ES2232816T3 - Sistema informatico distribuido cliente-servidor. - Google Patents

Sistema informatico distribuido cliente-servidor.

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ES2232816T3
ES2232816T3 ES95105803T ES95105803T ES2232816T3 ES 2232816 T3 ES2232816 T3 ES 2232816T3 ES 95105803 T ES95105803 T ES 95105803T ES 95105803 T ES95105803 T ES 95105803T ES 2232816 T3 ES2232816 T3 ES 2232816T3
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Kuriacose Joseph
Vincent Dureau
Ansley Wayne Jessup, Jr.
Alain Delpuch
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Abstract

Un sistema informático distribuido que comprende una fuente de tren de datos (10) adaptada simultáneamente para producir una pluralidad de trenes de datos continuos, insertar repetitivamente datos que representan una aplicación informática distribuida al menos en una de la pluralidad de trenes de datos continuos, e incluir un módulo de directorio en al menos una de la pluralidad de trenes de datos continuos, el módulo de directorio incluyendo información relacionada con la aplicación informática distribuida.

Description

Sistema informático distribuido cliente-servidor.
El presente invento se refiere a un sistema informático distribuido cliente-servidor. Dicho sistema informático puede usarse en aplicaciones multimedia de difusión.
Los primeros sistemas informáticos fueron sistemas autónomos que generalmente consistían en grandes ordenadores. Posteriormente, varios sistemas informáticos de grandes ordenadores fueron conectados, o agrupados, para tratar tareas informáticas más grandes, tales como gran cantidad de usuarios de tiempo compartido. Con la llegada de los ordenadores personales, muchos sistemas informáticos autónomos de potencia relativamente baja fueron controlados directamente por los usuarios. Poco después, esta gran cantidad de ordenadores personales se acoplaron en redes de ordenadores, facilitando recursos compartidos y capacidades de comunicación a los usuarios de los ordenadores personales individuales y entre los usuarios y los grandes ordenadores preexistentes.
Un tipo de red así incluye un ordenador central, al que se denomina servidor, el cual, generalmente, incluye una gran cantidad de memoria masiva. Los programas usados por los usuarios de la red se almacenan centralmente en la memoria masiva en el servidor. Cuando un usuario desea ejecutar un programa, el ordenador del usuario solicita que se le envíe una copia de ese programa desde el servidor. Como respuesta a esta petición, el servidor transfiere una copia del programa desde su memoria masiva hasta la memoria principal del ordenador personal de ese usuario, y el programa se ejecuta en ese ordenador personal. Los datos también pueden almacenarse centralmente en el servidor y ser compartidos por todos los usuarios de la red. Los datos se almacenan en la memoria masiva del servidor a la que todos los usuarios de la red pueden acceder como respuesta a una petición. El servidor también sirve como concentrador para las comunicaciones de mensajes (correo electrónico) entre los usuarios de la red. El servidor de un sistema así maneja el almacenamiento y distribución de los programas, datos y mensajes, pero no aporta ninguna potencia de procesamiento a las tareas informáticas en sí de cualquiera de los usuarios. Es decir, un usuario no puede esperar que el ordenador servidor realice cualquiera de las tareas de procesamiento del programa que se ejecuta en el ordenador personal. Aunque esas redes desempeñan una función valiosa, no se trata de sistemas informáticos distribuidos, en los que los ordenadores interconectados colaboran para ejecutar una sola tarea informática.
A fin de mejorar dichas redes, podrá configurarse la red de tal manera que un usuario de la red pueda solicitar que el servidor, u otro ordenador personal conectado a la red, ejecute un programa. A esto se le denomina ejecución remota porque un ordenador (servidor u otro ordenador personal) que se halle a una distancia del solicitante ejecuta un programa como respuesta a la petición del solicitante. En un sistema así, el programa del cual se solicita una ejecución remota se envía desde el solicitante al ordenador remoto, o se recupera del servidor como respuesta a la solicitud realizada por el ordenador remoto. Cuando se recibe el programa, éste se ejecuta. De esta manera puede conseguirse varios ordenadores para que colaboren en la ejecución de una función informática.
Recientemente ha habido programas que distribuyen las tareas informáticas en sí necesarias para ejecutar una sola función informática. Por ejemplo, en un programa de base de datos así, en el que la base de datos se almacena en la memoria masiva del servidor, si un usuario desea realizar una consulta de la base de datos, la parte del programa de gestión de la base de datos del ordenador personal del usuario generará una petición de consulta, que se transmite al servidor. La parte del programa de gestión de la base de datos en el servidor lleva a cabo el procesamiento de la consulta, p.ej. analizando sintácticamente la petición de consulta, localizando dónde residen los dados especificados en la solicitud de consulta en su dispositivo de memoria masiva, accediendo a esos datos y devolviendo los resultados al ordenador personal que los ha solicitado por medio de la red. Entonces, la parte del programa de gestión de la base de datos del ordenador personal procesa los datos recibidos del servidor, p.ej. formateándolos y mostrándolos en la pantalla o imprimiéndolos en una impresora. Mientras el servidor procesa la solicitud de consulta, el ordenador personal puede ejecutar otro procesamiento, y mientras el ordenador personal está generando la solicitud de consulta y procesando los datos resultantes recibidos del servidor, el servidor puede procesar peticiones de consulta procedentes de otros ordenadores personales.
Otros tipos de programas también son útiles para este tipo de informática distribuida, a la que se denomina informática cliente-servidor. La compartición de las tareas de procesamiento entre el ordenador personal y el servidor mejora la eficacia informática total por la red. Dichos sistemas informáticos cliente-servidor, y las redes de ejecución remota, pueden denominarse sistemas informáticos distribuidos porque varios ordenadores (el servidor y/o los respectivos ordenadores periféricos) colaboran para realizar la función informática, p.ej. la gestión de la base de
datos.
Recientemente se han propuesto los programas multimedia de difusión, más específicamente, los programas de televisión (TV) interactiva. Los programas de TV interactiva permitirán al espectador de un programa de televisión interactuar con ese programa. En un sistema de TV interactiva, la ubicación de la emisión central (red de TV, estudio local de TV, sistema por cable, etc.) tendrá un ordenador central, correspondiente al ordenador servidor, el cual producirá señales relacionadas con el programa de TV interactiva a transmitir simultáneamente con las señales de TV (vídeo y audio). Estas señales transportan datos que representan el programa de TV interactiva y pueden incluir órdenes, código de programa ejecutable y/o datos para el control de la interacción del espectador. Cada ubicación de espectador tendrá un ordenador, correspondiente al ordenador cliente, el cual recibirá las órdenes, código ejecutable y/o datos del ordenador central, ejecutará el código ejecutable, procesará los datos recibidos, aceptará entrada de datos del usuario y facilitará datos al usuario por medio de la pantalla de TV. La entrada de datos del usuario puede devolverse al ordenador en la ubicación de emisión, permitiendo que el usuario interactúe con el programa de TV interactiva.
La patente estadounidense 4.965.825, "Aparatos y métodos de procesamiento de señales", expedida el 23 de octubre de 1990 por Harvey y otros, describe un sistema de TV interactiva en el cual una ubicación de emisión central incluye señales que transportan órdenes, código ejecutable y datos en el intervalo de borrado vertical, por ejemplo, de la señal de televisión para que las reciban los sistemas informáticos en las ubicaciones del espectador. Un ordenador que se halle en la ubicación del espectador extrae las órdenes, código ejecutable y datos, y ejecuta el código para procesar los datos e interactuar con el usuario. Un sistema así puede compararse con la función de ejecución remota de sistemas informáticos distribuidos, descritos anteriormente, en la que el ordenador del espectador se registra en el programa de TV interactiva y es controlado por la ubicación central.
La patente estadounidense 5.251.301, "Control remoto del ordenador mediante señal de vídeo", expedida el 5 de octubre de 1993 por Gary M. Cook, describe un sistema para el uso simultáneo de una señal de vídeo, para proporcionar una imagen de vídeo, y datos informáticos. Las señales de datos, representativas de los datos informáticos, se utilizan para sustituir señales digitales representativas de los pixeles de vídeo en un extremo transmisor. Una señal digital, así modificada, vuelve a convertirse en una señal analógica, transmitida a un receptor, el cual muestra entonces una imagen vídeo correspondiente a la señal modificada, y también extrae los datos informáticos de manera que estos datos puedan facilitarse a un ordenador. Por consiguiente, el ordenador puede ser controlado por los datos informáticos, conforme se representa una imagen vídeo.
