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Thoth (sistema operativo)

Thoth es un sistema operativo (SO) de paso de mensajes en tiempo real desarrollado en la Universidad de Waterloo en Waterloo, Ontario, Canadá . Historia Thoth se desarrolló en l...

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Thoth es un sistema operativo (SO) de paso de mensajes en tiempo real desarrollado en la Universidad de Waterloo en Waterloo, Ontario, Canadá .

Historia

Thoth se desarrolló en la Universidad de Waterloo en Waterloo, Ontario , Canadá . El plan de estudios de Waterloo incluye un curso de Sistemas Operativos en Tiempo Real y un laboratorio de trenes asociado, donde los estudiantes deben desarrollar un sistema operativo en tiempo real (RTOS) para controlar una vía modelo con múltiples trenes. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ]

En 1972, Stephen C. Johnson, durante un año sabático de Bell Labs , introdujo en Waterloo el lenguaje de programación B , derivado de BCPL . [ 4 ] En Waterloo se desarrolló un nuevo lenguaje derivado de B, llamado Eh . Thoth se escribió originalmente en Eh con algo de lenguaje ensamblador . [ 5 ] [ 6 ]

El desarrollo inicial de Thoth tuvo lugar en una computadora Honeywell 6050. [ 7 ] Se ejecutó por primera vez en una Data General Nova 2 en mayo de 1976, y luego se portó a una Texas Instruments TI990/10 en agosto de 1976. [ 7 ] [ 5 ]

En octubre de 1976, la Universidad de Waterloo publicó la tesis de maestría de Laurence S. Melen, titulada "Un ejecutivo portátil en tiempo real, Thoth". [ 8 ]

Eh fue posteriormente actualizado, en parte con la adición de tipos de datos , y renombrado Zed . Thoth fue luego reescrito en Zed. [ 9 ] [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]

Uno de los primeros desarrolladores principales de Thoth fue David Cheriton . Cheriton desarrollaría posteriormente el núcleo Verex y el sistema operativo V-System , ambos influenciados por Thoth. Otro desarrollador inicial fue Michael Malcolm, quien más tarde fundaría Waterloo Microsystems, Network Appliances, Inc. , Blue Coat Systems y Kaliedescape, varios de cuyos sistemas operativos se cree que derivaron de Thoth o estuvieron influenciados por él.

Algunos artículos describen a DEMOS como la inspiración para Thoth. [ 14 ] Como estado de la técnica anterior, Cheriton citó el RC 4000 de Per Brinch Hansen y luego enumeró a Thoth, DEMOS y Accent juntos como desarrollos posteriores. [ 15 ] Otras influencias en el desarrollo de Thoth incluyeron Multics , el RTOS de Data General , Honeywell GCLS y Unix . [ 5 ] Referencias posteriores citan a Thoth como la implementación original de su uso particular de paso de mensajes síncrono y estructura de programa multiproceso, que posteriormente fueron aplicados por otros proyectos. [ 16 ] : 2

Los trabajos en Thoth terminaron alrededor de 1982. [ 17 ]

Características

Thoth fue desarrollado para cumplir cuatro objetivos: [ 7 ]

  1. Fácilmente portable a otro hardware [ 3 ]
  2. Los programas se ejecutan como un conjunto de procesos concurrentes económicos y cooperativos con comunicaciones entre procesos (IPC) eficientes [ 5 ].
  3. Adecuado para usos en tiempo real en cuanto a la respuesta del sistema a eventos externos.
  4. Adaptable y escalable a una amplia gama de usos en tiempo real.

Thoth expone la misma máquina abstracta al software de aplicación , independientemente de la máquina física subyacente . [ 5 ] [ 18 ] Esta máquina abstracta se definió con ciertos requisitos mínimos, de modo que el cumplimiento de estos requisitos permitía que una computadora determinada se incluyera en el Dominio Thoth de posibles objetivos de puerto Thoth.

