La plataforma Simics como herramienta de aprendizaje

XIV Jornadas de Enseñanza Universitaria de la Informática 293zación del cuello de botella del sistema pararealizar las oportunas acciones que permitanmejorar dicho sistema.En la asignatura que impartimos enseñamosa los alumnos a afrontar el reto de evaluar ymejorar el rendimiento de un servidor de altasprestaciones. De hecho, las prácticas quese desarrollan a lo largo de la asignatura sesitúan en esta línea, estando enmarcadas enel contexto denido por el rendimiento de unservidor con contenidos tanto estáticos comodinámicos. Sin embargo, a la hora de evaluarel rendimiento de un servidor no es posiblemodicar de un modo sencillo las característicasdel sistema y, por tanto, sólo es posible detectarlos cuellos de botella, sin conocer comoel cambio de este componente mejoraría en elrendimiento del servidor.El uso de simuladores facilita esta tarea permitiendomodicar parámetros tales como elnúmero de procesadores, tamaño de las cachesy memoria, red de interconexión, etc. Al contrarioque las aplicaciones de tipo cientíco,las aplicaciones que se ejecutan en los servidorespresentan una serie de dicultades parasu estudio debido a la alta inuencia de la actividaddel sistema operativo, la red de comunicacióny el sistema de almacenamiento. Portanto, para su correcta evaluación es necesarioel uso de un simulador que modele un sistemacompleto.3. Herramientas de SimulaciónLas herramientas de simulación ofrecen unaserie de posibilidades que no están disponiblesen una máquina real. Además de permitir modicarlas características de la máquina, ofrecenestadísticas detalladas de la simulación.Por otro lado, al ser deterministas, se puederepetir sucesivas veces una simulación obteniendosiempre el mismo resultado. Sin embargo,el inconveniente de la simulación consisteen la velocidad. Obviamente ejecución de unaaplicación en una máquina real, es más rápidaque su simulación.Existen muchos simuladores utilizados tantoen docencia como en investigación. Ejemplosellos son RSIM [6], Simplescalar [4],GEMS [9], etc. Estos simuladores permitenmodicar diversos aspectos del sistema de unmodo sencillo mediante parámetros. Sin embargo,estas herramientas no simulan el comportamientode una máquina completa (porejemplo, las llamadas al sistema), y por tantono se adecuan a los objetivos de las prácticas.Además, la adaptación de las aplicaciones parasimularlas bajo estas herramientas resultaríatediosa.En el otro extremo se encuentran las herramientasde virtualización, en las que es posibleinstalar cualquier sistema operativo. En algunoscasos, como en VMWare [12], sin necesidadde modicación. En otros, como ocurre enXen [1], el sistema operativo requiere modicacionespara su instalación. Desafortunadamente,estas herramientas no permiten modi-car la conguración de la máquina virtualizada,por lo que tampoco son adecuados paralos objetivos de la asignatura.En el termino medio se encuentra el simuladorSimics [8]. Simics simula un sistema completopermitiendo la instalación de un sistemaoperativo sin modicaciones y, por tanto,la instalación de las aplicaciones que van aser evaluadas. Además permite modicar lamaquina simulada y ofrece estadísticas queayudan a comprender el funcionamiento de laaplicación. Es por ello, que creemos que Simicses la herramienta que mejor se ajusta alos objetivos de la asignatura.4. La plataforma SimicsVirtutech Simics [8] es una plataforma de simulaciónde un sistema completo que permitesimular el conjunto de instrucciones de diversasarquitecturas. Se utiliza principalmentepara tareas de investigación en arquitecturade computadores, desarrollo de sistemas operativosy simulación conjunta de hardware ysoftware. En DAAR proponemos el uso de Simicscon nes docentes, para la evaluación deservidores de aplicaciones.A la hora de analizar el rendimiento de unservidor de aplicaciones, resulta relativamente