En todos los sistemas anteriores, un ordenador central controla o responde a las peticiones de ordenadores periféricos conectados a él a través de una red. Es decir, el ordenador periférico (ordenador personal) solicita la ejecución remota de un programa, solicita un fichero o mensaje de otro ordenador, o envía una petición de consulta a otro ordenador. El otro ordenador sólo proporciona una respuesta, p.ej. una ejecución remota, el fichero solicitado, mensaje o datos recuperados, cuando ha habido una solicitud. Además, en general, se requiere que el ordenador periférico posea todos los recursos necesarios para ejecutar completamente, o casi completamente, el programa deseado, con el servidor actuando únicamente como otro mecanismo de almacenamiento o como máximo compartiendo una parte de las tareas informáticas.
Los inventores aquí proponen un sistema informático distribuido en el cual un ordenador servidor produzca continuamente datos. El tren de datos actúa como un dispositivo de memoria masiva para que los reciban los ordenadores cliente. Este tren de datos incluye repetitivamente datos que representan una aplicación informática distribuida en la cual el ordenador cliente puede participar, incluyendo código ejecutable y datos. Un mecanismo de transporte, incluyendo una ruta de comunicación unidireccional de alta velocidad, transmite el tren de datos del servidor al cliente. El cliente recibe el tren de datos, extrae los datos representativos informáticos distribuidos y ejecuta la aplicación informática distribuida.
De acuerdo con un aspecto del presente invento se proporciona un sistema informático distribuido que comprende una fuente de tren de datos adaptada simultáneamente para producir una pluralidad de trenes de datos continuos, insertar repetitivamente al menos una de la pluralidad de trenes de datos continuos, e incluir un módulo de directorio en al menos una de la pluralidad de trenes de datos continuos, el módulo de directorio incluyendo información relacionada con la aplicación informática distribuida.
Preferentemente, se adapta la fuente para introducir dichos datos en cada una de las pluralidades de trenes de datos continuos, y para incluir un módulo de directorio en cada una de las pluralidades de trenes de datos continuos; y también comprende un ordenador cliente (20), incluyendo un receptor de datos adaptado para seleccionar uno de los muchos trenes de datos continuos, extraer (206) los datos que representan la aplicación informática distribuida de la seleccionada de entre la pluralidad de trenes de datos continuos, y ejecutar (224) la aplicación informática distribuida.
De acuerdo con un segundo aspecto del invento, se proporciona un ordenador cliente (22) para usar en un sistema informático distribuido, caracterizándose el ordenador cliente (22) porque posee: un terminal de entrada (30), adaptado selectivamente para recibir uno de los muchos trenes de datos continuos, el seleccionado de entre la pluralidad de trenes de datos continuos incluyendo repetitivamente datos que representan una aplicación informática distribuida y un módulo de directorio; un receptor de tren de datos (207), conectado al terminal de entrada (30) y adaptado para recibir el tren de datos continuos seleccionado de entre la pluralidad de trenes de datos continuos y extraer (206) los datos que representan la aplicación informática distribuida; y una unidad de procesamiento (224), conectada al receptor del tren de datos, adaptada para recibir y ejecutar (210) la aplicación informática distribuida; en el cual, el receptor del tren de datos (207) también está adaptado para extraer el módulo de directorio del tren de datos continuos seleccionado de entre la pluralidad de trenes de datos continuos y para extraer los datos que representan la aplicación informática distribuida del tren de datos continuos seleccionado de entre la pluralidad de trenes de datos continuos como respuesta a la información existente en el módulo de directorio extraído.
En un sistema informático distribuido de acuerdo con el invento, el sistema informático cliente no necesita incluir todos los recursos, en particular, la memoria principal y la memoria masiva, necesarios para ejecutar todo el programa. En su lugar, no se requiere memoria masiva porque el tren de datos ejerce la función de dispositivo de memoria masiva, y el requisito de memoria principal es moderado porque sólo la parte del programa que se ejecuta actualmente necesita almacenarse en memoria. Cuando la parte que se ejecuta actualmente se completa, su espacio de memoria queda libre y la siguiente parte de ejecución es extraída del tren de datos, es almacenada en el espacio de memoria libre y esa parte empieza su ejecu-
ción.
Además, un sistema informático distribuido de acuerdo con el presente invento permite al usuario del ordenador cliente tener la opción de participar en la tarea informática distribuida. Si se desea participar, el ordenador cliente extrae los datos que representan la aplicación informática distribuida y ejecuta la aplicación informática distribuida tal como se describió anteriormente. Si no se desea participar, simplemente se ignora el tren de datos y tiene lugar el procesamiento deseado por el usuario, o ninguno de hecho. Un sistema informático distribuido de este tipo también permite que cada ordenador cliente participante se incorpore a la función informática distribuida en cualquier momento y siga su propio ritmo en la realización de su propia función informática.
Un sistema informático distribuido de acuerdo con el presente invento es especialmente adecuado para las aplicaciones de TV interactiva porque permite a un espectador sintonizar un canal de TV interactiva en cualquier momento e incorporarse a la interactividad cuando lo desee (o no hacerlo para nada), y permite que todos los espectadores avancen a su ritmo diferente. Esto es especialmente ventajoso en un entorno en el que puede presentarse un anuncio interactivo, con su código ejecutable y datos propios, en un programa interactivo, o cuando el espectador desea cambiar de canal.
Breve descripción de los dibujos
En el dibujo:
la Figura 1 es un diagrama en bloque de un sistema informático distribuido de acuerdo con el presente invento;
la Figura 2 es un diagrama en bloque de un ordenador servidor como se muestra en la Figura 1;
la Figura 3 es un diagrama de temporización que muestra los trenes de datos producidos por un ordenador servidor en un sistema informático distribuido como se muestra en la Figura 1;
la Figura 4 es un diagrama en bloque de un ordenador cliente como se muestra en la Figura 1.
La Figura 1 es un diagrama en bloque de un sistema informático distribuido de acuerdo con el presente invento. En la Figura 1, un ordenador servidor 10, que puede incluir un gran sistema informático, se conecta a una pluralidad de ordenadores clientes 20 a través de un mecanismo de transporte 30. El ordenador servidor 10 puede conectarse a más de los tres ordenadores cliente 20 que se muestran en la Figura 1, y los ordenadores cliente 20 pueden dispersarse geográficamente de forma amplia. El ordenador cliente 22 se conecta bidireccionalmente a un ordenador local 40, a un sistema de procesamiento de datos auxiliares 50 y a una instalación de procesamiento central 60. La instalación de procesamiento central 60 se conecta bidireccionalmente al ordenador servidor 10. La instalación de procesamiento central 60 también puede conectarse a otras instalaciones diferentes del ordenador servidor 10 que se muestra en la Figura 1. El ordenador local 40 se conecta además bidireccionalmente a un dispositivo de almacenamiento masivo 70. El ordenador cliente 22 interactúa con un usuario 80 facilitando información al usuario a través de una pantalla visualizadora u otro dispositivo de salida (no se muestra) y aceptando información del usuario por medio de un teclado u otro dispositivo de entrada (tampoco se muestra).
Los ordenadores cliente 24 y 26 también interactúan con sus usuarios (no se muestra a fin de simplificar el dibujo). Además, los ordenadores cliente 24 y 26 se conectan bidireccionalmente a la instalación de procesamiento central 60. Sin embargo, dichos enlaces son opcionales. Los únicos requisitos para un ordenador cliente 20 es el encontrar una forma de interactuar con un usuario y una conexión al mecanismo de transporte 30. Los enlaces a los ordenadores locales, sistemas de procesamiento de datos auxiliares, y la instalación de procesamiento central 60 son todos ellos opcionales y no necesariamente han de estar presentes en cada uno de los ordenadores cliente 20.
El mecanismo de transporte 30 incluye un enlace unidireccional de datos digitales de alta velocidad, tales como un enlace por satélite digital o de fibra óptica directo procedente de un servidor 10 a los ordenadores cliente 20. Los datos pueden transportarse por el sistema de transporte 30 mediante un sistema de datos por paquetes. En un sistema de este tipo, se transmite un tren de paquetes de datos, cada uno incluyendo información de identificación que indique, entre otras cosas, el tipo de datos incluidos en el paquete y los datos en sí, por el enlace de datos. Un sistema de datos por paquetes así permite la multiplexión en el tiempo de varios trenes independientes de datos, cada una identificada por la información de identificación en sus paquetes, dentro de un solo tren de paquetes.
