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