操作系统与透明计算（清华大学-张尧学）.ppt

操作系统与透明计算 张尧学 2005.10.15 目 录 一 操作系统简介 二 操作系统发展变化观 三 操作系统与透明计算  主机： FMS（Fortran Monitor System）、IBSYS、UNIX、MAC… C/N, C/VE: Client 什么是普适计算时代的操作系统？ 对传统操作系统的继承和发展 谁拥有普适计算时代的操作系统，谁将成为下一轮信息技术发展中的主导者 UNIX： 机器如何高效执行、共享？ （1983年，1990年图灵奖） Macintosh ：人机界面如何友好（服务）？ 现代操作系统发展中的几种有趣现象 大世界还是小世界？ 简单还是复杂？ 开放还是封闭？ 合作还是竞争？ 网络共享 ? 效率更高 ? 管理更方便 ? 安全性更高 ? 服务更主动 ? 透明计算(1) 透明计算(2) 实现： 技术难题 网络速度 ? 连续、高速（有线、无线） 如何发现不同的BOOT区，引导下载？ ? 多OS远程启动协议 如何发现多服务器上的OS、程序、资源？  ? 多OS、多服务器远程启动 如何解决本地执行与VE上的指令存储？ ? 虚拟存储管理方法 如何解决资源的共享与安全？ ? 透明计算文件系统 等等。 实现示例 我们已在以太网环境下成功实现 端系统中无硬盘和程序代码，通过网络从服务器中交换或调度，解决计算和存储的分布式一体化问题 3）预防病毒 4）多用户地址配置 自动配置MMNC客户端的计算机名和内部IP地址，实现多内部IP地址到单一外部IP地址的映射，从而有效隔离内部网络与外部网络。 系统演示 透明计算的特点： 1、实现网格计算的一种方法：计算像电流、像自来水 2、成本降低  3、使用方便，像开电视机 4、形成新的产业链,为国产CPU和软件发展提供机会 5、防止病毒 进一步研究方向： 不同设备 不同网络 相关理论 …… 谢 谢！ 世界上的一切事物都是由小世界构成的 小世界：相对独立、经常联系的小圈子 操作系统：大世界 从汤普森和里奇开始：强调可移植性 即把一个OS放到各种计算机上 复杂化导致了微内核技术的失败（小内核 与大内核） 简单化造就了UNIX，Linux和Dos的成功 “Keep it Simple, Stupid.” 汤普森 “实用 有限目标 简单设计” Linus的 Linux三原则 开放与封闭 世界上很少有完全的封闭系统，Open与Closed是一个相对概念，开放是向上兼容的，是与标准连在一起的。 最早的开放是程序的开放，例如Fortran 只要支持Fortran编译，什么样的机器都可以执行Fortran 之后是API的开放 (UNIX) 再就是体系结构的开放 (OSI/ISO,TCP/IP) 下一步怎么开放？ 孔子的中庸 道教的无为 现代的和谐社会 客户端不装操作系统 用户从服务器上自主选择需要的操作系统 新体系结构 原计算模式 透明计算模式 S: 计算、存储、管理 单OS 成本高 C: 交互、通信 单OS 成本高 S: 多OS 管理与存储 成本低、负载轻 C: 无OS 本地计算 执行快、成本低 网络 网络 使用哪个OS？ ?用户选择 端系统 服务器 * * 一、操作系统简介 网络计算 ? 普适计算 多样化 人本化 网络化 高速化 …… 操作系统与计算机同在： C/S： Dos?Windows?Windows95/98/2000/XP ?Longhorn(Vista) 不同的计算机对应于不同的操作系统 （批处理、分时、实时等） ? UNIX为主 ? Windows为主 手机：Symbian（摩托罗拉等） Windows Mobile（微软） Palm OS（32位嵌入式） Linux ? 群雄逐鹿 PDA：Windows CE，等 Server： SunONE（Sunsoft） WebSphere（IBM） .NET（Microsoft） OpenView（HP） 服务： 主动化 个性化 共享： 网络化 软件： 构件化 安全： 结构化 （服务、共享、效率、安全、管理） 国内外研发新操作系统的努力从来没有停住过。 永远的梦，永远的痛！ 二、操作系统的发展变化观 分时系统UNI