unas partes del programa puedan tener
  información relativa al estado de otras
• Hay más elementos susceptibles de fallo un
  sistema distribuido es aquel en el que el fallo
  de un ordenador que, ni siquiera sabes que
  existe, puede dejar tu propio ordenador
  inutilizable Leslie Lamport.

11
Inconvenientes de la Computación Distribuida Cont.

• Mayor vulnerabilidad frente a ataques
  intencionados (aspectos de seguridad)
• Computación monolítica
• Es muy difícil manipular la información que se
  intercambia entre las distintas partes de un
  programa
• Es muy difícil suplantar partes de un programa
• Existe un único administrador conocido y fiable
• La administración está centralizada
• Los problemas siempre vienen de dentro del
  sistema (p.e. virus)
• En computación distribuida
• La seguridad de la comunicación no está, en
  principio, garantizada
• La identidad de las partes no está, en principio,
  validada
• Puede haber diferentes administradores con
  fiabilidad desconocida
• La administración es descentralizada
• En sistemas abiertos (p.e. Internet), se fomenta
  el que cualquiera pueda formar parte del sistema
  distribuido
• Los problemas pueden venir de fuera (p.e.
  gusanos) o de dentro del sistema (p.e. virus)

12
Inconvenientes de la Computación Distribuida Cont.

• Mayor complejidad de desarrollo
• Computación monolítica
• Hay un solo hardware en el que se ejecuta la
  aplicación
• El modelo de fallos es sencillo de gestionar
• Los problemas de seguridad son mínimos
• Hay información global sobre el estado de las
  distintas partes del programa
• La comunicación entre los miembros es potente y
  flexible
• En computación distribuida
• Puede haber múltiples plataformas hardware en las
  que el programa ejecuta
• El modelo de fallos es complejo y difícil de
  gestionar
• Los problemas de seguridad son abundantes y con
  soluciones complejas
• No hay información global sobre el estado de las
  distintas partes del programa
• La comunicación está limitada (en ancho de banda,
  en latencia, etc.)
• Diferentes sistemas utilizan diferentes formatos
  de representación de datos

13
Las Falacias de la Computación Distribuida

• by Peter Deutsch, James Gosling
• Las Falacias de la Computación Distribuida son un
  conjunto de suposiciones erróneas que suelen
  asumir los programadores inexpertos en desarrollo
  de software distribuido
• All prove to be false in the long run and all
  cause big trouble and painful learning
  experiences Peter Deutsch
• La red es fiable
• La latencia es cero
• El ancho de banda es infinito
• La red es segura
• La topología no cambia
• Hay un administrador
• El coste de transporte es cero
• La red es homogénea

14
Lección 1.2
1.1 Definiciones y conceptos básicos 1.2
Algunas nociones (muy) básicas sobre Java 1.3
Disciplinas base de la computación
distribuida 1.4 IPC (Inter Process
Communications) Comunicación entre
procesos 1.5 Paradigmas de la computación
distribuida
15
Nociones sobre el lenguaje de programación Java

• Java es un lenguaje de programación orientado a
  objetos desarrollado por James Gosling en Sun
  Microsystems a comienzos de los 90
• Los programas Java no se compilan a código nativo
  (código máquina)
• El código fuente Java no se interpreta (no es un
  lenguaje de script)
• El código Java se compila a bytecode (un código
  intermedio menos abstracto que el código fuente
  pero más abstracto que el código máquina)
• El bytecode es único (no depende del hardware ni
  del sistema operativo)

• El bytecode es ejecutado por la Máquina Virtual
  Java. Hoy en día, lo más habitual es utilizar
  compilación JIT (Just-In-Time). El bytecode se
  compila a código nativo como paso previo a la
  ejecución
• Los programas Java pueden ejecutar en cualquier
  plataforma sobre la que exista una JVM (Java
  Vírtual Machine)
• Filosofía Write once, run anywhere
• Por tanto, los programas Java son independientes
  de la plataforma
• digamos que sólo en teoría

16
Java Algo de jerga

• JVM (Java Virtual Machine) Software que
  virtualiza el entorno de ejecución. Es la parte
  que se ocupa de que una aplicación pueda ejecutar
  con independencia de la plataforma
• JRE (Java Runtime Environment) Paquete de
  programas que permiten la ejecución de una
  aplicación Java. Incluye una JVM una API
• Dependiendo de la plataforma hardware, se han
  definido diferentes familias de APIs
• JME (Java Platform Micro Edition para entornos
  con recursos limitados
• JSE (Java Platform Standard Edition) para
  ordenadores personales
• JEE (Java Platform Enterprise Edition) para
  aplicaciones de empresa distribuidas
• JDK (Java Development Kit) JRE herramientas
  necesarias para desarrollar aplicaciones en el
  lenguaje Java (compiladores, depuradores, etc.)
• Netbeans IDE distribuido por Sun Microsystems
  para el desarrollo en Java
• Eclipse IDE para el desarrollo en Java
  distribuido como software libre

17
Java tipos de programas

• En Java hay tres tipos de programas las
  aplicaciones, los applets y los servlets
• Existen otros tipos de programas muy específicos
  (MIDlets, etc.) pero no los estudiaremos en este
  curso
• Aplicaciones Java (Java stand-alone applications)
• El programa se ejecuta como un proceso
  independiente
• El flujo de ejecución debe comenzar siempre en un
  método estático con nombre main que se encuentre
  en una clase pública

public class HolaMundo public static void
main(String args) System.out.println(Hola
mundo!)
18
Java tipos de programas Cont.

