Il sistema Barrelfish accelera i sistemi multicore futuri

Senza un cambiamento radicale nel modo in cui viene scritto molto, il software, purtroppo, non può più andare molto più veloce.

I miglioramenti di velocità che tipicamente provengono da processori più veloci con più transistor si sono avvicinati il loro limite, dove se i chip correvano più velocemente, si surriscaldano.

Per questo motivo, i ricercatori del centro di ricerca Microsoft a Cambridge, in Inghilterra e all'ETH di Zurigo in Svizzera stanno progettando un nuovo sistema operativo che consenta ai programmi di funzionare molto più veloce sui computer multicore.

Il sistema operativo, chiamato Barrelfish, è ancora molto in fase di ricerca, ma i suoi creatori hanno rilasciato il codice all'inizio di questo mese con una licenza open source. Tuttavia, parlare di un nuovo sistema operativo, specialmente con il supporto di Microsoft, ha suscitato abbastanza interesse da cui molte persone hanno scaricato il codice, ha detto Timothy Roscoe, professore nel dipartimento di informatica dell'ETH di Zurigo

Tuttavia, "non siamo puntare gli utenti reali in qualsiasi forma o forma a questo punto ", ha detto Roscoe. Il suo team presenterà anche un documento al Symposium on Operating Systems Principles, che prenderà il via l'11 ottobre a Big Sky, Montana.

Il progetto, in corso da circa due anni, si basa su idee che i ricercatori hanno avuto per anni su come OS dovrà evolversi per stare al passo con i progressi dell'hardware. Sebbene i ricercatori Microsoft siano coinvolti, la società ha dichiarato di non avere commenti.

In Barrelfish, ogni core ha il proprio kernel e non condivide la memoria come avviene in Windows o Linux. Invece, i nuclei comunicano trasmettendo messaggi, ciò che i ricercatori definiscono un modello "multikernel".

Il passaggio di messaggi tra core - come informazioni sulla sicurezza e altre informazioni per garantire il funzionamento costante del sistema operativo - è più efficiente della condivisione della memoria, Roscoe ha detto.

Ma anche se i sistemi operativi sanno come utilizzare più core su un chip, la maggior parte delle applicazioni oggi non viene scritta per trarne vantaggio. Così aziende come Microsoft, Intel e Sun hanno lavorato per capire come scrivere codice parallelo, il che consentirebbe alle applicazioni di utilizzare un numero di core contemporaneamente durante l'elaborazione, ha detto Roscoe.

Apple usa tecniche di programmazione parallele in Grand Central Dispatch (GCD), una libreria di applicazioni fornita con il suo ultimo aggiornamento a Mac OS X, Snow Leopard. Mentre GCD può essere utilizzato per sviluppare applicazioni che fanno uso di più core, tuttavia, si trova solo su Mac OS, e non è un sistema operativo stesso, ha affermato Roscoe.

Barrelfish considera l'intero SO come più di un sistema distribuito. "Piuttosto che evolvere un modello intrinsecamente condiviso di memoria di struttura del sistema operativo per gestire complessi compromessi e condivisione limitata, adottiamo l'approccio opposto: design e ragione del sistema operativo come sistema distribuito e non condiviso", afferma il documento di ricerca.

L'approccio multikernel significa che Barrelfish può funzionare su hardware più vario poiché separa il sistema operativo dall'hardware "il più possibile", ha detto il documento. Solo due aspetti del sistema operativo devono essere mirati a specifiche architetture hardware: il meccanismo di trasporto della messaggistica e le interfacce all'hardware.

Significa che il codice base di Barrelfish non dovrebbe essere modificato tanto quanto dire, Windows o Linux sono stati negli ultimi anni per funzionare su hardware più avanzato.

"Per noi ricercatori dei sistemi operativi, l'interno del computer apparirà molto diverso da quello che sembrava cinque anni fa", ha detto Roscoe.

Barrelfish's il codice è stato rilasciato con una licenza in stile BSD ed è scaricabile gratuitamente. Funziona su piattaforme x86 a 64 bit. I ricercatori hanno scritto un server Web e alcune applicazioni grafiche e di visualizzazione, ma non verrà eseguito, ad esempio, il normale programma Microsoft Office.

Roscoe ha descritto Barrelfish come un enorme strumento di progettazione per gli utenti ma eccessivamente ingegnerizzato come una ricerca progetto. Il codice non è "terribilmente robusto", ma Roscoe ha detto che si aspetta una versione più completa da rilasciare più tardi.

Il codice di Barrelfish è di proprietà congiunta di Microsoft e ETH Zürich.

"L'obiettivo del progetto non è quello di generare proprietà intellettuale proprietaria per Microsoft o ETH Zürich", ha affermato Roscoe. "L'obiettivo è fare ricerca a lungo termine."