SOMI XVIII Congreso de Instrumentación TECNOLOGIAS DE LA INFORMACION BSR18171

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1 SOFTWARE DE CAJERO AUTOMÁTICO UTILIZANDO PROGRAMACIÓN CONCURRENTE Y PARALELA Bárbara Emma Sánchez Rinza y María Lucero Aranda Ortiz. Benemérita Universidad Autónoma de Puebla edifico sur y Av. San Claudio, Ciudad Universitaria, Puebla, Pue. cp brinza@cs.buap.mx RESUMEN En la actualidad los cajeros automáticos ó ATMs Automatic Teller Machine han adquirido una enorme importancia ya que por medio de ellos se pueden realizar retiros y consultas de dinero que se tiene en cuentas bancarias las 24 horas los 365 días del año por medio de una tarjeta. Hoy por hoy la mayoría de los clientes de los bancos utilizan este servicio ya que de esta manera evitan el tener que hacer grandes filas y esperar mucho tiempo en la sucursal bancaria para realizar sus movimientos (retiros y consultas). Este trabajo consiste en diseñar el software que preste los servicios de uno o varios cajeros automáticos que admiten tarjetas, interaccionan con el usuario, se comunican con el sistema central para llevar a cabo la transacción entregan dinero e imprimen recibos. El sistema necesita mantener unos registros adecuados y también las oportunas medidas de seguridad y debe admitir accesos concurrentes a una misma cuenta de forma correcta, utilizando paralelismo.en el mercado encontramos una gran variedad de cajeros automáticos con su propio software, los cuales no utilizan paralelismo, este proyecto lo que propone es utilizar este recurso entre otras cosas para disminuir el costo y el garantizar un tiempo mucho mas pequeño para realizar las operaciones, ya que se utilizara la herramienta de MPI INTRODUCCCION Primero se definirá lo que es un cajero automático, como un sistema automático computarizado con el que se maneja la recepción y la entrega de dinero en efectivo; se pueden realizar consultas y también algunas operaciones. Asimismo, se puede acceder a los diferentes servicios que ofrece una institución bancaria. Los servicios que ofrece varían de acuerdo a las políticas de cada banco y al tipo de cuenta que cada usuario tenga. Sin embargo, los que más comúnmente se utilizan son: Retiro de efectivo Consulta de saldos. Consulta de últimos movimientos. Depósitos. Pago de tarjeta de crédito. Transferencia de fondos. Los cajeros automáticos son sistemas desarrollados con tecnología de punta, que utilizan componentes de la más alta calidad para ofrecer, tanto al Usuario como a la institución bancaria, la mayor seguridad, eficiencia y rapidez en el manejo de las diferentes operaciones que se llevan a cabo. Un cajero automático es un dispositivo que tiene comunicación directa con la central del banco y realiza las operaciones en tiempo real. Existen una gran variedad en el mercado de cajeros automáticos con su propio software. 1 HERRAMIENTAS DE TRABAJO MPI (Interface para Paso de Mensajes) no es un nuevo leguaje de programación, es una librería de funciones a la que podemos llamar desde C ó Fortran. Esta basada en paso de mensajes, la forma más potente y aceptada para programar sistemas paralelos y permite abstraer la gran cantidad de detalles que la programación paralela conlleva. Su ventaja más inmediata es su implementación y portabilidad a una gran variedad de sistemas: desde máquinas con memoria compartida (Origin2000) hasta una red de estaciones de trabajo. Aunque existen otros enfoques de la programación en paralelo (directivas de memoria compartida, como OpenMP), el paso de mensajes es considerado por algunos como el ensamblador de la programación paralela, por el grado de acercamiento a la estructura paralela de nuestro programa, manteniéndonos a salvo de los problemas de implementación en cada tipo de máquina.

2 Ejecutando un programa en MPI, cada procesador tiene una copia de nuestro programa. Todos los procesadores comienzan a ejecutar el mismo listado del programa, pero cada proceso ejecutará distintas sentencias del programa, por bifurcaciones introducidas basadas en el rango del proceso (el rango identifica a cada proceso). De esta forma, cada procesador ejecuta el mismo programa, pero hará diferentes cosas dependiendo del procesador donde se ejecuta (p.e: Si estamos en el proceso 1, este mandará un mensaje al proceso 2, el cual tendrá en el listado una condición de que si es el proceso 2, recibirá un mensaje del proceso 1). El objetivo principal de MPI es lograr la portabilidad a través de diferentes máquinas, tratando de obtener un grado de portabilidad comparable al de un lenguaje de programación que permita ejecutar, de manera transparente, aplicaciones sobre sistemas heterogéneos; objetivo que no debe ser logrado a expensas del rendimiento. 1.1 OBJETIVOS DE MPI De manera simple, el objetivo de MPI es desarrollar un estándar para ser ampliamente usado que permita escribir programas usando pase de mensajes. Por lo tanto, la interfase debería establecer un estándar práctico, portable, eficiente y flexible. A continuación se presentan los objetivos de MPI: Diseñar una API (Application Programming Interface). Hacer eficiente la comunicación. Permitir que las aplicaciones puedan usarse en ambientes heterogéneos. Soportar conexiones de la interfase con C y Fortran 77, con una semántica independiente del lenguaje. Proveer una interfase de comunicación confiable. No diferir significativamente de algunas implementaciones tales como PVM, p4, NX, express, etc., extendiendo la flexibilidad de éstas. Definir una interface implementable en plataformas de diferentes proveedores sin tener que hacer cambios significativos. 1.2 CARACTERISTICAS DE MPI Generales: Los comunicadores combinan procesamiento en contexto y por grupo para seguridad de los mensajes. Seguridad en la manipulación de aplicaciones con hebrado. Manejo de ambiente. MPI incluye definiciones para: Temporizadores y sincronizadores. Inicializar y finalizar. Control de errores. Interacción con el ambiente de ejecución. Comunicación punto a punto: Heterogeneidad para buffers estructurados y tipos de datos derivados. Varios modos de comunicación: Comunicaciones colectivas: Capacidad de manipulación de operaciones colectivas con operaciones propias o definidas por el usuario. Gran número de rutinas para el movimiento de datos. Los subgrupos pueden definirse directamente o por la topología. Topologías por procesos: Soporte incluido para topologías virtuales para procesos (mallas y grafos). Caracterización de la Interface: Se permite al usuario interceptar llamadas MPI para instalar sus propias herramientas. 2 ELEMENTOS DEL CAJERO El objetivo del este cajero es principalmente reducir el tiempo y costo, la tabla 2.1 muestra como es la función de nuestro cajero, pero falta definir la utilidad de las maquinas con las que cuenta nuestro banco, i.e. como es la distribución de las tareas Se pueden utilizar estas maquinas para realizar diferentes funciones independientes totalmente al cajero, esto se puede mostrar por medio de un ejemplo: una maquina esta esperando la entrada de un cliente (cajero), mientras que otra maquina esta actualizando la base de datos, otra podría ser el servido de la pagina web del banco, otra haciendo inventario, etc. Otro ejemplo seria mientras el

