(北邮孟祥武老师)高级操作系统讲义.doc

高级操作系统 北京邮电大学计算机 学院 一 上课基础 学习过本科操作系统课程 熟悉一种程序设计语言 二 参考书： 1 何炎祥 等 高级操作系统 科学出版社， 1999年 何炎祥 分布式操作系统 高等教育出版社，2005年 Andrew S. Tanenbaum Distributed Operating Systems. 中译本 分布式操作系统 电子出版社 1999年 本科阶段 4．张尧学，史美林 计算机 操作系统教程 清华大学出 版社，2000 5．汤子瀛 等 计算机操作 系统 西安电子科技大学 出版社，1999 6．Abraham Silberschatz et al. Operating System Concept 高等教育出版社，2003 ，2007 孟祥武 张玉洁 等 操作系统考研 指导， 北京邮电大学出版社， 2002 8 张玉洁 孟祥武 操作系统习题解答与考试复习指导, 机械工业出版社，2012年 三 主要内容 1 分布式计算机系统 2 分布式通信 3 分布式协同处理 4 资源管理 5 进程与处理机管理 6 任务分配与负载平衡 7 分布式文件系统 8 命名服务 9 事务的并发控制 10 分布式事务 11 恢复与容错 12 分布式共享内存 13 操作系统的安全性 主要讨论设计和构造分布式 操作系统的基本原理和典型 实现技术。 分布式操作系统 (Distributed OS, DOS) 目前，分布式操作系统作为多 机操作系统的高级表现形式， 仍处于研究和发展阶段，在理 论和研制方法上仍有待于进一 步解决和探索的问题。 四 主要考核内容 五 教学目的 了解分布式操作系统技术 方面的新成果，了解目前技术 发展的情况，在实际应用中， 科学、合理选择产品、系统， 避免盲目、为进行二次开发等打下基础。 目前操作系统产品正逐步 吸收分布式操作系统方面的 研究成果，通过学习，可以从 更高一层看目前的操作系统技 术、产品，可以预测它的发展。 如果做实际、应用项目，可 以采用一些新技术。包括完成 系统软件和应用软件。 引言 操作系统（本科基础）进一步 1 网络操作系统 具有网络功能的操作系统，无 严格定义。MS-DOS （1） 网络通信能力 （2） 提供网络服务 网络上各节点的主机运 行自身的操作系统，它不 仅要保证本机的系统进 程或用户进程能简便、有 效地使用网络中各种资 源；同时，也为网中其它 用户使用本机资源提供服 务。 OS+网络协议 2 分布式操作系统 每台计算机没有各自独立的 OS，用户不了解其文件存储 在什么地方，也不了解其程 序是由远程处理机执行的， 分布式OS自动管理文件的 放置； 网络OS每台计算机均有 自己的OS； 网络OS的用户要访问资源， 用户必须了解资源的位置， 用“文件传输”命令在计算 机之间移动文件。 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。 分布式OS在这种多机系统 环境下， 负责控制和管理以协同方 式工作的各类系统资源； 负责分布式进程的同步与执行， 处理机间的通信、调度与分配 等控制事务，自动实行全系统 范围内的任务分配和负载平衡； 具有高度并行性以及故障检测 和重构能力。 3 并行操作系统 并行机 —— 并行操作系统 并行DBMS —— 并行算法 —— 并行程序设计语言及 其开发环境（并行编译） 国内的：银河机、曙光机等； PVM (parallel machine) NOW 工作站机群系统 CPU 10 —— 40 —— 20 20 —— 80 —— 40 实时操作系统 （Real- Time Operating System, RTOS） 支持实时系统工作的操作系统， 响应时间有明确的规定； 执行效率高、快速、实 时性强 系统小，可剪裁，核心 部分更小； 主要应用于实时控制领 域； 3种系统之间的一些不同之处。 项 目 网络操作系统 分布式操作系统 多处理机操作系统 看起来是否象一个虚拟的单处理机系统? 否 是 是 所有的机器只运行相同的操作系统? 否 是 是 有多少操作系统的拷贝? N N 1 怎样通信? 共享文件 消息 共享存储器 需要共同一致的网络协议? 是 是 否 是否只有一个运行队列? 否 否 是 文件共享是否有良好的语义定义? 通常没有 是 是 推动操作系统发展的因素： 硬件升级、或者出现了 新的硬件类型； GUI取代字符界面 用户、系