• Java applets
• El programa se ejecuta empotrado en otra
  aplicación (normalmente un navegador)
• Debe existir una clase pública que extienda la
  clase Applet de la API estándar y redefina el
  método paint de la misma
• El flujo de ejecución comienza en el método paint
  de la citada clase
• El applet se descarga desde una máquina remota y
  se ejecuta en una máquina virtual local

import java.applet.Applet import
java.awt.Graphics public class HelloWorld
extends Applet public void paint(Graphics
gc) gc.drawString("Hello, world!", 65,
95)
19
Java tipos de programas Cont.

• Java servlets
• El programa se ejecuta empotrado en otra
  aplicación (normalmente un servidor)
• Se debe implementar la interfaz Servlet definida
  en la API Servlet
• El servlet el un objeto que ejecuta en una
  máquina remota e interactúa con un proceso local
  mediante un protocolo de petición respuesta

import java.io. import javax.servlet. import
javax.servlet.http. public class HelloWorld
extends HttpServlet public void
doGet(HttpServletRequest request,
HttpServletResponse response) throws
ServletException, IOException
response.setContentType("text/html")
PrintWriter pw response.getWriter()
pw.println(lthtmlgtltbodygtHello, world!lt/bodygtlt/html
gt") pw.close()
20
Java Hola mundo

• Toda clase pública está definida en un fichero
  con el mismo nombre que la clase
• El compilador (javac) espera el nombre de un
  fichero como argumento
• El intérprete (java) espera el nombre de una
  clase como argumento
• Los ficheros fuente tienen extensión .java, los
  compilados (bytecode) .class

vi HolaMundo.java
public class HolaMundo public static void
main(String args) System.out.println(Hola
mundo!)
javac HolaMundo.java ls HolaMundo.java HolaMu
ndo.class java HolaMundo Hola mundo!
21
Java Clases y objetos

• Las clases y los objetos son los dos conceptos
  básicos de Java
• Lleva algún tiempo comprender como manejarlas
  correctamente
• Un objeto es una entidad que se puede manipular
  en un programa
• Las clase son una definición de qué cosas
  tienen los objetos
• Las cosas que puede tener un objeto son
  atributos y métodos
• Los atributos son variables tipadas
• Los métodos son secuencias de instrucciones que
  actúan sobre los atributos
• Los objetos son siempre instancias de una clase

public class Persona private String
nombre private String apellidos public
Persona (String nombre, String apellidos) this.
nombre nombre this.apellidos
apellidos public String getNombreCompleto()
return nombre apellidos ...
22
Java Miembros estáticos

• Miembro atributo o método
• En Java, los miembros pueden ser de instancia o
  de clase
• Un miembro de instancia está asociado a un objeto
  concreto de esa clase (cada objeto tiene su
  propio miembro)
• Un miembro de clase está asociado a una clase
  (todos los objetos que sean instancia de esa
  clase comparten el mismo miembro)
• A un miembro de instancia se accede precediéndolo
  del identificador de la instancia
• A un miembro de clase se accede precediéndolo de
  un identificador de instancia o bien del nombre
  de la clase
• Los miembros de clase se preceden de la palabra
  clave static

public class Alumno private static numAlumnos
0 ... Alumno.numAlumnos Alumno alumno
new Alumno() System.out.println(Hay
alumno.numAlumnos alumnos)
23
Java Tipos

• En Java hay dos tipos de datos objetos y tipos
  primitivos
• Los tipos primitivos incluyen int, float,
  double, byte, boolean, etc.
• Para cada tipo primitivo existe una clase
  asociada (Integer-int, Float-float, etc.)
• Desde Java 1.5 la conversión de tipos primitivos
  a sus objetos equivalentes es automática
  (mecanismo de autoboxing)
• Las variables de tipo primitivo contienen su
  valor
• Las variables de tipo objeto contienen una
  referencia al objeto
• Por seguridad, hay objetos inmutables (no se
  pueden cambiar)
• Los objetos de la clase String son inmutables

Persona p1 new Persona(Luis,
López) Persona p2 p1 p2.setNombre(Patata)
System.out.println(p1.getNombreCompleto)
//Imprime Patata López int a 22 int b
a b 3 System.out.println(a a) //Imprime
a22
24
Java Herencia

• En Java, las clases pueden extenderse mediante un
  mecanismo de herencia
• class ClaseHija extends ClasePadre
• La clase hija hereda (posee) los atributos y
  métodos de la clase padre
• La clase hija solo ve los atributos y métodos
  declarados con visibilidad de paquete, públicos o
  protegidos, pero no ve los privados
• En Java, todas las clases heredan de la clase
  Object definida
• En Java no se soportan herencia múltiple

class Empleado extends Persona public
Empleado(String nombre, String apellidos) super
(nombre, apellidos) public int
sueldo ... Empleado e new Empleado(Pedro,
González) System.out.println(e.getNombreComplet
o)//Imprime Pedro González ...
25
Java Interfaces