3 cajero automático solicita el número de cuenta corriente, puede estar comunicándose con la computadora del banco para validar un dato anteriormente ingresado; o sea, estaría ejecutando dos programas distintos al mismo tiempo (ingreso de datos y validación de datos). Estados: Comportamientos: Cajero automático Activo, Mantenimiento,... Activación, Rellenado de deposito,... Cliente Usando el cajero, Esperando,... Introducir tarjeta, Introducir clave,... Banco Autorizando, Cerrado,... Autoriza, Bloquea,... Cuenta Suspendida, Sobregirada,... Deposito, Retiro,... Tabla 2.1 Elementos del cajero Esto demuestra que no es necesario adquirir otra maquina que haga la función de un cajero y que solo se encaje en esta, al contrario puede cooperar para acelerar el trabajo con otras tareas. Existen varios modelos de programación para los diferentes tipos de máquinas En todos los casos, se trata de comunicar y sincronizar procesos que están siendo ejecutados en diferentes procesadores. Sin entrar en una descripción exhaustiva de todos los modelos y en sus variantes aplicadas a cada arquitectura de multiprocesador. 3 USO DEL CAJERO AUTOMÁTICO: El programa dará paso al menú de operaciones cuando se haya introducido correctamente el NIP, permitiendo un máximo de tres intentos fallidos. En caso de agotarse estos, sólo se podrá acceder al mismo cambiando el NIP desde la oficina bancaria a través del programa cuenta. El menú de operaciones permitirá: 1. Consultar el saldo actual: esta información aparecerá en euros y pesetas. 2. Ingresar dinero: opción válida en euros y pesetas. Se solicitará confirmación del importe. 3. Retirar dinero: opción válida sólo en euros. Se solicitará confirmación delimporte y se comprobará, además, que existe saldo suficiente. En caso afirmativo, se actualizará el saldo. En caso negativo se informará del saldo en euros y pesetas y se solicitará un nuevo importe para retirar. 4. Cambiar NIP: antes de cambiar el NIP se volverá a pedir el NIP actual. Seguidamente se solicitará el nuevo en dos ocasiones, que deberán coincidir. Si no es así, se avisará al cliente que el NIP no se ha cambiado. 5. Salir

4 Cuenta /NIP Cajero Automatico Procesos ejecutados Solicitud de No. De cuenta Solicita NIP Muesta Menu Enviar Base de Datos a los demás proceso Elegir una operación Base de Datos Proceo N (cuentas) Procesar las operaciones (Operaciones) (Cantidades) Muestra las operaciones del cajero y de los procesos

5 3.1 REQUISITOS ADICIONALES Una vez realizada la acción correspondiente en un menú, se volverá a presentar el menú inicial, que sólo se podrá abandonar a través de la opción Salir. Mientras se están realizando este tipo de tareas, los además procesos tendrán acceso a la base de datos de las cuentas y podrán hacer uso de ellas, siempre y cuando otro proceso use la misma cuenta. Las operaciones que realicen los restantes procesos se llevaran acabo por medio de datos aleatorios y mandara al proceso root o maestro sus operaciones realizadas a cada cuenta. 4. CONCLUSIONES Este tipo de trabajo es importante por que se puede realizar con programación concurrente y paralela dando nuevas alternativas para que este tipo de cajeros aumentes su velocidad y además evitar la saturación de la información en la red. Este proyecto demuestra que la programación paralela además de ser importante en problemas matemáticos, puede ser usada para problemas prácticos como lo es un cajero y que también contribuye a su uso didáctico ya que se ha usado en la mayoría de los programas de las materias como Programación, Ingeniera de software, etc., que siempre usan como ejemplo base un cajero automático. Claro uno de los problemas al que nos enfrentamos fue helecho de utilizar xmpi para mostrar los procesos gráficamente de manera que solo podemos mostrar su avancé en modo grafico.