操作系统原理 principles of operating systems. 2007 年 8 月孟静制作 版权所有 2...

操作系统原理principles of operating systems

2007年 8月 孟静制作 版权所有 2

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操作系统原理第一章 概论第二章 CPU 管理第三章 内存管理第四章 文件系统第五章 设备管理第六章 进程通信第七章 分布式、并行和网络操作系统第八章 性能和设计

第七章 分布式操作系统7.1 分布式系统概述7.2 并行操作系统7.3 网络操作系统7.4 分布式操作系统7.5 机群与网格操作系统7.6 嵌入式操作系统

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章首引言 : 两极趋势计算机类型的变化 : 微小化和网络化计算机应用模式的变化 :

终端 / 主机模式客户机 / 服务器 (Client/Server) 结构客户机 / 网络结构 , 客户机 / 虚拟环境结构

软件及其开放方式的变化 : 嵌入式 OS 和分布式OS

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7.1 分布式系统概述什么是分布式系统 :

狭义 : 单一系统映像广义 : 多计算机 ( 处理器 )

为什么需要分布式系统（作用，优点）性能价格比很多应用是分布的更高的可靠性扩充性好更好的共享、通讯和灵活性

分布式系统的弱点：软件；安全分布式系统的结构

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分布式系统的结构互连网络：总线，交叉开关，多级，星型，环，树，网格，超立方体，混合型网络等通信方式：共享内存，消息传递。

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7.2 并行操作系统并行计算机的作用、特点和常见品牌并行操作系统的类型：主从式，浮动式，对称式并行操作系统的实现机制的特点

进程调度：选择哪个 CPU文件系统

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7.3 网络操作系统

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7.4 分布式操作系统7.4.1 透明性7.4.2 可靠性7.4.3 高性能7.4.4 伸缩性7.4.5 分布式文件系统

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7.4.1 透明性1. 层次

对用户隐藏对程序员隐藏

2. 透明性位置透明性迁移透明性重复透明性并行透明性

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7.4.2 灵活性 ( 第一版图 7.10)单体内核 ( 好处 : 性能 )微内核 ( 目标 : 小 )

一种进程间的通讯机制一些存储器管理功能有限的低级进程管理和调度功能低级输入输出

微核系统好处 : 模块化好 , 实现、安装、调试方便

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7.4.3 可靠性可用性安全性容错

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7.4.4 性能并行度、通信量折衷：计算粒度容错的影响

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7.4.5 伸缩性 ( 第一版表 7.6)集中式算法分布式算法 ( 特点 )

没有一台机器具有关于整个系统的完整信息机器只据本地信息作决策单个机器故障不会导致整个算法失败不能隐含有关存在全局时钟的假设

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7.4.5 分布式文件系统文件服务与文件服务器 ( 进程 )两部分

目录服务真正的文件服务

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7.4.5 分布式文件系统7.4.5.1 文件服务接口 7.4.5.2 目录服务接口7.4.5.3 文件共享语义

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7.4.5.1 文件服务接口能力和访问控制表文件服务类型 ( 第一版图 7.11)

上送 /下装模型 (读写文件 )远程访问模型

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7.4.5.2 目录服务接口服务 :

创建和删除目录文件命名换名移动文件等

定义字符集和语法创建向任一目录的链接或指针 ( 第一版图 7.12)

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文件设计的关键问题1. 机器或进程间目录层次是否必须严格相同 ?(参见第一版图 7.7)2. 是否存在全局根目录 ?

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1.命名的透明性位置独立性三种命名方法 :机器名 +路径远程文件系统安装到本地单一名字空间

2. 两级命名供用户使用 (符号 )供系统使用 ( 二进制名 : 本地 i结点、能力 )

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7.4.5.3 文件共享语义1. 文件可修改

避免用户共享问题一旦修改立即将 cache中的文件传回服务器不要求读操作看到所有先前的写操作的结果 (会晤语义 )

放弃共享文件指针的问题2. 文件不可更改 (读、创建 )3.事务

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7.5 机群与网格操作系统单一登录点单一资源管理单一内存映像单一进程空间单一文件系统单一 I/O空间

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7.6 嵌入式操作系统微型化高质量、高可靠性专业化实时性可剪裁性