• En Java, las interfaces proporcionan un conjunto
  de declaraciones de métodos
• Las interfaces no proporcionan implementación,
  son solo declaración
• Las clases pueden implementar una interfaz
  determinada, para ello, deben proporcionar una
  implementación de todos los métodos declarados en
  la interfaz
• class MiClase implements MiInterfaz
• Las interfaces son muy útiles para crear
  abstracciones y reducir el acoplamiento entre
  clases

public interface Coin public double
unitsPerEuro() ... public class Peseta
implements Coin public double
unitsPerEuro() return 166.3 ... Peseta
peseta new Peseta() Coin coin peseta
26
Java Excepciones

• En Java, las excepciones son un mecanismo
  utilizado para indicar que se ha producido un
  problema algún tipo de problema durante la
  ejecución
• Las excepciones se elevan o lanzan ante
  situaciones de error o conflicto
• throw new IOException(El fichero no se
  encuentra)
• Una excepción lanzada rompe el flujo de
  ejecución del programa y le hace saltar hasta
  el llamante de manera recursiva
• Las excepciones pueden manejarse en cualquier
  punto de la jerarquía de llamadas
• Una excepción no manejada va progresando en la
  jerarquía de llamadas hasta que alcanza el
  programa principal (método main()) y se detiene
  el programa en curso

try //código que puede elevar una
excepción catch(TipoDeExcepción e) //código a
ejecutar en caso de excepción finally() //códig
o que se ejecuta haya o no excepción
27
Java Paquetes

• En Java, existe el paquete como instrumento para
  organizar grandes proyectos
• El espacio de nombres de paquete es jerárquico y
  compuesto por etiquetas separadas por puntos.
• Para declarar que una clase está en un paquete,
  añadimos al comienzo del fichero
• package nombre.de.paquete
• Para poder utilizar las clases (e interfaces)
  declaradas en un paquete sin necesidad de incluir
  el nombre completo del paquete, podemos utilizar
  imports
• import java.io.
• import mi.paquete.MiClase

package mi.paquete import java.io. import
java.lang. //importado por defecto en todos los
ficheros public class MiClase //definición de
la clase
28
Java Hay que saber más.

• Estas nociones básicas no son suficientes para
  saber programar en Java
• Existen infinidad de libros y de documentación en
  Internet que pueden ser de ayuda para aprender o
  profundizar en las tecnologías Java
• Libros
• Gay Horstmann, Big Java, John Wiley Sons,
  2002 (bueno para empezar)
• Bruce Eckel, Piensa en Java, Prentice Hall,
  2003
• Tutoriales y libros en la web
• Java Programming en Wikibooks http//en.wikibooks
  .org/wiki/Java_Programming
• Thinking in Java 3rd Ed http//www.mindview.net/B
  ooks/TIJ/
• Página oficial de Java en Sun Microsystems
  http//java.sun.com
• Conocer los fundamentos del lenguaje es condición
  necesaria para poder desarrollar aplicaciones en
  Java, pero no suficiente tarde o temprano hay
  que acudir a la especificación de la API estándar
• http//java.sun.com/j2se/1.4.2/docs/api/ (Para
  Java 1.4.2)
• http//java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/api/index.html
  (Para Java 1.5)
• (Para Java 1.6)

29
Lección 1.3
1.1 Definiciones y conceptos básicos 1.2
Algunas nociones (muy) básicas sobre Java 1.3
Disciplinas base de la computación
distribuida 1.4 IPC (Inter Process
Communications) Comunicación entre
procesos 1.5 Paradigmas de la computación
distribuida
30
Disciplinas utilizadas en Computación Distribuida

• La computación distribuida parte de la base de
  programas que se ejecutan en múltiples
  ordenadores que se comunican mediante el
  intercambio de mensajes
• Para poder enfrentarnos a la problemática de la
  computación distribuida hay que contar con
  conocimientos básicos de tres disciplinas
• Sistemas operativos
• Programas y procesos
• Procesos e hilos
• Concurrencia
• Redes de ordenadores
• Arquitectura de redes
• Protocolos de nivel de red, de nivel de
  transporte y de nivel de aplicación
• Tecnologías de red
• Ingeniería del software
• Abstracción
• Programación procedimental Vs programación
  orientada a objetos
• Patrones y arquitecturas
• Modelado de aplicaciones

31
Programas y procesos

• Definición de Programa Software
• Artefacto construido por un desarrollador
  utilizando alguna forma de lenguaje de
  programación
• Definición de Proceso
• Un programa que se ejecuta incluyendo los
  valores actuales, la información de estado y los
  recursos utilizados por el sistema operativo para
  la ejecución del programa
• Un proceso es una entidad dinámica, solo existe
  cuando un programa se ejecuta
• Un proceso atraviesa diferentes estados durante
  su ejecución

encolado
fin
Diagrama simplificado de las transiciones
de estado de un proceso
planificado
evento
espera
32
Computación Concurrente

• Definición de Computación Concurrente
• Ejecución simultánea de varias tareas
  computacionales que interactúan entre sí
• El término Simultánea debe ser entendido en
  sentido amplio modelos paralelos, modelos de
  time-slicing, etc.
• Concurrency occurs when two or more execution
  flows are able to run simultaneously -- Edsger
  Dijkstra
• Es necesario que haya interacción para que se
  considere que hay un problema de concurrencia
  en un entorno de computación
• Las tareas pueden implementarse como programas
  separados (que ejecutan en procesos separados), o
  como procesos o hilos de ejecución creados por un
  solo programa.
• Qué diferencia hay entre un proceso y un hilo?

