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《高级操作系统》课程教学大纲 课程编号课程名称：高级操作系统 英文名称：Advanceed Operating Systems 课程类别：专业必修课 授课对象：硕士 学 分：2.5 学 时：40 开课学期：二 开课周次：1-10 开课系及教研室： 计算机科学与技术 任课教师及职称： 李为 副教授 先修课程：计算机操作系统 适用专业：计算机 主要内容： 高级操作系统即多机操作系统，而分布式操作系统则是多机操作系统的典型和卓越代表。分布式操作系统是为分布式计算机系统配置的一种操作系统。 本课程主要介绍设计和构造分布式操作系统的基本原理和部分实现技术。内容包括：第一部分分布式计算机系统，具体内容为分布式计算机系统的特征、结构与拓朴构形；分布式操作系统的设计方法、结构模型、层次划分、控制算法及在设计时应着重考虑的一些问题。第二部分分布是式通信机制，包括消息传递、远程过程调用；及基于Agent的异步分布式进程通信模型。第三部分分布式协同处理，具体内容为事件定序与时间戳、分布式互斥及选择算法。第四部分资源管理，主要介绍分布式资源共享和资源管理策略及其相关的死锁预防与死锁检测的有效方法。第五部分专门讨论线程及其管理、分布式进程管理的有关问题。第六部分任务分配和负载平衡。第七部分分布式文件系统和命名服务的有关策略。第八部分分布式事务及事务的并发控制。第九部分主要内容包括布式共享内存的概念、设计和应用及一致 性模型。第十部分分布式操作系统实例，主要对Mach、Chorus、Amoeba等系统进行分析与比较。 使用教材：《分布式操作系统》、何炎祥编著 高等教育出版社 参考书目：《分布式操作系统原理与实践》、Doreen L.Galli 著 徐良贤等译 机械工业出版 教研室意见： 系（院、部）意见： 研究生院审核意见： 华北电力大学专业学位硕士研究生自学指导书 年级、专业：计算机 课程名称：高级操作系统 自学时间：10 周 教材名称：《分布式操作系统》 自学学时：80 学时 编写教师：李为 周次 学时 学习内容 对应章节 习 题、思考题、测试题 （可另附录） 1 8 分布式计算机系统 第一章 2 8 分布式通信 第二章 3 4 分布式协同处理 第三章 3 4 资源管理 第四章 4 4 资源管理 第四章 4 4 进程与处理机管理 第五章 5 4 进程与处理机管理 第五章 5 4 任务分配与负载平衡 第六章 6 4 任务分配与负载平衡 第六章 6 4 分布式文件系统 第七章 7 4 分布式文件系统 第七章 7 4 命名服务器 第八章 8 4 分布式事物处理 第九章 8 4 分布式事物处理 第九章 9 8 故障恢复与系统容错 第十章 10 8 分布式共享内存 第十一章 备：授课学时为计划学时的2/3左右，自学学时为计划学时的2倍。 附录： 思考题 第一章 1．分布式系统是一种特殊的用网络互连的多个计算机组成的系统，请指出分布式系统和一般的网络系统的本质区别？ 2．什么是分布式操作系统？它的主要特点是什么？ 第二章 1．远程过程调用如何获得过程所在的节点？你知道哪几种方法？它们各有什么优缺点？ 2．如何理解下列句子：进程的同步型通信使得进程的通信与同步同时完成，进程的异步通信则几乎将通信和同步完全分开。 3．简述RPC的结构及各部分的功能。 第三章 1．用什么方法可以实现分布式系统中的事件的完全定序？ 2． Lormport算法完成一次临界区操作需要发送几个什么样的消息？是否可以改进？若可以，请给出改进办法。 3．当协调者进程故障时，怎样处理？ 4．Bully算法在什么时候被启动？ 第四章 1．分布式OS中处理资源共享要解决哪些问题？ 2．分布式系统中处理死锁的方法是什么？简述它们实现的原理。 第五章 1．什么是分布式进程？ 2．分布式系统中处理机管理的主要任务是什么？ 第六章 1．什么是任务分配？什么是负载平衡？ 2．动态负载平衡算法应包含哪四个负载平衡策略？ 第七章 1．分布式文件系统的组成是什么？简述它们的功能。 第八章 1．分布式系统中命名服务器的主要任务是是什么? 第九章 1．什么是分布式事务? 2．分布式事务并发控制有哪些方法?简述它们的原理。 第十章 1．什么是容错？容错系统是任务上什么？ 2．事务恢复的过程是什么？ 第十一章 什么是分布共享内存？ 2．下图为顺序一致性内存的一个例子。对P2做少量改动，使它破坏顺序一致性。X初值为3。 3．下图为因果一致性