Además, es posible multiplexar una pluralidad de trenes de datos por paquetes así por los respectivos canales en el mismo medio físico (enlace radiofónico por satélite o fibra óptica) que forman el mecanismo de transporte 30. Por ejemplo, pueden modularse diferentes trenes de datos en señales portadoras que tengan diferentes frecuencias. Estas portadoras moduladas pueden transmitirse, por ejemplo, por medio de los respectivos transpondedores de un enlace por satélite. Además, si un transpondedor concreto tiene capacidad suficiente, es posible multiplexar en el tiempo varios trenes de datos de una sola portadora modulada.
Cada ordenador cliente 20 incluye un receptor de datos para seleccionar una de las trenes de paquetes que se están transportando por el mecanismo de transporte 30, recibir el tren de paquetes seleccionado y extraer los datos contenidos en ellos. Siguiendo con el ejemplo anterior, el receptor de datos puede incluir un demodulador sintonizable para recibir una de las respectivas portadoras moduladas del enlace por satélite. Además, el receptor de datos puede incluir un sistema de circuitos para la desmultiplexión en el tiempo de los respectivos trenes de datos que esa portadora modulada transporta.
Cuando funciona, el servidor 10 produce unos trenes de datos continuos en forma de tren de paquetes para los ordenadores cliente 20. El servidor 10 inserta repetitivamente un paquete, o paquetes sucesivos, que contienen datos que representan la aplicación informática distribuida, incluyendo al menos un módulo de código ejecutable, en el tren de datos. Este módulo de código contiene códigos ejecutables para los ordenadores cliente 20. Por ejemplo, el receptor de datos del ordenador cliente 22, controla continuamente los paquetes que hay en el tren de datos del mecanismo de transporte 30. Cuando un paquete que incluye información de identificación indicando que contiene el módulo de código (o una parte del módulo de código) requerido por el ordenador cliente 22 se halla presente en el tren de datos, el ordenador cliente 22 detecta su presencia, extrae el módulo de código (o parte del módulo de código) de ese paquete y lo almacena en la memoria principal. Cuando se ha recibido todo el módulo de código, el ordenador cliente 22 empieza a ejecutarlo.
Es posible que haya más de un módulo de código colocado en el tren de datos continuos, cada uno de ellos incluyendo una parte diferente de la aplicación informática distribuida. Por ejemplo, es posible dividir la aplicación informática distribuida en pequeñas partes de tal manera que sólo deba ejecutarse una parte cada vez. La parte de la aplicación informática distribuida que se necesita ejecutar en la actualidad se carga en la memoria del ordenador cliente 22. Cuando esa parte completa su ejecución, entonces se extrae un módulo de código que incluye el código ejecutable para la próxima parte de la aplicación informática distribuida del tren de datos, se almacena en memoria y se ejecuta. Cada parte se extrae del tren de datos según necesidad. Si hay suficiente memoria en el ordenador cliente 22, es posible cargar varios módulos de código en la memoria y pasar del uno al otro sin extraerlos del flujo de datos, pero esto no es necesario. Estructurando una aplicación informática distribuida de esta forma, el tamaño de memoria requerido para el ordenador cliente 22 podrá minimizarse.
El servidor 10 también puede incluir repetitivamente un paquete o paquetes que contengan uno o más módulos de datos en el tren de datos. Los módulos de datos contienen datos que el código ejecutable debe procesar en el módulo de código. Antes o durante la ejecución del código de un módulo de código extraído anteriormente, el ordenador cliente 22 puede necesitar acceder a los datos en el módulo o módulos de datos. Si es así, el ordenador cliente 22 controla el tren de datos para el módulo o módulos de datos requeridos. Cuando los paquetes que contienen el módulo o módulos de datos (o partes del módulo o módulos de datos) se hallan presentes en el tren de datos, se extraen y el contenido se almacena en la memoria principal del ordenador cliente 22. Cuando se han recibido completamente todos los módulos de datos requeridos, el ordenador cliente 22 empieza o continúa la ejecución del código del módulo de código para procesar los datos del módulo o módulos de datos recibidos. Como ocurre con los módulos de código, es posible almacenar más de un módulo de datos en memoria, si existe suficiente memoria, en el ordenador cliente 22.
El servidor 10 puede también incluir repetitivamente en el tren de datos un paquete o paquetes que incluyan un directorio de los módulos de código o de datos que se incluyen actualmente en el tren de datos. El directorio incluye una lista de todos los módulos de código y datos que se hallan presentes en el tren de datos, junto con información acerca de esos módulos. Si hay un directorio presente en el tren de datos, entonces, antes de extraer cualquier módulo de código o de datos del tren de datos, el ordenador cliente 22 controla el tren de datos para el directorio. Cuando los paquetes que contiene el directorio (o partes del directorio) se hallan presentes en el tren de datos, se extraen y sus datos se almacenan en la memoria principal del ordenador cliente 22. Cuando se ha recibido el directorio completamente, el ordenador cliente 22 evalúa las entradas contenidas en el directorio, luego solicita el primer módulo de código y/o datos del tren de datos y se continúa con la ejecución de la forma descrita anteriormente.
Cualquiera de los ordenadores cliente 20 puede incorporarse a la función informática distribuida representada por el tren del paquete en cualquier momento, y cada uno de los ordenadores cliente 20 puede funcionar a su propia velocidad, generalmente como respuesta al usuario 80. Para tener esto en cuenta, el servidor 10 coloca repetitivamente el directorio y todos los módulos de código y de datos que los ordenadores cliente 20 requieran para realizar su parte de la función informática distribuida en el tren de datos del mecanismo de transporte 30. Cuando uno de los ordenadores cliente 20 se incorpora a la función informática distribuida, éste controla el tren de paquete seleccionado recientemente en el mecanismo de transporte 30 para el módulo de directorio, lo extrae y lo procesa como se describió anteriormente. Durante su ejecución, cuando uno de los ordenadores cliente 20 requiere un nuevo módulo de código y/o de datos, éste controla el tren de datos del mecanismo de transporte 30 para el módulo de código y/o de datos requerido recientemente, lo extrae y lo ejecuta, si se trata de un módulo de código, o lo procesa, si se trata de un módulo de datos, de la forma descrita anteriormente.
El tren de datos del paquete también puede incluir paquetes de datos auxiliares. El ordenador cliente 22 no requiere estos datos para la ejecución del código, aunque pueden estar relacionados con la ejecución puesto que el usuario 80 podría interactuar con el programa de ejecución del ordenador cliente 22 en base a los datos auxiliares recibidos. El receptor del tren de datos del ordenador cliente 22 reconoce los paquetes de datos auxiliares en el tren de datos del mecanismo de transporte 30 y los pasa directamente al procesador de datos auxiliares 50. El procesador de datos auxiliares 50 procesa sus paquetes independientemente del ordenador cliente 22. Si los datos auxiliares deben presentarse al usuario 80, el procesador de datos auxiliares 50 puede proporcionar su propio dispositivo de visualización (no se muestra) el cual puede ser compartido con el ordenador cliente 22, o el dispositivo de visualización (no se muestra) asociado con el ordenador cliente 22 puede ser compartido con el procesador de datos auxiliares 50, para facilitar una sola pantalla de información al usuario 80. El procesador de datos auxiliares 50 puede tener conexiones a otros elementos ilustrados (no se muestra), pero esto depende del tipo de datos.
Por ejemplo, en un sistema de TV interactiva, los datos auxiliares incluyen las partes vídeo y audio de la señal de televisión subyacente. Por ejemplo, los datos auxiliares incluirían paquetes vídeo que contengan datos codificados MPEG, o del estilo MPEG, que representen los paquetes de imagen y vídeo de la televisión que contienen audio codificado digitalmente. Además, podría haber varios trenes de paquete audio diferentes que transporten los respectivos canales audio para estéreo, segundo programa de audio (SAP) o capacidad multilingüe. En un procesador de datos auxiliares 50 de un sistema de este tipo, los paquetes de vídeo se suministrarán a un decodificador MPEG (o parecido) conocido (no se muestra) que generaría señales vídeo estándar, y que se suministrarían al receptor o monitor vídeo (no se muestra) de televisión. Los paquetes audio se suministrarían a un decodificador audio conocido (no se muestra) que generaría señales audio estándar para el receptor o altavoces (no se muestra) de televisión.
En un sistema de TV interactiva de este tipo, el ordenador cliente 22 podría, como respuesta a la ejecución del módulo de código ejecutable, generar visualizaciones gráficas para ofrecer información al usuario 80. Estas visualizaciones gráficas pueden combinarse con la señal vídeo estándar desde el decodificador MPEG de manera conocida, y la imagen combinada puede visualizarse en el receptor o monitor vídeo de televisión. El ordenador cliente 22 también puede generar sonidos para ofrecer otra información al espectador. Los sonidos generados pueden combinarse, de manera conocida, con las señales audio estándar procedentes del decodificador audio, y el sonido combinado puede reproducirse por el receptor o los altavoces de televisión.