33
Hilos de ejecución (threads) y procesos

• Procesos
• Los procesos son independientes
• El proceso tiene una información de estado
  voluminosa
• Los procesos tienen espacios de memoria separados
  (desde un proceso no se puede acceder a las
  variables de otro)
• Los procesos poseen recursos de manera exclusiva
  (ficheros, sockets, etc.)
• Dos procesos sólo pueden interactuar con
  intermediación del sistema operativo
• Los cambios de contexto entre procesos son
  costosos y lentos
• Hilos (pertenecientes al mismo proceso)
• Un solo proceso puede tener múltiples hilos de
  ejecución
• Todos estos hilos comparten la información de
  estado del proceso
• Todos los hilos comparten los recursos del
  proceso (ficheros, sockets, etc.)
• Cada hilo tiene una pequeña información adicional
  (pila, pc, registros)
• Todos los hilos de un proceso comparten el mismo
  espacio de memoria
• Los cambios de contexto entre hilos del mismo
  proceso son muy rápidos

34
Concurrencia y computación distribuida

• La computación distribuida requiere el uso
  intensivo de programación concurrente
• Hay tres escenarios muy habituales
• Procesos concurrentes ejecutados en múltiples
  ordenadores
• Aparece en la mayor parte del software
  distribuidos
• En cada ordenador (nodo) el software ejecuta como
  un proceso independiente
• Los procesos interactúan sólo a través del
  intercambio de mensajes (red)
• Procesos concurrentes ejecutados en un único
  ordenador
• Aparece en ordenadores con capacidad multitarea
  (real o simulada)
• Los procesos interactúan compartiendo recursos o
  por intercambio de mensajes
• Programación concurrente dentro de un mismo
  proceso
• Aparece cuando múltiples hilos ejecutan dentro de
  un mismo proceso
• Todos los hilos comparten el espacio de memoria y
  los mismos recursos
• Aparecen múltiples problemas asociados a la
  concurrencia
• Son necesarios mecanismos de control de
  concurrencia dentro de un proceso

35
Creación de hilos en Java

• Creación de hilos en Java
• En Java, un mismo proceso puede tener múltiples
  hilos de ejecución
• Creación de un nuevo hilo de ejecución en Java
  (método I)
• Definimos una clase que extienda la clase Thread
  de la API estándar
• Redefinición del método run() con el código que
  ejecutará el hilo
• public class MiClaseHilo extends Thread
• public void run()
• ..código a ejecutar en el hilo
• Lanzamos un nuevo hilo al invocar start() sobre
  una instancia de la clase
• MiClaseHilo obj new MiClaseHilo()
• obj.start()
• Creación de un nuevo hilo de ejecución en Java
  (método II)
• Definimos una clase que implemente la interfaz
  Runnable
• public class MiClaseHilo implements Runnable
• public void run() ...
• Lanzamos un hilo con una nueva instancia de la
  clase Thread
• MiClaseHilo obj new MiClaseHilo()
• new Thread(obj).start()

36
Javadoc de la clase Thread

• public class Threadextends Objectimplements
  Runnable
• A thread is a thread of execution in a program.
  The Java Virtual Machine allows an application to
  have multiple threads of execution running
  concurrently.
• Every thread has a priority. Threads with higher
  priority are executed in preference to threads
  with lower priority. Each thread may or may not
  also be marked as a daemon. When code running in
  some thread creates a new Thread object, the new
  thread has its priority initially set equal to
  the priority of the creating thread, and is a
  daemon thread if and only if the creating thread
  is a daemon.
• When a Java Virtual Machine starts up, there is
  usually a single non-daemon thread (which
  typically calls the method named main of some
  designated class). The Java Virtual Machine
  continues to execute threads until either of the
  following occurs
• The exit method of class Runtime has been called
  and the security manager has permitted the exit
  operation to take place.
• All threads that are not daemon threads have
  died, either by returning from the call to the
  run method or by throwing an exception that
  propagates beyond the run method.
• There are two ways to create a new thread of
  execution. One is to declare a class to be a
  subclass of Thread. This subclass should override
  the run method of class Thread. An instance of
  the subclass can then be allocated and started.
  For example, a thread that computes primes larger
  than a stated value could be written as follows

37
(algunos) Métodos de la clase Thread
public static Thread currentThread() Returns a
reference to the currently executing thread
object. public static void yield() Causes the
currently executing thread object to temporarily
pause and allow other threads to execute.
public static void sleep(long millis) throws
InterruptedException Causes the currently
executing thread to sleep (temporarily cease
execution) for the specified number of
milliseconds. The thread does not lose ownership
of any monitors. Parameters millis - the length
of time to sleep in milliseconds.
ThrowsInterruptedException - if another thread
has interrupted the current thread. The
interrupted status of the current thread is
cleared when this exception is thrown. public
void interrupt() Interrupts this thread. If
this thread is blocked in an invocation of the
wait(), wait(long), or wait(long, int) methods of
the Object class, or of the join(), join(long),
join(long, int), sleep(long), or sleep(long,
int), methods of this class, then its interrupt
status will be cleared and it will receive an
InterruptedException. If this thread is blocked
in an I/O operation upon an interruptible channel
then the channel will be closed, the thread's
interrupt status will be set, and the thread will
receive a ClosedByInterruptException. If this
thread is blocked in a Selector then the thread's
interrupt status will be set and it will return
immediately from the selection operation,
possibly with a non-zero value, just as if the
selector's wakeup method were invoked. If none
of the previous conditions hold then this
thread's interrupt status will be set. Throws
SecurityException - if the current thread cannot
modify this thread
38
(algunos) Métodos de la clase Thread
public final void join(long millis) throws
InterruptedException Waits at most millis
milliseconds for this thread to die. A timeout of
0 means to wait forever. Parameters millis -
the time to wait in milliseconds. Throws
InterruptedException - if another thread has
interrupted the current thread. The interrupted
status of the current thread is cleared when this
exception is thrown. public final void
setDaemon(boolean on) Marks this thread as either
a daemon thread or a user thread. The Java
Virtual Machine exits when the only threads
running are all daemon threads. This method must
be called before the thread is started. public
static boolean holdsLock(Object obj) Returns true
if and only if the current thread holds the
monitor lock on the specified object. This
method is designed to allow a program to assert
that the current thread already holds a specified
lock Parameters obj - the object on which to
test lock ownership destroy(), stop() Estos
métodos permiten destruir/parar un thread en
seco. No se liberan los locks, por lo que su uso
no se recomienda (las nuevas APIs los consideran
deprecated). Si estamos usando alguno de estos
métodos para algo es muy probable que estemos
haciendo algo mal.
39
Control de concurrencia

