操作系统9-第九章 节 其他类型OS.pptxVIP

第九章其他类型操作系统?引言?多处理机系统?网络与网络操作系统?分布式操作系统?实时操作系统?嵌入式操作系统?小结并发系统并发活动引言 单处理机 SISD新体系结构：数据流与函数语言机器 向量与阵列处 理机 SIMD LAN 本地互连网 LAN/WAN系统在展示的所有网络中，节点计算机可以是任何类型。 一个中央处理机CPU具 有专用前端与后端处理 机 共享存储器多处理机 （对称或专用处理机） MIMD 多处理机 多计算机 MIMD并发系统硬件环境发展概略SMP结构模型 中 央 处 理 机 单 元(CPU) 总磁盘适配器 磁盘 驱动器 线输入/输出接口 输入/输出 设备其他外设接口 各种外设通信线路接口通信线路内存储器紧耦合软件/松耦合软件? 多处理机分时系统：运行在紧耦合硬件上的紧耦合软件? 网络操作系统：运行在松耦合硬件上的松耦合软件? 分布式操作系统：运行在松耦合硬件上的紧耦合软件总线型多处理机具有运行队列的多处理机系统进程进程进程多处理机体系结构 10-100MBCPUCPUCPU?CPUCPUCPU? 250MB共 享内 存共 享内 存共 享内 存共享内存(a)集中式共享内存 (b)分布式共享内存IBM 370XA配置(1982年)多端口存储器十字交叉开关M1M2M3M4P1P2P3P4集中控制开关方式多处理器通过局域网连接的多计算机交换型多计算机三种不同操作系统之间的比较比较的内容条目多机系统特点????有n个处理机，可进行真正的并行处理。输入/输出结构（端口、开关、与指定处理机相联）处理机间通信（处理机间中断IPI）多机处理的基本问题 划分并行计算的任务，使之同时在多个处理机上运行。 多级处理的数据依赖(a)一个任务T1可看作是输入数据I1到输出数据O1之间的映射。(b)、 (c)、 (d)、 (e)介绍了两个任务的输入/输出之间的各种关系。(b)中两个任务的数据不重叠。(c)中输入数据重叠。(b)、 (c) 在多机处理时不会发生问题，(d)、 (e)则会有不一致的结果发生，对这种情况必须加以预防。广域网通讯子网局域网路由设备OSI 参考模型应用层表示层应用层表示层Open SystemsInterconnection会话层传送层网络层 链路层 物理层会话层传送层网络层链路层 物理层 物理介质TCP/IP与ISO 参考模型应用层传送层网络层物理层应用层表示层会话层传送层网络层链路层 物理层FTP,TELNET,httpTCP, UDPIPLinux网络部分结构TCPUDPIPPLIPSLIPETHERNET并口串口网卡Linux的例子HTTP用户态TCP系统调用sys_socketcall() IP硬件协议内核态LINUX源码文件Linux内核体系结构简单示意图 应用程序 C函数库 系统调用进程通信 机制网络支持虚拟文件系统VFS实际文件系统内存管理进程控制输入/输出中断处理依赖关系硬件平台集群计算机体系结构 并行应用并行程序设计环境顺序应用 集群中间件（单一系统映像以及可用基础设施）PC/工作站 通信软件 网络接口 硬件PC/工作站 通信软件 网络接口 硬件PC/工作站 通信软件 网络接口 硬件PC/工作站 通信软件 网络接口 硬件PC/工作站 通信软件 网络接口 硬件高速网络/交换开关Beowulf系统和Linux集群网站地址 一般的Beowulf配置分布式系统特点（一）分布式系统的特点（二）实时系统简介RTLinux RTLinux 操作系统框架中断控制硬件 实时内核 Linux 实时管道RT- FIFO实时进程非实时进程实时系统分类?硬实时系统响应绝对要求在指定时间范围内。未及时响应会造成严重后果。?软实时及时响应很重要，但是偶尔响应晚了也可以接受，不会造成严重后果。 由于实时系统往往是大型工程项目的核心部分，控制部件通常嵌入在大的系统中，而控制程序则固化在ROM中，因此有时也被称作嵌入式系统（EmbeddedSystem），我们这里统一称为实时系统。实时系统特点????与外界交互系统庞大复杂对可靠性和安全性的要求非常高并发性强嵌入式系统简介Windows CE嵌入式系统组成嵌入式操作系统的主要功能多任务管理设备管理嵌入式系统的应用于组成传感器嵌入式Linux系统应用其他各种开发嵌入式软件的操作系统使用嵌入式技术的各种设备基于Windows CE开发嵌入式软件产品开发与规划系统设计流程嵌入式的未来趋势小结? 多处理机系统和多计算机系统共享存储器/非共享存储器紧耦合软件运行在紧/松耦合硬件上单系统? 网络和分布式系统网络系统：松耦合型软件运行在松耦合硬件上，没有整体协调，用户知道系统由多个计算机组成，每个计算机有自己的任务和操作系统分布式系统：紧耦合型软件运行在松耦合型硬件上（多计算机），在所有CPU上运行同