Además, pueden incluirse datos de código de tiempo en el tren de datos del paquete auxiliar de televisión o en el tren de datos del paquete que representa la aplicación de TV interactiva, o en ambos trenes. Esto permite la sincronización de cualquier imagen gráfica o sonidos generados por el ordenador cliente 22 con la señal de televisión procedente de los datos auxiliares. En este caso, el ordenador cliente 22 tendría acceso a los datos del código de tiempo, y controlaría la generación de la imagen gráfica y/o sonido para que tuviera lugar en un momento deseado, tal como lo indiquen los datos del código de tiempo.
En un sistema de TV interactiva de este tipo, tanto el ordenador cliente 22 como el procesador de datos auxiliares 50 pueden incluirse en un solo recinto, tal como un receptor de televisión o una caja decodificadora set-top de televisión. Un receptor de televisión, o una caja decodificadora, incluirían conectores para acoplar a un ordenador local u otro equipo.
El usuario 80 aporta información al programa en funcionamiento en el ordenador cliente 22 durante su ejecución. El servidor 10 podría requerir estos datos a fin de realizar la función informática distribuida. Por ejemplo, en un sistema de TV interactiva el usuario 80 puede ofrecer información al ordenador cliente a través de una unidad de control remoto manual.
Los datos del usuario se transfieren al ordenador servidor 10 por medio de la instalación de procesamiento central 60. En una representación, se envían datos de los ordenadores cliente 20 al ordenador servidor 10 por medio de módems a través del sistema telefónico que actúa como la instalación de procesamiento central 60. El ordenador servidor 10 recibe y procesa los datos recibidos desde los ordenadores cliente 20 durante la ejecución de su parte de función informática distribuida.
El ordenador servidor 10 puede generar nuevos módulos de código y/o datos, o modificar módulos existentes, en el tren de datos del mecanismo de transporte 30, de la manera descrita anteriormente, en base a los datos recibidos. Alternativamente, el ordenador servidor 10 puede devolver información inmediatamente a los ordenadores cliente 20 en la otra dirección por medio de la instalación de procesamiento central 60. Todos los ordenadores cliente 20 que participen en la función informática distribuida procesan la información de los módulos de código y/o de datos generados recientemente, mientras que la información transmitida del ordenador servidor 10 a los ordenadores cliente 20 a través de la instalación de procesamiento central 60 se relaciona específicamente al ordenador cliente (22, 24 ó 26) al que se ha enviado la información.
En otra representación, la instalación de procesamiento central 60 puede incluir su propio sistema informático, conectado separadamente por medio de un módem a los ordenadores cliente 20 y al ordenador servidor 10 por medio del sistema telefónico. En cualquiera de las representaciones anteriores, la instalación de procesamiento central 60 ofrece acceso a otros ordenadores o instalaciones de procesamiento (no se muestra) por medio del sistema telefónico. De este modo, si es necesaria la información de otros sistemas informáticos para realizar la función informática distribuida, tanto los ordenadores cliente 20 como el ordenador servidor 10 podrán acceder a esos sistemas informáticos a través de un módem por medio del sistema telefónico.
Un puerto de entrada/salida (E/S) del ordenador cliente 22 se conecta a un puerto correspondiente del ordenador local 40. El ordenador local 40 se da en combinación con el ordenador cliente 22. El ordenador local 40 puede ser un ordenador personal usado por el usuario 80 del ordenador cliente 22, o puede ser un ordenador más grande, o una red informática ubicada en el mismo emplazamiento que el ordenador cliente 22. Esto permite que el ordenador cliente 22 acceda a los datos de la memoria masiva acoplada 70 del ordenador personal o un ordenador en la red ubicado en el emplazamiento del ordenador cliente 22. Además, el ordenador cliente 22 podría usar la memoria masiva 70 del ordenador local 40 para almacenar datos a recuperar posteriormente. Es posible que el ordenador local 40 incluya tanto un dispositivo de salida (no se muestra), como podría ser el monitor de un ordenador, como un dispositivo de entrada (tampoco se muestra), como podría ser el teclado de un ordenador. El ordenador cliente 22 y/o el procesador de datos auxiliares 50 pueden compartir ambos dispositivos, tal como se describió anteriormente.
Por ejemplo, el sistema informático distribuido que se muestra en la Figura 1 puede formar parte de un sistema informático corporativo muy extendido, y el servidor 10 puede encontrarse en una ubicación central de esa corporación. El ordenador cliente 22 puede ubicarse en un lugar remoto, y el ordenador local 40 puede conectarse a la red del ordenador personal en esa ubicación. Los trabajadores de esa ubicación pueden almacenar datos compartidos (p.ej. información financiera) en el servidor conectado a esa red. La función informática distribuida puede incluir la recopilación de datos financieros locales de los ordenadores cliente en las ubicaciones remotas, el procesamiento de esos datos financieros y el retorno de los resultados financieros totales a los ordenadores cliente. En una aplicación de este tipo, el código ejecutable en el ordenador cliente 22 accede a los datos del ordenador local 40 (bien desde su memoria masiva acoplada 70 o bien a través de la red) a través del puerto E/S y los envía al ordenador servidor 10 a través de la instalación de procesamiento central 60. El ordenador servidor 10 continúa su procesamiento en base a la información recibida del ordenador cliente 22 (y otros ordenadores cliente 20), y devuelve los resultados de ese procesamiento a los ordenadores cliente 20 bien a través de la instalación de procesamiento central 60 o bien a través del tren de datos del mecanismo de transporte 30.
En otro ejemplo, el sistema informático distribuido puede ser un sistema de televisión interactiva que emita un programa de televenta como la aplicación informática distribuida. En un caso así, los datos auxiliares transportan la parte vídeo y audio de la señal de televisión, los cuales pueden mostrar y describir los artículos que se ofrecen a la venta, y pueden incluir tanto actores en directo como gráficos sobrepuestos generados en los estudios centrales. Los módulos de código y datos que forman la aplicación de televisión interactiva pueden incluir datos sobre los productos que se ofrecerán a la venta durante este programa, o parte del programa, y el código ejecutable a interactuar con el usuario de la manera descrita a continuación.
Cuando un espectador desea pedir un artículo, se pulsa un botón en el mando a distancia del televisor. Este botón emite una señal al ordenador cliente 22 para que muestre una serie de instrucciones y menús necesarios para solicitar la información necesaria para hacer el pedido, p.ej. el número del artículo, nombre y dirección del espectador, el método de pago, el número de la tarjeta de crédito (si es necesario), etc. Estas instrucciones se generan en el ordenador cliente como gráficos que se sobreponen en la imagen vídeo del televisor. También es posible generar una voz generada por ordenador que se combina con el audio del televisor bien como voz en off, o reemplazando el audio de televisión. El espectador responde a la instrucción facilitando la información solicitada a través del mando a distancia del televisor. Cuando la información solicitada por la visualización en pantalla y/o las instrucciones vocales han sido ingresadas por el espectador, se envían a un ordenador central a través del módem del ordenador cliente. Puede enviarse una confirmación del pedido en la otra dirección desde el ordenador central.
También es posible que el espectador pueda ingresar una vez por adelantado la información permanente sobre el espectador (es decir, el nombre, dirección, forma de pago y número de tarjeta de crédito), de manera que no es necesario solicitar esa información cada vez que se haga un pedido. La información se almacena en la memoria permanente del ordenador cliente. En un caso así, cuando se hace un pedido, esa información se recupera de la memoria permanente, se anexa al número de artículo y se transmite al ordenador central. También es posible que, por medio de códigos de tiempo u otras señales de control introducidos en el tren de datos, el ordenador cliente sepa qué artículo se está ofreciendo a la venta en ese momento. En tal caso, el espectador podrá pedirlo con solo pulsar un botón en el mando a distancia del televisor. Como respuesta, el ordenador cliente puede combinar la información recibida anteriormente relacionada con el artículo que se ofrece a la venta en ese momento con la información personal almacenada anteriormente relacionada con el espectador, transmitir el pedido al ordenador central y recibir a cambio la confirmación.
Puesto que los módulos de código y de datos relacionados con el programa de televenta se introducen repetitivamente en el tren de datos, un espectador puede sintonizar con el programa en cualquier momento y participar interactivamente. De igual forma, no es necesario que el espectador participe interactivamente, sino que puede ignorar simplemente la parte interactiva del programa.
