操作系统最全复习内容.docx

操作系统最全复习内容主要内容：分布式计算机系统的特征、结构；分布式操作系统概述。学 时：8学时重 点：分布式操作系统的结构模型和层次划分。难 点：分布式操作系统结构的理解1-1 分布式计算机系统一、分布式系统的出现应用需求计算机系统的性能越来越好，但是，人们的要求越来越高。典型应用：气象预报地震预报结构分析大量的事务处理：银行系统、交通系统、公安系统、电力调度系统等。技术支撑[计算机性能价格比单机系统 价高：深腾（万亿次）、神州、银河、曙光多机系统 价低：“李建中”单机性能价格比变化（提高1011倍）早期：1000万美元的机器，每秒钟执行 1 条指令现代：1000 美元的机器，每秒钟执行1000万条指令现代硬件技术使单机无法满足更高的速度要求例：设，每个CPU的速率为50MIPS，当前的技术可以将10,000个这样的CPU芯片组成一个系统，从而获得如下峰值速度：50MIPS*10,000=500,000MIPS （5000亿次）而执行一条指令的时间为：1/500,000MIPS=1/(500,000,000,000/S)=2*10-12秒=2微微秒=0.002纳秒即该计算机0.2微微秒执行一条指令。电子运动的速度为：300,000km/s=300,000,000,000mm/s=0.3/(10-12)mm/s0.2微微秒电子信号可以传送的距离为：0.3/(10-12)mm/s*2*10-12s=0.6mm这就是说，单CPU的机器要达到此速度，至少要被限制在边长为0.6mm的立方体内。而这种CPU所产生的热量会立即将它熔化。高速计算机网络出现提供了信号高速传输的可能，使得可以将多台计算机链在一起——走并行之路网络中存在大量的空闲资源时差、任务的随机性等带来的网络中资源利用的不平衡。结论：计算机性能价格比的大幅度提高和网络技术的发展，导致了分布式系统的出现。问题：① 如何在给定的峰值速度下，获得最大的实际有效速度？② 如何有效地组织任务，有效地利用网络中的各类资源？二、分布式计算机系统的概念① 基本内容多机 + 网络② 注意不是简单的互连③ 概念是由多个分散的计算机经互连网络连接而成的计算机系统．其中各个资源单元(物理的或逻辑的)既相互协同又高度自治，能在全系统范围内实现资源共享、任务与功能动态分配的统一计算机系统④ 强调自治、协同、共享资源实现基础为⑤ 要求资源、任务、功能、控制的全面分布全面分布：任务分布：把一个任务分解成多个可并行执行的子任务，分散给各场点协同完成．功能分布：是把系统的总功能划分成若干子功能，分配给各场点分别承担． 资源分布：系统中的资源分布于多个场点 控制分布：各个场点能较均等地分担控制功能，独自地发挥自身的控制作用，但又能相互配合，在彼此通信协调的基础上实现系统的全局管理．需要进行：任务分解、功能分解分布式系统的特点资源共享内容：① 硬件资源共享，包括cPu、存储器、大容量硬盘、打印机及其他设备；② 二是软件资源共享，包括软件工具、软件平台、商用软件等．管理程序模型：① Client/Server模型 服务器提供各种资源共享的服务，如文件服务、打印服务或数据库服务等，客户机由用户直接使用，处理与用户的交互，负责向服务器发送服务请求。等待并接收服务器发回的应答信息，处理后显示给用户．在本模型中，客户机与服务器不一定是计算机，如数据库中的数据库服务器和数据库客户端．因此，该模型既可作为硬件模型，也可作为软件模型．② OO模型 将可独立存在的资源作为对象处理．在这种模型中，任何共享资源及对于该资源的访问服务均被看作对象，其优点在于处理过程与资源封装在一起，不会随着对象的移动改变对对象的访问模式，无论一个进程何时访问共享资源，只要向相应的对象发送一个消息即可，对象接到消息后，再分发到执行相应请求的过程或进程，然后将结果发送给请求者．用户问题：① 如何实现CPU的共享？——任务委托（RPC）② 如何实现Printer的共享？——任务委托③ 如何实现Disk的共享？——分布式文件系统取某个“东西”开放性——从开放的基本定义/解释谈起ORACLE（封闭式）：ORACLE可以运行在任何主机和网络上，并在ORACLE环境下提供互联和可移植性。——所有的系统都用ORACLE。Sybase：在不同的客户和数据源之间提供十分容易的操作，可移植和互联，保证用户在不同硬件、软件、及异种DB或文件系统间共享。——分布式的要求：网络连接的是多台异构机，这里，开放的目的是：可伸缩性 +可移植性 + 互操作性硬件规模（自动升降级） 异构软件系统数据交换的实现软件的扩充/剪裁 为用户提供多种服务不同的系统用“可转换”接口 不同的系统用“统一”的接口并行性