• Condiciones de carrera
• Las condiciones de carrera suceden cuando se
  intercalan de manera arbitraria comandos
  procedentes de hilos diferentes sobre un mismo
  recurso
• Las condiciones de carrera se traducen en
  comportamientos no deterministas y arbitrarios de
  los programas
• Ejemplo
• Imaginemos una aplicación bancaria concurrente
• Cada cuenta tiene un saldo medido en euros
• Múltiples hilos de ejecución pueden operar sobre
  el saldo (p.e. ingreso)
• Transferencia entre cuentas

Hilo I (transf. 100) x1 leerCuenta(A) x1 x1
100 escribirCuenta(A, x1) y1 leerCuenta(B) y1
y1 100 escribirCuenta(B, y1)
Hilo II (transf. 1) x2 leerCuenta(A) x2 x2
1 escribirCuenta(A, x2) y2 leerCuenta(B) y2
y2 1 escribirCuenta(B, y2)
40
Control de concurrencia Cont.
Hilo I (transf. 100) x1 leerCuenta(A) x1 x1
100 escribirCuenta(A, x1) y1 leerCuenta(B) y1
y1 100 escribirCuenta(B, y1)
Hilo II (transf. 1) x2
leerCuenta(A) x2 x2 1 escribirCuenta(A,
x2) y2 leerCuenta(B) y2 y2
1 escribirCuenta(B, y2)
A B x1 y1 x2 y2
110 0 110 - - -
110 0 10 - - -
10 0 10 - - -
10 0 10 0 - -
10 0 10 100 - -
10 100 10 100 - -
10 100 - - 10 -
10 100 - - 9 -
9 100 - - 9 -
9 100 - - 9 100
9 100 - - 9 101
9 101 - - 9 101
41
Control de concurrencia Cont.
Hilo I (transf. 100) x1 leerCuenta(A) x1 x1
100 escribirCuenta(A, x1) y1
leerCuenta(B) y1 y1 100 escribirCuenta(B, y1)
Hilo II (transf. 1) x2 leerCuenta(A) x2
x2 1 escribirCuenta(A, x2) y2
leerCuenta(B) y2 y2 1 escribirCuenta(B, y2)
A B x1 y1 x2 y2
110 0 110 - - -
110 0 10 - - -
10 0 10 - - -
10 0 10 - 10 -
10 0 10 - 9 -
9 0 10 - 9 -
9 0 10 - 9 0
9 0 10 0 9 0
9 0 10 100 9 0
9 100 10 100 9 0
9 100 10 100 9 1
9 1 10 100 9 1
Se han perdido 100 euros por un problema de
control de concurrencia!!
42
Control de concurrencia en Java

• El control de concurrencia básico consta de dos
  pasos
• 1- Detectar qué partes del programa no pueden ser
  ejecutadas de manera simultánea por varios hilos
  de ejecución. A estas partes se les denomina
  secciones críticas.
• 2- Utilizar algún mecanismo que impida la
  ejecución simultánea de las secciones críticas
  por parte de dos o más hilos.
• Los programas, objetos y librerías que no
  presenta problemas de concurrencia se dice que
  son thread-safe
• Existen diferentes mecanismos para el control de
  concurrencia en programas multihilo (dependiendo
  del SO, del lenguaje de programación, etc.)
• Ejemplos Cerrojos, Semáforos, Monitores, Mutex,
  Barreras, etc.
• En Java existe la posibilidad de utilizar todos
  estos mecanismos, normalmente son suficientes los
  mecanismos de sincronización nativos
• En Java, todo objeto (instancia de una clase)
  tiene automáticamente asociado un (único) monitor
  que actúa como un cerrojo
• El propio lenguaje proporciona mecanismos que
  permiten utilizar ese cerrojo de manera sencilla
  para el programador