También es posible que el ordenador cliente 22 reciba información de control procedente del ordenador local 40. Por ejemplo, el usuario 80, usando el ordenador local 40, podría controlar el ordenador cliente 22 a través del puerto de E/S para seleccionar un tren de datos deseado del mecanismo de transporte 30, y procesar el programa que se emita en ese momento en el tren de datos, con interacción con el usuario 80 a través de los dispositivos de entrada y salida (no se muestran) conectados al ordenador local 40.
También es posible que el usuario 80 haga que el ordenador cliente 22 acceda al ordenador servidor 10 a través de la instalación de procesamiento central 60, en vez de hacerlo a través del tren de datos del mecanismo de transporte 30, y reciba los módulos de código y de datos a través de este enlace bidireccional.
La Figura 2 es un diagrama en bloque que muestra un ordenador servidor 10 como se muestra en la Figura 1. En la Figura 2, una fuente de código de aplicación informática distribuida y datos 101 incluye un compilador de aplicación y un módulo de gestión de software (no se muestra) y tiene un terminal de salida conectado a un terminal de entrada de un generador de flujo 102. Un terminal de salida del generador de flujo 102 se conecta a un terminal de entrada de un empaquetador de transporte 104. Un terminal de salida del empaquetador de transporte 104 se conecta a un primer terminal de entrada de un multiplexor de paquetes 106. Un terminal de salida del multiplexor de paquetes 106 se conecta a un terminal de entrada de un multiplexor de transporte 110. Un terminal de salida del multiplexor de transporte 110 se conecta al medio físico que forma el mecanismo de transporte 30 (de la Figura 1). Un segundo terminal de entrada del multiplexor de paquetes 106 se conecta a una fuente de paquetes de datos auxiliares 107. Un reloj 109 tiene los respectivos terminales de salida conectados a los correspondientes terminales de entrada del empaquetador de transporte 104 y fuente de datos auxiliares 107. Un transceptor de datos 103 tiene un primer terminal bidireccional conectado a la instalación de procesamiento central 60 (de la Figura 1) y un segundo dato bidireccional conectado al código de aplicación y fuente de datos 101.
El código de aplicación y la fuente de datos 101, el generador de flujo 102, el empaquetador de transporte 104, la fuente de datos auxiliares 107, el reloj 109 y el multiplexor de paquetes 106, combinados, forman una fuente de canal 108 para el mecanismo de transporte, ilustrado por un recuadro en líneas discontinuas. Otras fuentes de canal, incluyendo componentes parecidos a los mostrados en la fuente de canal 108 pero que no se muestran en la Figura 1, se representan con otro recuadro en líneas discontinuas 108a. Las otras fuentes de canal (108a) tienen terminales de salida conectados a otros terminales de entrada del multiplexor de transporte 110, y pueden tener terminales de entrada conectados a las instalaciones de procesamiento central a través de transceptores de datos.
Cuando funciona, se suministran los datos que representan el programa de aplicación informática distribuida, y los datos relacionados con la transmisión del programa por el mecanismo de transporte 30 al generador de flujo 102 desde la fuente de aplicación 101. Estos datos pueden suministrarse en forma de ficheros que contienen datos representando los módulos de código y de datos, o mediante secuencias de comandos que facilitan información sobre cómo construir los módulos de código y de datos, u otra información de este tipo. Los módulos de código y datos pueden ser constantes o pueden cambiar dinámicamente, en base a información recibida desde los ordenadores cliente 20 por medio de la instalación informática central 60 y/u otras fuentes. Los ficheros de módulos de código y datos ejecutables pueden ser generados por un programador de aplicaciones mediante un compilador, intérprete o ensamblador de forma conocida como respuesta a la programación del idioma fuente. El fichero de datos relacionado con la transmisión de los módulos incluye información tal como: las tasas de repetición deseadas para el directorio y los módulos de código y datos a incluir en el tren de datos; el tamaño de la memoria principal en los ordenadores cliente 20 necesaria para almacenar cada módulo y ejecutar completamente el programa de aplicación; un nivel prioritario para el módulo, si se trata de un módulo de código, etc.
El generador de flujo 102 procesa los datos de la fuente de aplicación 101. Como respuesta, el generador de flujo 102 construye un módulo de directorio, dando una imagen conjunta del programa de aplicación. La información del módulo de directorio incluye, por ejemplo, la identificación de todos los módulos de código y de datos que se están transmitiendo repetitivamente en el tren de datos, su tamaño y posiblemente otra información relacionada con esos módulos. Entonces, los datos representativos del programa de aplicación se procesan para generar los módulos de código y de datos. Los módulos de directorio, código y datos así construidos se formatean añadiendo encabezamientos de módulos y códigos de detección y/o de corrección de errores a cada módulo. También se genera un programa de transmisión. Una vez completado este procesamiento, los datos que representan el módulo de directorio y los módulos de código y datos se presentan repetitivamente al empaquetador de transporte 104 de acuerdo con el programa generado anteriormente.
El empaquetador de transporte 104 genera un tren de paquetes que representan el módulo de directorio y los módulos de código y datos conforme se emiten desde el generador de flujo 102. Cada paquete tiene una longitud predeterminada constante, y se genera dividiendo el tren de datos procedente del generador de flujo en grupos de bits, y añadiendo un encabezamiento de paquete con información que identifique la información contenida en el paquete, y un código de detección y/o de corrección de errores, etc., en cada grupo, de tal manera que cada paquete tiene la misma longitud predetermina. (Si no se tienen suficientes datos del generador de flujo 102 para llenar completamente un paquete, el paquete se rellena con datos nulos). Estos paquetes se multiplexan en el tiempo con los paquetes de datos auxiliares, de forma conocida, para formar una soel tren de paquetes en el multiplexor de paquetes 106. También es posible que los paquetes generados tengan varias longitudes. En este caso, el encabezamiento del paquete para cada paquete incluirá la longitud de ese paquete. Además, los paquetes de datos del código de tiempo se colocan en los paquetes del tren de datos y/o en los paquetes de datos auxiliares en base a los datos recibidos del reloj 109.
Las trenes de paquetes procedentes de todas las fuentes de canal (108 y 108a) se multiplexan en un solo canal de transporte, que se transmite por el mecanismo de transporte 30. Como se describió anteriormente, las trenes de paquetes pueden ser multiplexadas en frecuencias haciendo que cada tren de paquetes module una señal portadora a una frecuencia diferente, con todas las portadoras transportadas por un enlace satélite a los ordenadores cliente 20, de forma conocida. Además, si hay suficiente capacidad en un canal portador, se podrán multiplexar en el tiempo varios trenes de paquetes y usarse para modular una sola portadora, también de forma conocida. Por ejemplo, se ha propuesto temporizar múltiples de hasta ocho trenes de datos de televisión interactiva a través de un solo enlace por satélite.
Los datos procedentes de los ordenadores cliente 20 a través de la instalación de procesamiento central 60 (de la Figura 1) se reciben en el ordenador servidor 10 por medio del transceptor de datos 103, el cual puede incluir su propio procesador (no se muestra). Si se genera una respuesta inmediata, el procesador del transceptor 103 devuelve esa respuesta a través de la instalación de procesamiento central 60 a un ordenador cliente específico (22-26), un juego específico de ordenadores cliente 20 o a todos los ordenadores cliente 20 por turno. No obstante, si se desea una respuesta común a todos los ordenadores cliente 20, el programador de aplicaciones puede enmendar los ficheros de código y de datos en la fuente de código y datos de la aplicación 101 usando el compilador de aplicaciones. Luego, el generador de flujo vuelve a procesar estos ficheros rectificados para generar otro flujo. También es posible que los ficheros de código y datos de la fuente de aplicación puedan rectificarse automática y dinámicamente (es decir, en tiempo real) como respuesta a los datos recibidos desde el transceptor 103, y que el flujo sea actualizado conforme se reciben los datos desde los ordenadores cliente 20.
La Figura 3 es un diagrama de temporización que muestra los trenes de datos producidos por el ordenador servidor 10 en un sistema informático distribuido como se muestra en la Figura 1. En la Figura 3 se muestra el ordenador servidor 10 produciendo simultáneamente una pluralidad de trenes de paquetes 32-38. Cada tren de paquetes (32-38) se muestra como una banda horizontal dividida en paquetes que tienen la misma duración y número de bits. Tal como se describió arriba, es posible que el tamaño de los paquetes de un tren de paquetes varíe con la cantidad de datos a transferir. En la Figura 3 puede verse que los tiempos iniciales de los paquetes no están sincronizados. Es posible sincronizar los paquetes, pero no es necesario. En la Figura 3, a los paquetes con datos que representan directorios se les designa DIR, a los paquetes que transmiten datos que representan los módulos de código se les designa CM, a los paquetes con datos que representan datos de módulos se les designa DM y a los paquetes con datos auxiliares se les designa AUX.