Los procesos que se ejecutan bajo Thoth se pueden agrupar en "Equipos". Todos los procesos dentro de un equipo comparten un espacio de direcciones común y pueden compartir datos. [ 19 ] [ 7 ] Esto es similar a los conceptos de "procesos ligeros" o hilos de otros sistemas. [ 20 ] Los procesos que no pertenecen al mismo equipo se comunican mediante la comunicación entre procesos (IPC) de Thoth.

La comunicación entre procesos en Thoth se realiza principalmente mediante el paso síncrono de mensajes. [ 7 ] Este enfoque simplificó enormemente la gestión de colas de mensajes. [ 21 ]

Aunque el término no era común cuando se escribieron los artículos originales, a Thoth se le ha llamado micronúcleo . [ 22 ] [ 20 ] [ 23 ]

El IPC de paso de mensajes síncrono de Thoth se prestó a la aplicación de un modelo de programación antropomórfico, basado en el trabajo del modelo de actor de Carl Hewitt y de Smalltalk . [ 17 ]

Legado

El sistema operativo Thoth sirvió de base o de inspiración para varios proyectos posteriores, algunos de los cuales se enumeran a continuación.

Académico

  • El sistema de servidor de archivos distribuido microNet en la Universidad de Waterloo funcionaba con un sistema operativo llamado WatSys, similar a Thoth y Port. [ 24 ] WatSys debutó en 1981. [ 25 ]
  • El Consejo Nacional de Investigación de Canadá fue el lugar de desarrollo del sistema operativo Harmony , un derivado de Thoth orientado al control de robots en tiempo real. [ 26 ]
  • Cheriton aceptó un puesto en la Universidad de Columbia Británica , donde participó en el desarrollo de Verex y Distributed Verex, utilizando muchas de las ideas que había explorado anteriormente en Thoth. [ 12 ] [ 27 ]
  • Posteriormente, Cheriton se trasladó a la Universidad de Stanford en los Estados Unidos, donde desarrolló el Sistema V , que continuó basándose en el trabajo anterior con Thoth. [ 15 ] [ 28 ] [ 29 ] [ 30 ]
  • La arquitectura del sistema Sylvan Multiprocessing incluía un coprocesador que implementaba en hardware las primitivas de paso de mensajes síncronos de Thoth (y el rendezvous extendido de Ada). [ 16 ] [ 31 ]
  • Thoth y su IPC de paso de mensajes se utilizaron para sustentar un programa de pintura multiproceso que empleaba el modelo de programación antropomórfica. [ 32 ] [ 33 ]
  • La semántica de paso de mensajes de Thoth formaba parte de una versión experimental de procesamiento paralelo del sistema de álgebra computacional (CAS) Maple . [ 34 ]
  • El entorno de comunicación y ejecución de procesos distribuido (PEACE) se desarrolló para aplicaciones de alto rendimiento. El artículo cita a Thoth como un "fundamento fundamental" para el proyecto. [ 35 ]
  • El ejecutivo del Sistema Multiprocesador de Eindhoven (EMPS) hizo hincapié en la eficiencia. Thoth proporcionó la inspiración para el diseño del núcleo del EMPS. [ 36 ]
  • En Waterloo Port se construyó un entorno experimental de interfaz humano-computadora llamado sistema Room, derivado de Thoth y que utilizaba sus técnicas de comunicación entre procesos (IPC). El artículo sobre Room hace referencia a trabajos anteriores de Thoth. [ 37 ]
  • Se dijo que el servidor web Flash, un proyecto de investigación con énfasis en la eficiencia y la portabilidad, se asemejaba a Thoth en su método de estructuración de múltiples procesos y en el concepto de equipos de procesos que se comunican mediante el paso de mensajes. [ 38 ]