43
Control de concurrencia en Java Cont.

• La palabra clave synchronized
• Cualquier bloque de código etiquetado con la
  palabra clave synchronized se convierte en una
  sección crítica de ejecución exclusiva
• Solamente puede haber un hilo ejecutando código
  synchronized en un objeto
• Proceso de sincronización
• Por defecto, el cerrojo del objeto está abierto
• Cuando un hilo entra en un bloque synchronized,
  cierra el cerrojo del objeto y toma posesión del
  mismo
• El hilo sólo libera el cerrojo cuando concluye la
  ejecución del bloque
• Si un hilo tiene que ejecutar un bloque de código
  synchronized y encuentra el cerrojo cerrado, debe
  esperar a que el cerrojo se abra para poder
  continuar
• Si hay varios hilos esperando por un cerrojo y
  este se abre, el cerrojo será asignado a uno solo
  de los hilos en espera, que lo cerrará y
  comenzará la ejecución de la sección synchronized
• No se ofrecen garantías sobre qué hilo será el
  que cierre el cerrojo y lo posea
• El cierre y la apertura de los cerrojos son
  operaciones atómicas
• Un hilo que posee el cerrojo de un objeto puede
  llamar a bloques synchronized sin necesidad de
  esperar a otros hilos

44
Synchronized ejemplo de uso
public class SynchronizedClass public
synchronized void metodoI() //Sección crítica
I public void metodoII() //obj es
cualquier objeto, podría ser this synchronized
(obj) //Sección crítica II

• En cada objeto que sea una instancia de
  SynchronizedClass, no podrá haber más de un hilo
  ejecutando bloques synchronized
• Si un hilo está ejecutando un bloque
  synchronized, cualquier otro hilo que quiera
  entrar en cualquier bloque synchronized sobre el
  mismo objeto se bloqueará al comienzo del citado
  bloque
• Si un hilo posee el cerrojo y está ejecutando un
  bloque synchronized, lo liberará al terminar el
  bloque

45
wait(), notify() y notifyAll()

• El uso de la palabra clave synchronized permite
  solucionar múltiples problemas de control de
  concurrencia, pero no todos
• Existe un mecanismo adicional que permite obtener
  mayor flexibilidad y que proporcionan los métodos
  wait(), notify() y notifyAll() de la clase Object
• wait() hace que el hilo que lo invoca pierda el
  cerrojo y se bloquee. Obsérvese que el hilo que
  invoca wait() debe poseer el cerrojo qué implica
  esto?
• notify() cuando un hilo lo invoca, permite otro
  hilo que está bloqueado (tras una invocación a
  wait()) se desbloquee. Si hay varios hilos
  bloqueados, sólo se desbloquea uno de ellos. No
  se ofrecen garantías sobre cuál
• notifyAll() permite que todos los hilos que
  están bloqueados (tras una invocación a wait())
  se desbloqueen
• wait(long millis) equivalente a wait(), pero
  indicando un tiempo máximo de bloqueo en
  milisegundos del hilo invocante
• Un hilo desbloqueado tras un nofity()/notifyAll(
  )/millis sigue respetando las reglas de acceso
  exclusivo definidas mediante la palabra clave
  synchronized
• El mecanismo wait/nofity permite detener un hilo
  hasta que se cumpla una determinada condición que
  lo permita continuar

46
Problema de control de concurrencia

• Desarrollar una clase con un mecanismo
  productor-consumidor que cumpla
• El elemento de intercambio es el entero (int)
• Hay una cola de intercambio de tamaño uno
• Se puede leer el elemento de la cola mediante el
  método get(). Si la cola está vacía el hilo
  invocante se bloquea hasta que se deposite un
  elemento
• Se puede depositar un elemento en la cola
  mediante el método put(). Si la cola está llena
  el hilo invocante se bloquea hasta que se lea el
  elemento

public class Intercambiador //? public
synchronized int get() //? public
synchronized void put(int value) //?
47
Problema de control de concurrencia Solución
public class Intercambiador private int
sharedValue private boolean available
false public synchronized int
get() while(available false) try wa
it() catch(InterruptedException
ie) available false notifyAll()
//si ponemos solo nofity(), se podría desbloquear
un lector return sharedValue public
synchronized void put(int value) while(availabl
e true) try wait() catch(Interrup
tedException ie) sharedValue
value available true notifyAll() //si
ponemos notify() se podría desbloquear un
escritor
48
Control de concurrencia con mecanismos
prefabricados

• El paquete java.util.concurrent de la API
  estándar (a partir de la versión 5.0) contiene un
  conjunto de clases e interfaces de gran utilidad
  para el desarrollo de aplicaciones concurrentes.
  A continuación mostramos un ejemplo
• BlockingQueueltEgt
• Interfaz generificada que permite acceder una
  funcionalidad de cola con inserción, extracción y
  borrados atómicos y comportamiento síncrono.
• Métodos (sólo algunos)
• void put(E o) Añade el elemento especificado a la
  cola. Si no hay espacio suficiente en la cola (es
  tamaño de la cola se puede seleccionar en
  construcción), el hilo llamante se bloquea hasta
  que haya espacio disponible
• E take() Recupera la cabeza de la cola, si no
  hay ningún elemento en la cola espera hasta que
  se presente alguno
• Implementaciones
• ArrayBlockingQueue, DelayQueue,
  LinkedBlockingQueue, PriorityBlockingQueue,
  SynchronousQueue

49
Redes de ordenadores

• Debemos también tener nociones de redes de
  ordenadores
• Arquitectura de redes
• Modelos basados en niveles y encapsulamiento
• El modelo OSI
• El modelo Internet
• Protocolos de nivel de red, de nivel de
  transporte y de nivel de aplicación
• El protocolo IP
• El problema de la congestión
• Protocolos de nivel de transporte en Internet
  (TCP/UDP)
• Protocolos y servicios de nivel de aplicación
  (HTTP, DNS, etc.)
• Tecnologías de red
• Tecnologías basadas en transmisión por cable
• Tecnologías basadas en transmisión inalámbrica
• Redes de área local y Ethernet