En la serie superior de paquetes 32, el paquete situado más a la izquierda contiene datos que representan un módulo de código, CM. A esto le siguen tres paquetes que contienen datos auxiliares, AUX, seguidos por otro paquete que contiene datos que representan el módulo de código, CM. En la serie de paquetes 32 puede observarse que el módulo de código se produce repetitivamente. Es posible que haya más o menos paquetes entre las repeticiones sucesivas de los paquetes de módulo de código CM. El programador puede especificar la tasa de repetición cuando se programe la aplicación, y puede variarse durante la ejecución de la aplicación.
En la siguiente serie de paquetes 34, el paquete situado más a la izquierda contiene datos auxiliares, AUX. Los dos paquetes siguientes contienen las partes respectivas de un módulo de código (CM1 y CM2). El último paquete contiene datos auxiliares, AUX. En la serie de paquetes 34 puede observarse que si un módulo de código es demasiado grande como para ser incluido en un solo paquete, éste puede ser transferido por más de uno, en cuyo caso cada paquete incluirá una parte del módulo de código. Aunque en la serie de paquetes 34 se muestran los dos paquetes como si incluyeran el módulo de código (CM1 y CM2), puede usarse cualquier cantidad de paquetes para transferir el módulo de código, según sea su tamaño. Los dos paquetes que transfieren el módulo de código (CM1 y CM2) se transmiten repetitivamente (no se muestra) en la serie de paquetes 34, como se describió anteriormente.
En la serie de paquetes 36, el paquete situado más a la izquierda contiene datos que representan un módulo de código (CM). El siguiente paquete (DM1) es un primer paquete que contiene datos que representan un módulo de datos. El siguiente paquete contiene datos auxiliares, AUX. El siguiente paquete (DM2) es un segundo paquete que contiene el resto de datos que representan el módulo de datos. En la serie de paquetes 36 puede observarse que también puede incluirse un módulo de datos (DM1 y DM2), asociado con el módulo de código (CM), en el tren de datos. Tanto el módulo de código (CM) como el módulo de datos (DM1 y DM2) se transmiten repetitivamente (no se muestra) en la serie de paquetes 36. La tasa de repetición del módulo de código (CM) puede ser diferente de la del módulo de datos (DM1 y DM2), y ambas tasas pueden ser especificadas por el programador de la aplicación y variarse durante la ejecución de la aplicación.
También puede observarse que si el módulo de datos es demasiado grande como para ser incluido en un solo paquete, éste puede ser transferido por más de un paquete, en cuyo caso cada paquete incluirá una parte del módulo de datos. Aunque en la serie de paquetes 36 se muestran los dos paquetes como si incluyeran el módulo de datos (DM1 y DM2), puede usarse cualquier cantidad de paquetes para transferir el módulo de datos, según sea su tamaño. También puede observarse que los paquetes que transfieren el módulo de datos no precisan transmitirse secuencialmente, sino que pueden tener paquetes intermedios en el tren de paquetes. Lo mismo ocurre para los paquetes múltiples que transfieren un módulo de código o módulo de directorio (no se muestra).
En la serie más inferior de paquetes 38, el paquete situado más a la izquierda contiene datos que representan el directorio (DIR). El siguiente paquete contiene datos que representan un módulo de código (CM), seguido por un paquete que contiene datos auxiliares (AUX) y un paquete que contiene datos que representan un módulo de datos (DM). En la serie del paquete 38 puede observarse todo el módulo de un directorio (DIR), un módulo de código (CM) y un módulo de datos (DM) en una soel tren de paquetes. Las respectivas tasas de repetición de estos tres módulos pueden ser diferentes, según lo especifique el programador de la aplicación, y pueden variarse durante la ejecución de la aplicación.
La Figura 4 es un diagrama en bloque de un ordenador cliente 22 como se muestra en la Figura 1. En la Figura 4, el mecanismo de transporte 30 (de la Figura 1) se conecta a un terminal de entrada de un selector de tren 202. Un terminal de salida de un selector de tren 202 se conecta a los respectivos terminales de entrada de un extractor de datos auxiliares 204 y a un extractor de datos del paquete 206. Un terminal de salida del extractor de datos auxiliares 204 se conecta al procesador de datos auxiliares 50 (de la Figura 1). Un terminal bidireccional del extractor de datos del paquete 206 se conecta a un terminal correspondiente de un adaptador de E/S de el tren 208. Un terminal de salida de control del adaptador de E/S de el tren se conecta a un terminal correspondiente de entrada de control del selector de tren 202. La combinación del selector de tren 202, el extractor de datos auxiliares 204 y el extractor de datos del paquete 206 forma un receptor de tren de datos 207 para el ordenador cliente 22, que se muestra mediante la línea discontinua de la Figura 4.
El adaptador de E/S de el tren 208 forma parte de una unidad de procesamiento 224 del ordenador cliente 22, que se muestra mediante una línea discontinua en la Figura 4. Además del adaptador de E/S de el tren 208, la unidad de procesamiento 224 incluye un procesador 210, una memoria de lectura/escritura (RAM) 212 y una memoria de sólo lectura (ROM) 214 conectados todos ellos juntos de forma conocida a través de un bus del sistema 216. Pueden tenerse otras instalaciones de entrada y salida a través del puerto de E/S 218, que se halla conectado al procesador local 40 (de la Figura 1); del adaptador de E/S del usuario 220, para comunicarse con el usuario 80; y del módem 222, conectado a la instalación de procesamiento central 60 (de la Figura 1); todos ellos conectados también al bus del sistema 216 de forma conocida. Pueden conectarse otros adaptadores (no se muestran) al bus del sistema 216 para ofrecer otras posibilidades a la unidad de procesamiento 224.
Tal como se describe más arriba, el extractor de datos auxiliares 204, el puerto de E/S 218 y el módem 222 no son necesarios en el ordenador cliente 20 de acuerdo con el presente invento. Aparecen en la Figura 1 y Figura 4 para mostrar otra funcionalidad extra opcional.
Cuando funciona, el procesador 210 de la unidad de procesamiento 224 recupera las instrucciones del programa almacenadas permanentemente en la ROM 214, o almacenadas provisionalmente en la RAM 212, y ejecuta las instrucciones recuperadas para leer los datos de la ROM 212 y/o RAM 214, escribir los datos en la RAM 212 y/o recibir datos de fuentes externas, o suministrar datos a fuentes externas, a través del puerto de E/S 218, adaptador de E/S del usuario 220 y/o módem 222, de forma conocida. Bajo control del programa, el procesador 210 también puede solicitar un módulo de código y/o de datos del tren de datos suministrado al ordenador cliente 22 a través del mecanismo de transporte 30 (de la Figura 1). Para recuperar estos datos, el procesador 210 ordena primero al adaptador de E/S del tren 208 que envíe una señal de control de selección al selector de tren 202, posiblemente como respuesta a la información facilitada por el usuario desde el adaptador de E/S del usuario 220. Entonces, el procesador 210 solicita un módulo de código o datos específico al adaptador de E/S de el tren 208. El adaptador de E/S del tren 208 transmite esta petición al extractor de datos del paquete 204.
El mecanismo de transporte 30 (de la Figura 1) aporta toda la pluralidad de trenes de paquete (32-38 de la Figura 3) que transfiere al selector de tren 202, el cual solo pasa el tren de paquetes seleccionada. El extractor de datos auxiliares 204 controla el tren de paquetes seleccionado, extrae los paquetes de datos auxiliares del mismo y los entrega directamente al procesador de datos auxiliares 50 (de la Figura 1). El extractor de datos del paquete 206 controla de igual forma el tren de paquetes seleccionado, extrae los paquetes del módulo de directorio, código y/o datos solicitados por el adaptador de E/S del tren 208 y los entrega al adaptador de E/S del tren 208. Los datos de los paquetes devueltos al adaptador de E/S del tren 208 se entregan a la RAM 212. Cuando se ha recuperado todo el módulo del tren de paquetes (que podría necesitar varios paquetes, como se describió anteriormente), el adaptador de E/S del tren 208 notifica al procesador 210 su recepción. Entonces, el procesador 210 puede continuar la ejecución de su programa.