Comercial

  • Gordon Bell y Dan Dodge , desarrolladores del sistema operativo en tiempo real de paso de mensajes QNX , trabajaron con Thoth mientras eran estudiantes en Waterloo. [ 39 ] [ 40 ] [ 41 ] [ 42 ]
  • El sistema de comunicación de oficina System 75 de AT&T estaba controlado por el núcleo Oryx y el conjunto de procesos esenciales del sistema Pecos , denominados conjuntamente Oryx/Pecos . Utilizaba ideas de Thoth, DEMOS y un proyecto interno de AT&T. [ 43 ]
  • El sistema operativo de red comercial del puerto de Waterloo se derivó de Thoth. [ 44 ] El lenguaje Zed asociado se actualizó para convertirse en el lenguaje PORT para el puerto de Waterloo. [ 45 ] [ 46 ]
  • Hayes Microcomputer Products adquirió Waterloo Microsystems y cambió la marca y actualizó el producto Waterloo Port para crear LANstep . [ 47 ] [ 48 ]
  • La empresa de almacenamiento Auspex produjo el núcleo de multiprocesamiento funcional (FMK), que empleaba conceptos identificados como desarrollados por primera vez en Thoth. [ 49 ] A diferencia del V-System y el puerto de Waterloo, el FMK no tenía gestión de memoria.
  • Las primeras versiones del sistema operativo del dispositivo de almacenamiento de Network Appliance, Inc. se han descrito como muy similares a Thoth. [ 50 ] El sistema operativo de NetApp fue escrito por David Hitz , quien anteriormente había estado en Auspex.
  • En 1996, la empresa de dispositivos de aceleración web CacheFlow lanzó su CacheOS , que estaba basado en Thoth. [ 51 ] En 2001, CacheFlow pasó a llamarse Blue Coat Systems y, con la adición de un motor de políticas, CacheOS se convirtió en el Secure Gateway Operating System (SGOS).

Referencias

  1. ↑ "CS 452 Programación en tiempo real" . Escuela de Ciencias de la Computación Cheriton .
  2. ↑ "CS 452/652 - Programación en tiempo real" . Universidad de Waterloo, Centro de Computación de Ciencias de la Computación .
  3. 1 2 Malcolm, Michael (24 de marzo de 2009). "24 de marzo de 2009: Ciclo de conferencias de Deloitte" . Instituto de Investigación Informática .
  4. ↑ Ritchie, Dennis M. (abril de 1993). El desarrollo del lenguaje C (PDF) . Association for Computing Machinery. Archivado del original (PDF) el 24 de julio de 2015. Consultado el 6 de octubre de 2020 .
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Lecturas adicionales

  • Malcolm, Michael A.; Stafford, Gary J. (septiembre de 1977). El kit de escritura del ensamblador Thoth (PDF) . Departamento de Ciencias de la Computación de la Universidad de Waterloo (Informe técnico).
  • Cheriton, DR; Murphy, W. (septiembre de 1979). Manual del programador del sistema Verex (Informe técnico). Universidad de Columbia Británica.
  • Cheriton, David R. (1979). Diseño de un sistema operativo para que sea verificable (Informe técnico).
  • Cheriton, DR (septiembre de 1980). El núcleo Verex (Informe técnico). Universidad de Columbia Británica.
  • Cheriton, DR (noviembre de 1981). "El diseño de un núcleo distribuido". Actas de la Conferencia Nacional de la ACM .
  • Wallis, Peter JL (1982). Programación portátil . Macmillan. ISBN 0333310365.
  • Cheriton, David R. (1982). El sistema Thoth: estructuración multiproceso y portabilidad . North-Holland. ISBN 0-444-00701-6.
  • Malcolm, Michael Alexander; Dyment, Doug (diciembre de 1983). «Experiencia en el diseño de la interfaz de usuario del puerto de Waterloo». Actas del simposio ACM SIGSMALL de 1983 sobre ordenadores personales y pequeños - SIGSMALL '83 . págs. 168-175 . doi : 10.1145/800219.806664 . ISBN  0897911237. S2CID 14736242 .