50
Ingeniería del software Abstracción

• Es necesario comprender algunos conceptos sobre
  ingeniería del software para poder continuar con
  la asignatura, los repasamos brevemente
• Definición de Abstracción
• Proceso por el que se reduce el contenido de
  información de un concepto con el fin de retener
  solamente la que sea relevante para un objetivo
  concreto
• El uso de la abstracción en ingeniería se traduce
  en una reducción de la complejidad, lo que
  facilita la conceptualización de un dominio de
  conocimiento y mejora su comprensión por parte de
  los seres humanos
• La abstracción consiste en obviar los detalles y
  retener lo esencial
• La parte esencial de un mecanismo complejo
  depende del objetivo pretendido
• En ingeniería, el objetivo suele ser lograr que
  un ser humano comprenda el funcionamiento y la
  interacciones de un determinado sistema
• Por tanto, al realizar el proceso de abstracción,
  solo conservamos la información relevante que es
  necesaria para explicar y/o comprender lo
  deseado
• Dependiendo del grado de comprensión que se desee
  alcanzar, se utilizará un mayor o menor nivel de
  abstracción en la representación del sistema

51
Abstracción ejemplo

• El motor de un coche es un sistema extremadamente
  complejo que funciona gracias a la interacción de
  elementos mecánicos, eléctricos, reacciones
  químicas, ...
• Una persona que conduce un coche no tiene
  necesidad de comprender todos los detalles, le
  basta con realizar una abstracción que retenga lo
  relevante
• Será suficiente ese nivel de abstracción para un
  mecánico que repare motores?
• Qué nivel de abstracción tendrá el ingeniero que
  diseña motores?
• Y el que diseña los lubricantes?

Representación para un conductor
Sistema complejo
Abstracción
52
Abstracción en el desarrollo de software

• En el mundo del software, la abstracción oculta
  detalles usando encapsulación
• David J. Barnes
• Habitualmente usamos la abstracción cuando no es
  necesario conocer los detalles exactos de cómo
  algo funciona o se representa, porque podemos
  usarlo en su forma simplificada. A menudo, entrar
  dentro del detalle tiende a oscurecer lo que
  estamos intentando entender en lugar de
  iluminarlo la abstracción juega un papel muy
  importante en la programación porque lo que a
  menudo queremos modelar, en software, es una
  versión simplificada de la cosas que existen en
  el mundo real sin necesidad de construir
  cosas reales
• En el mundo del software, todo lo que no sea
  programar con 0s y 1s es abtracción
• Los compiladores son abstracciones de las
  complejidades del código máquina
• Los IDES son abstracciones de las complejidades
  del código de los lenguajes
• Etc.
• A medida que el nivel de abstracción aumenta
• Ventaja se eliminan elementos complejos y se
  facilita el uso
• Inconveniente se restringen las posibilidades de
  actuar sobre el sistema (funcionalidades)

53
Abstracción en Computación Distribuida
El principal problema de los ingenieros que
desarrollan software en general, y muy
particularmente de los que desarrollan software
distribuido, es el de la complejidad. Los
programas distribuidos son muy complejos.
Cualquier estrategia que ayude a minimizar la
complejidad de diseñarlos, comprenderlos,
implementarlos o mantenerlos será de sumo
interés para el ingeniero
54
Abstracción en Computación Distribuida

• Los programas y sistemas distribuidos son muy
  complejos
• Es necesario utilizar abstracción para
  diseñarlos, implementarlos, mantenerlos, etc.
• Dependiendo del objetivo que persigamos, el nivel
  de abstracción subirá o bajará
• Son muy habituales las representaciones
  abstractas que se concentran en la interacción
  entre los diferentes componentes de un programa o
  sistema
• Estas representaciones se suelen realizar con
  cajas y flechas
• Ejemplo Interacción entre un servidor web y un
  cliente web

Abstracción Permite entender interacciones
Sistemas muy complejos
Servidor HTTP
Navegador
Petición
Red
Servidor HTTP
Abstracción
Navegador
Respuesta
55
Abstracción en Computación Distribuida Cont.

• En arquitectura de redes, el nivel más alto de
  abstracción lo representan los modelos en capas
  (OSI, TCP/IP, etc.)
• En computación distribuida, podemos utilizar
  también modelos en capas para representar la
  arquitectura de los sistemas con un nivel muy
  elevado de abstracción
• El modelo en tres niveles que presentamos aquí
  clasifica las partes de una aplicación
  distribuida utilizando como criterio la función
  que desempeñan

