分佈式操作系統知識庫,幫你從一知半解到深度瞭解

數據挖掘 通信 科技 傑哥侃物聯網 2017-05-08

分佈式操作系統知識庫,幫你從一知半解到深度瞭解

今天傑哥再為大家奉上一個重要知識點,分佈式操作系統,幫你從一知半解到深度瞭解。

<概念>

分佈式操作系統是指配置在分佈式系統上的操作系統。它能直接對分佈式系統中的各種資源進行動態分配,並能有效地控制和協調分佈式系統中各任務的並行執行,同時還向用戶提供了一個方便的、透明的使用整個分佈式系統的界面。從計算機最初出現無操作系統到後來出現的CP/M系統、DOC系統、集中式操作系統一直到今天出現的分佈式操作系統,操作系統已經經歷了30多年的發展,分佈式操作系統是為了更好的運用於當今的各行各業中,使得計算機更加普及、應用更為方便通信更為便利。

分佈式操作系統知識庫,幫你從一知半解到深度瞭解

<分佈式操作系統功能>

分佈式操作系統除了需要包括單機操作系統的主要功能外,還應該包括分佈式進程通信、分佈式文件系統、分佈式進程遷移、分佈式進程同步和分佈式進程死鎖等功能。

(1)分佈式進程通信

分佈式系統的進程通信是由分佈式操作系統所提供的一些通信原語來實現的。但由於分佈式系統中沒有共享內存,這些原語需要按照通信協議的約定和規則來實現。與分佈式進程通信有關的主要概念包括:通信協議,分佈式環境中的客戶/服務器工作模式,進程通 信的消息傳遞方法和遠程過程調用方法。

(2)分佈式文件系統

分佈式文件系統是允許通過網絡來互連的,使不同機器上的用戶共享文件的系統。它能讓運行它的所有主機共享,並可以管理操作系統內核和文件系統之間的通信。

(3)分佈式進程遷移

分佈式進程遷移是指由進程原來運行的機器(稱為原機器)向目標機器(準備遷往遷往的機器)傳送足夠數量的有關進程狀態的信息,使進程能在另一機器上運行。

(4)分佈式進程同步

在分佈式系統中,各處理機沒有共享內存和統一的時鐘,因此分佈式進程同步必須對不同處理機中所發生的事件進行排序,還應該配有性能較好的分佈式同步算法,以保證為實現進程同步所付出的開銷較小。

(5)分佈式進程死鎖

在分佈式系統中,也可能會因進程競爭資源而引起死鎖。對單處理機系統中討論過的死鎖對策只要稍加修改,就可用於多處理機系統。例如,只要在系統事件之間簡單地定義一個全序,有序資源分配死鎖預防技術就可用於分佈式系統。 3.分佈式操作系統的結構

通過對具有代表性的分佈式操作系統體系結構的分析可

以發現,它們往往採用微核及核外輔以若干實用程序的結構。 微核是一種具有有限功能的較小的操作系統內核,負責處理 中斷、通信和調度等,並向核外實用程序提供服務而實用程 序分別負責一部分的系統功能,以功能模塊的形式出現,並 在微核的基礎上進行工作。在分佈式系統中,各臺計算機都 應配置一個微核,但它們配置的實用程序可以各不相同。因 此,就某一臺計算機的分佈式操作系統而言,很可能是不完 整的,採用功能模塊不均勻分佈的結構形式,不僅使組織靈 活有效,有利於節省系統開銷,而且也可以保證系統的堅定 性。

因此,分佈式操作系統的主要特點是分佈性和堅定性。 其微核和各種實用程序以多副本的形式分佈在系統中,這樣, 一旦系統中的某一部分發生故障,位於它機上的操柞系統仍 能正常工作,從而保證了系統的堅定性,同時也提高了系統的運行效率。

<分佈式OS與網絡OS的比較>

相同點

(1)它們都是在各結點機操作系統的基礎上建立的高一級操作系統。

(2)它們的硬件環境都是計算機網絡。

不同點

(1)在網絡操作系統中,用戶明確知道系統是由多臺計算機構成的這一事實,需要通過網絡服務器的名稱來請求服務、獲得資源,即系統結構對用戶是不透明的。

(2)在分佈式系統中,用戶把整個操作系統看作一個單一的計算機系統,完全看不到系統是由多臺計算機構成的事實,它們只需通過服務的名稱就可以請求服務、獲得資源,而不需要服務器的名稱,即系統結構對用戶是透明的。

<真正的分佈式操作系統的主要特點是什麼?>

必須有一個單一的、全局的進程間通信機制。進程管理必須處處相同。文件系統相同。使用相同的系統調用接口

<在分佈式操作系統中,為什麼採用微內核技術,通常微內核提供哪些服務? >

內核儘可能少的提供服務,大量的操作系統服務可從用戶級服務器上獲得。微內核具有更好的靈活性。

只提供四種最小的服務:

1.進程間通信機制

2.某些內存管理功能

3.少量的低層進程管理和調度

4. 低層輸入/輸出服務。

(聲明:本文系傑哥整理創作而成,如有轉載註明出處)

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