El tren de datos del sistema informático distribuido que se muestra en la Figura 1 es parecido a un sistema de almacenamiento masivo de los sistemas de la técnica anterior. Un programa de aplicación que se ejecute en el procesador 210 pide un módulo listado en el directorio de la misma manera que ese programa pediría un fichero que contenga un módulo de código o de datos anteriormente almacenado en un dispositivo de almacenamiento masivo en un sistema de la técnica anterior. El receptor del tren de datos 207 es parecido a un dispositivo de almacenamiento masivo, y la E/S del tren 208 actúa de forma parecida a un adaptador de almacenamiento masivo en un sistema de la técnica anterior localizando los datos deseados, transfiriéndolos a una ubicación predeterminada (memoria intermedia de E/S) en la memoria del sistema e informando al procesador de la realización de la recuperación. Sin embargo, el adaptador de E/S del tren 208 sólo puede recuperar código y datos del tren de datos. No pueden ponerse datos en el tren de
datos.
Como se describió anteriormente, la aplicación de informática distribuida puede dividirse en más de un módulo de código, cada uno de ellos incluyendo un código ejecutable para una parte diferente de la aplicación de informática distribuida. Cuando se desea un módulo de código concreto, el procesador 210 solicita ese módulo de código al adaptador de E/S del tren 208. Cuando se ha completado la ejecución de ese módulo, el procesador 210 solicita el siguiente módulo de la E/S del tren 208. Puesto que los módulos de código y de datos se transportan repetitivamente en el tren de datos, puede borrarse un módulo de la RAM 212 cuando no se necesite actualmente sin la necesidad de almacenarse provisionalmente, puesto que si se requiere posteriormente, podría recuperarse de nuevo del tren de datos cuando sea necesario. Sin embargo, si la RAM 212 tiene suficiente capacidad, el procesador 210 puede solicitar al adaptador de E/S del tren que cargue simultáneamente varios módulos de código en la RAM 212. Si puede realizarse esto, entonces el procesador 210 puede pasar de un módulo de código a otro sin esperar que el adaptador de E/S del tren 208 los extraiga del tren de datos.
Tal como se describió anteriormente, pueden conectarse otros adaptadores de E/S al bus del sistema 216 de forma conocida. Por ejemplo, en un sistema de TV interactiva, puede conectarse un adaptador de gráficos al bus del sistema 216. El adaptador de gráficos genera señales que representan las imágenes gráficas, de forma conocida, como respuesta a las instrucciones recibidas del procesador 210. Además, estas señales pueden combinarse con la señal vídeo estándar producida por el decodificador del vídeo (descrito arriba) en el procesador de datos auxiliares 50 de un sistema de TV interactiva. Cuando se combinan la señal representativa de la imagen gráfica y la señal vídeo estándar, la señal resultante representa una imagen en la que la imagen generada por el adaptador de gráficos se sobrepone a la imagen representada por la señal vídeo de emisión. También es posible combinar selectivamente estas dos señales representativas de imagen bajo el control del procesador 210.
Un sistema de TV interactiva también puede tener un adaptador acústico conectado al bus del sistema 216. El adaptador acústico genera una señal que representa un sonido generado por ordenador (como música, voz sintetizada u otro sonido), de forma conocida, como respuesta a las instrucciones del procesador 210. Además, estas señales pueden combinarse con la señal audio estándar producida por el decodificador audio (descrito anteriormente) en el procesador de datos auxiliares 50 de un sistema de TV interactiva. Cuando se combinan la señal representativa de audio y la señal audio estándar, la señal resultante representa la combinación del sonido generado por el adaptador acústico y la señal audio de emisión. También es posible combinar selectivamente estas dos señales representativas de sonido bajo el control del procesador 210.
La temporización de la generación y visualización de las señales representativas de la imagen gráfica y del sonido puede controlarse mediante la recepción de los datos del código de tiempo del tren de datos. Esto permite que un módulo de código ejecutable sincronice la visualización de la imagen generada por el procesador y la presentación del sonido generado por el procesador al vídeo y audio de emisión. También es posible sincronizar la operación de la aplicación de TV interactiva mediante la inserción de paquetes especializados en el tren de datos, lo que provoca una interrupción del código que se ejecute actualmente en el procesador 210. La E/S de tren 208 supervisa la aparición de dichos paquetes especializados en el tren de datos, y genera una interrupción, de forma conocida, para el procesador 210. El procesador 210 responde a esa interrupción, también de forma conocida, ejecutando una rutina de servicio de interrupción (ISR). Esta ISR puede usarse para sincronizar la aplicación de TV interactiva, o para otros fines.
Un ordenador cliente 22 de un sistema informático distribuido como el que se muestra en la Figura 1 no necesita un dispositivo de almacenamiento masivo, ni una gran cantidad de RAM 212. Un sistema así reduce el coste de un ordenador cliente, y aumenta la funcionalidad de los ordenadores cliente de coste más bajo. Además, un ordenador cliente de este tipo tiene la opción de participar en una función informática distribuida, puede incorporarse a la función informática distribuida en cualquier momento (o puede salirse y volver más tarde), y puede participar a su propio
ritmo.

Claims (20)

1. Un sistema informático distribuido que comprende una fuente de tren de datos (10) adaptada simultáneamente para producir una pluralidad de trenes de datos continuos, insertar repetitivamente datos que representan una aplicación informática distribuida al menos en una de la pluralidad de trenes de datos continuos, e incluir un módulo de directorio en al menos una de la pluralidad de trenes de datos continuos, el módulo de directorio incluyendo información relacionada con la aplicación informática distribuida.
2. El sistema informático distribuido según la reivindicación 1, en el cual, dicha fuente se adapta para introducir dichos datos en cada una de las pluralidades de trenes de datos continuos, y para incluir un módulo de directorio en cada una de las pluralidades de trenes de datos continuos; y también comprende un ordenador cliente (20), incluyendo un receptor de datos adaptado para seleccionar uno de los muchos trenes de datos continuos, extraer (206) los datos que representan la aplicación informática distribuida de la seleccionada de entre la pluralidad de trenes de datos continuos, y ejecutar (224) la aplicación informática distribuida.
3. El sistema informático según la reivindicación 2, el cual también se caracteriza por tener un procesador de datos auxiliares (50), en el que se adapta la fuente de tren de datos (10) para producir la pluralidad de trenes de datos continuos a fin de incluir datos auxiliares; y se adapta el ordenador cliente (20) para extraer los datos auxiliares del tren seleccionado de entre la pluralidad de trenes de datos y para aportar los datos auxiliares al procesador de datos auxiliares (50).
4. El sistema informático según la reivindicación 3, el cual se caracteriza por adaptarse la fuente de tren de datos (10) para producir la pluralidad de trenes de datos en forma de una serie de paquetes; incluyendo un primer paquete que incluye los datos que representan la aplicación informática distribuida, información de identificación indicando que el primer paquete contiene datos que representan la aplicación informática distribuida, un segundo paquete que contiene los datos auxiliares e información de identificación indicando que el segundo paquete contiene los datos auxiliares.
5. El sistema informático según la reivindicación 2, que también se caracteriza por un procesador de datos auxiliares (50); en el cual, se adapta la fuente del tren de datos (10) para producir la pluralidad de trenes de datos continuos que también incluyen datos auxiliares; y se adapta el ordenador cliente (20) para extraer los datos auxiliares del tren de datos seleccionado de entre la pluralidad de trenes de datos continuos y entregar los datos auxiliares extraídos al procesador de datos auxiliares (50).
6. El sistema informático según la reivindicación 2, el cual se caracteriza por adaptarse la fuente del tren de datos (10) para producir la pluralidad de trenes de datos continuos en forma de una serie de paquetes (32-38) incluyendo: un primer paquete (CM) que contiene datos que representan un módulo de código ejecutable e información de identificación indicando que el primer paquete contiene los datos que representan el módulo de código ejecutable; un segundo paquete (DM) que contiene datos que representan un módulo de datos e información de identificación indicando que el segundo paquete contiene datos que representan el módulo de datos; y un tercer paquete (AUX) que contiene datos auxiliares e información de identificación indicando que el tercer paquete contiene los datos auxiliares.
7. El sistema informático según la reivindicación 6, el cual se caracteriza por adaptarse la fuente del tren de datos (10) para producir la pluralidad de trenes de datos continuos también para incluir el módulo de directorio para que incluya información relacionada con el módulo de código; y se adapta el ordenador cliente (20) primero para extraer el módulo de directorio del tren de datos seleccionado de entre la pluralidad de trenes de datos continuos, luego extraer el módulo de código como respuesta a la información relacionada con el módulo de código en el módulo de directorio extraído, y ejecutar el módulo de código extraído.