56
Abstracción en Computación Distribuida Cont.

• Presentación
• Proporciona la interfaz de usuario. Por ejemplo,
  para un comercio electrónico, serán un conjunto
  de páginas HTML con formularios que permitan
  interaccionar con posible comprador. Suelen
  existir APIs muy completas que facilitan la
  creación del nivel de presentación
• Lógica de la aplicación (negocio)
• Suele consistir en un desarrollo específico que
  proporciona la funcionalidad básica requerida por
  la aplicación. Por ejemplo, en un comercio
  electrónico, la lógica de negocio debe incluir
  verificación de las tarjetas de crédito, cálculo
  de costes e impuestos, procesamiento de los
  pedidos, etc. Dependiendo de la complejidad de la
  lógica de negocio, puede ser que no existan APIs
  específicas para el desarrollo de esta capa
• Servicios
• La capa de servicios proporciona un conjunto de
  funcionalidades genéricas (que no son específicas
  del negocio) que permiten el funcionamiento de
  las otras capas. Siguiendo con el ejemplo de
  comercio electrónico el sistema de gestión de
  base de datos, servicios de directorio (DNS),
  servicios de comunicaciones (HTTP), etc. Multitud
  de fabricantes de software hacen pingües negocios
  comercializando herramientas y APIs que
  proporcionan servicios a las aplicaciones
  distribuidas

57
Ingeniería del software orientación a objetos

• Para esta asignatura, es imprescindible
  comprender la diferencia entre los modelos de
  programación orientados a objetos y los
  procedimentales
• Ambos modelos han sido concebidos para tratar de
  minimizar la complejidad
• El modelo de programación procedimental
• Define el concepto de procedimiento (o función)
• Un procedimiento (o función) es una abstracción
  que se utiliza para encapsular un conjunto de
  instrucciones que guardan una relación estrecha
  entre sí
• Así, es posible razonar en términos de
  procedimientos y no de instrucciones
• La abstracción realizada se centra especialmente
  en las acciones (procedimientos)
• El modelo de programación orientado a objetos
• Define el concepto de objeto
• Un objeto es una abstracción que representa
  algo en la vida real
• El objeto representa un estado (a través de
  atributos) y unos comportamientos (a través de
  métodos)
• Así, es posible razonar en términos de objetos
  que encapsulan la complejidad
• La abstracción, en este caso, se centra
  especialmente en los datos (objetos)

58
Ingeniería del software UML

• La abstracción recurre frecuente al uso de
  diagramas de cajas y flechas para representar
  sistemas complejos de múltiples elementos que
  guardan relación
• El problema es que las cajas y las flechas
  pueden significar cosas distintas para personas
  distintas, por lo que la comprensión de los
  diagramas se dificulta
• UML (Unified Modeling Language) El un lenguaje
  que proporciona un conjunto de notaciones
  estándar para representar modelos abstractos de
  objetos
• UML define un conjunto estandarizado de cajas y
  flechas con significados precisos que permiten
  representar objetos y algunas de sus relaciones
• UML está limitado, es decir, hay modelos que se
  pueden representar mediante UML y hay modelos
  para los que UML no posee notación estandarizada
• En esta asignatura, es conveniente conocer la
  notación de los diagramas de clases definidos en
  UML
• UML es útil para representar (y documentar) la
  arquitectura de una aplicación
• Siempre que utilicemos UML en los diagramas lo
  indicaremos de manera explícita

59
Diagramas de clases básicos en UML
60
Ingeniería del Software algo de terminología

• Existen algunos términos que aparecen de manera
  recurrente en el ámbito de los ingenieros de
  trabajan en computación distribuida
• Toolkits y frameworks
• Los toolkits y frameworks suelen consistir en un
  conjunto de clases, herramientas, APIs, ejemplos
  de programación y documentación que algunos
  fabricantes distribuyen con el fin de facilitar
  el desarrollo de software distribuido
• El éxito de una tecnología concreta depende en
  gran medida de la calidad de las herramientas que
  se proporcionan al desarrollador en el
  correspondiente toolkit
• Ejemplos de toolkits y frameworks
• JDK (Java Development Toolkit) Distribuido de
  manera gratuita por Sun Microsystems para
  desarrolladores interesados en el lenguaje Java
• .NET framework Distribuido por Microsoft para
  desarrolladores Web en sistema operativo Windows.

61
Ingeniería del Software algo de terminología

• Componentes
• El desarrollo de software basado en componentes
  es una técnica muy habitual para la construcción
  de sistemas software distribuidos empresariales
• Los componentes son unidades funcionales
  independientes accesibles de manera distribuida
• Un sistema software distribuido se puede
  construir mediante la unión de componentes
  preexistentes y bien probados
• De este modo se minimiza el tiempo y los costes
  de desarrollo
• Para que esta filosofía tenga sentido, los
  componentes deben poder cooperar a través de una
  red abierta
• Es necesario definir mecanismos estándar que
  posibiliten las interacciones entre componentes
  que, en principio, pueden ser heterogéneos
• El desarrollo basado en componentes también es un
  intento de minimizar la complejidad
• Ejemplos de estándares para el desarrollo de
  componentes utilizados en la industria
• EJB (Enterprise Java Beans) Estándar para el
  desarrollo de componentes distribuidos basado en
  tecnologías Java
• COM (Component Object Model) Estándar para el
  desarrollo de componentes distribuidos basado en
  tecnologías Microsoft

62
Lección 1.4
1.1 Definiciones y conceptos básicos 1.2
Algunas nociones (muy) básicas sobre Java 1.3
Disciplinas base de la computación
distribuida 1.4 IPC (Inter Process
Communications) Comunicación entre
procesos 1.5 Paradigmas de la computación
distribuida
63
IPC Comunicación entre procesos

• 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)

64
Elementos básicos de una API de IPC para redes

• 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

65
Sincronización de los procesos remotos

• 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?

RECIBIR?
Proceso R
Proceso E
ENVIAR
ESPERAR?
Proceso R
Proceso E
INICIAR
66
Sincronización de los procesos remotos

• D