8. El sistema informático según la reivindicación 2, que se caracteriza por adaptarse la fuente del tren de datos (10) para producir la pluralidad de trenes de datos continuos como una serie de paquetes (32-38) incluyendo: un primer paquete (CM) que contiene datos que representan un módulo de código ejecutable e información de identificación indicando que el primer paquete contiene los datos que representan el módulo de código ejecutable; un segundo paquete (DM) que contiene datos que representan un módulo de datos e información de identificación indicando que el segundo paquete contiene datos que representan el módulo de datos; un tercer paquete (DIR) que contiene datos que representan un módulo de directorio e información de identificación indicando que el tercer paquete contiene los datos que representan el módulo de directorio; y un cuarto paquete (AUX) que contiene datos auxiliares e información de identificación indicando que el cuarto paquete contiene los datos auxiliares.
9. El sistema informático según la reivindicación 8, el cual se caracteriza por adaptarse la fuente del tren de datos (10) para producir la pluralidad de trenes de datos continuos que también incluyen el módulo de datos y el módulo de directorio - el módulo de directorio conteniendo información relacionada con el módulo de datos; y también se adapta el ordenador cliente (20) para extraer el módulo de datos de entre el tren seleccionado de la pluralidad de trenes de datos continuos como respuesta a la información relacionada con el módulo de datos en el módulo de directorio y para ejecutar el módulo de código para procesar el módulo de datos extraído.
10. Un ordenador cliente (22) para usar en un sistema informático distribuido, el ordenador cliente (22) comprendiendo un terminal de entrada (30), que se adapta selectivamente para recibir uno de los muchos trenes de datos continuos, el seleccionado de entre la pluralidad de trenes de datos continuos incluyendo repetitivamente datos que representan una aplicación informática distribuida y un módulo de directorio; un receptor de tren de datos (207), conectado al terminal de entrada (30) y adaptado para recibir el tren de datos continuos seleccionado de entre la pluralidad de trenes de datos continuos y extraer (206) los datos que representan la aplicación informática distribuida; y una unidad de procesamiento (224), conectada al receptor del tren de datos, adaptada para recibir y ejecutar (210) la aplicación informática distribuida; en la cual, el receptor del tren de datos (207) también está adaptado para extraer el módulo de directorio del tren de datos continuos seleccionado de entre la pluralidad de trenes de datos continuos y para extraer los datos que representan la aplicación informática distribuida del tren de datos continuos seleccionado de entre la pluralidad de trenes de datos continuos como respuesta a la información existente en el módulo de directorio extraído.
11. El ordenador cliente según la reivindicación 10, el cual se caracteriza por el hecho de que la unidad de procesamiento (224) comprende un bus del sistema (216); memoria de lectura/escritura (212), conectada al bus del sistema; un adaptador de entrada/salida del tren de datos (208), conectado entre el receptor del tren de datos (207) y el bus del sistema (216) adaptado para recibir los datos que representan la aplicación informática distribuida extraída del receptor del tren de datos (207), y para almacenar los datos que representan la aplicación informática distribuida extraída en la memoria de lectura/escritura (212); y un procesador (210), conectado al bus del sistema (216) adaptado para ejecutar la aplicación informática distribuida.
12. El ordenador cliente según la reivindicación 10 u 11, el cual se caracteriza por adaptarse el terminal de entrada (30) para recibir el tren seleccionado de entre la pluralidad de trenes de datos como una serie de paquetes que contienen paquetes que transmiten los datos que representan la aplicación informática distribuida; y el receptor del tren de datos (207) comprende un extractor de datos del paquete (206), conectado al terminal de entrada (30), que se adapta para extraer los paquetes que transmiten los datos que representan la aplicación informática distribuida.
13. El ordenador cliente según la reivindicación 12, que se caracteriza por el hecho de que la serie de paquetes del tren de datos también incluye paquetes que transportan datos auxiliares; el ordenador cliente (32) también incluye un procesador de datos auxiliares; y el receptor del tren de datos (207) incluye un extractor de paquetes de datos auxiliares, conectado al procesador de datos auxiliares y adaptado para extraer los paquetes que transportan los datos auxiliares desde el tren de datos y para entregar los paquetes que transportan los datos auxiliares al procesador de datos auxiliares.
14. El ordenador cliente según la reivindicación 13, el cual se caracteriza por el hecho de que el sistema informático distribuido es un sistema de televisión interactiva, y los datos auxiliares son vídeo y audio de televisión.
15. El ordenador cliente de las reivindicaciones 10 a 14, el cual se caracteriza por adaptarse el terminal de entrada (30) para recibir la pluralidad de trenes de datos continuos, cada uno de ellos incluyendo datos que representan una aplicación informática distribuida respectiva; y el receptor del tren de datos (207) comprende un selector de tren de datos (202), conectado al terminal de entrada (30) y adaptado para producir el tren seleccionado de entre la pluralidad de trenes de datos como respuesta a las señales de control recibidas de la unidad de procesamiento (224); y un extractor de datos representativos informáticos distribuidos, conectado entre el selector del tren de datos (202) y la unidad de procesamiento (224) adaptado para extraer los datos que representan la aplicación informática distribuida del tren seleccionado de entre la pluralidad de trenes de datos.
16. El ordenador cliente según la reivindicación 15, el cual se caracteriza por el hecho de que el selector del tren de datos (202) incluye un terminal de entrada del control de selección y se adapta para producir el tren seleccionado de entre la pluralidad de trenes de datos como respuesta a una señal de control en el terminal de entrada del control de selección; la unidad de procesamiento (224) comprendiendo un bus del sistema (216); memoria de lectura/escritura (212), conectada al bus del sistema (216); un adaptador de entrada/salida del tren de datos (208), conectado entre el receptor del tren de datos (207) y el bus del sistema (216), adaptado para recibir los datos extraídos que representan la aplicación informática distribuida del receptor del tren de datos (207), y para almacenar los datos que representan la aplicación informática distribuida en la memoria de lectura/ escritura (212), y que tiene un terminal de salida de control conectado al terminal de entrada del control de selección del selector del tren de datos (202), adaptado para producir la señal de control de selección; y un procesador (210), conectado al bus del sistema (216), adaptado para controlar el dispositivo de entrada/salida del tren de datos a fin de generar una señal de control de selección eligiendo el tren seleccionado de entre la pluralidad de trenes de datos, y para ejecutar la aplicación informática distribuida.
17. El ordenador cliente de las reivindicaciones 10 a 14, el cual se caracteriza por adaptarse el terminal de entrada (30) para recibir los datos representativos de la aplicación informática distribuida incluyendo un módulo de código ejecutable; se adapta el receptor del tren de datos (207) para extraer el módulo de código ejecutable; y se adapta la unidad de procesamiento para ejecutar el módulo de código extraído.
18. El ordenador cliente según la reivindicación 17, el cual se caracteriza por adaptarse el terminal de entrada (30) para recibir los datos que representan la aplicación informática distribuida y el módulo de directorio que contiene información relacionada con el módulo de código ejecutable; y se adapta el receptor del tren de datos (207) primero para extraer el módulo de directorio del tren de datos; se adapta la unidad de procesamiento para procesar la información relacionada con el módulo de código ejecutable en el módulo de directorio; se adapta el receptor del tren de datos (207) para extraer el módulo de código ejecutable del tren de datos en base a la información relacionada con el módulo de código ejecutable en el módulo de directorio extraído; y se adapta la unidad de procesamiento para ejecutar el módulo de código ejecutable
extraído.
19. El ordenador cliente según la reivindicación 18, en el cual los datos representativos de la aplicación informática distribuida también incluyen un módulo de datos y el módulo de directorio también contiene información relacionada con el módulo de datos del ordenador cliente, el cual se caracteriza por adaptarse la unidad de procesamiento (210) para procesar la información relacionada con el módulo de datos en el módulo de directorio; se adapta el receptor del tren de datos (207) para extraer el módulo de datos del tren de datos en base a la información relacionada con el módulo de datos del módulo de directorio extraído; y se adapta la unidad de procesamiento para ejecutar el módulo de código extraído para procesar los datos extraídos.
20. El ordenador cliente de las reivindicaciones 10 a 14, en el cual se divide la aplicación informática distribuida en una pluralidad de módulos, representando partes de la aplicación, caracterizándose por el hecho de que la unidad de procesamiento se adapta para almacenar sólo los módulos necesarios para ejecutar la parte actual de la aplicación de entre dicha pluralidad de módulos.
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