分布式操作系统讲稿
中科院讲义 分布式操作系统 分布式OS
冯.诺依曼型计算机
冯.诺依曼型计算机
冯.诺依曼型计算机的特征可概括为： ⒈存储器是字长固定、顺序线性编址的一维结构；
⒉存储器提供可按地址访问的一级地址空间，每个地 址是惟一定义的；
⒊由指令形式的低级机器语言驱动；
⒋指令的执行是顺序的，即按指令在存储器中存放的 顺序执行，程序分支由转移指令实现；
⒌算术逻辑单元、存储器和输入/输出设备的操作以 及它们之间的联系都由控制器集中控制。
分布式系统概述
单指令流单数据流 (Single Instruction Stream Single Data Stream 简称SISD); 单指令流多数据流(Single Instruction Stream Multiple Data Stream 简称
SIMD); 多指令流单数据流(Multiple Instruction Stream Multiple Data Stream 简称 MISD); 多指令流多数据流(Multiple Instruction Stream Multiple Data Stream简称 MIMD）。
⑷不共享内存的处理器（每个都有自己的局部 内存）也叫做非远程内存访问（No Remote Memory Access, NORMA）。
分布式系统概述
⒉松散偶合（Loosely coupled）系 统：处理机没有共享主存，每 个处理机有其自己的局部内存 。处理机之间的物理通信由通 过处理机间互连网络上的消息 传递来完成。通常松散偶合系 统被称为分布式计算系统 (distributed computing system) 或简称分布式系统。
多处理器内存访问分类
这些多处理器常常按访问共享内存的开销来分 类。
⑴如果所有处理器的访问时间一样，则多处理 器的内存称为一致内存访问（Uniform Memory Access, UMA）。
浅谈分布式操作系统
浅谈分布式操作系统随着计算机技术的不断发展，分布式操作系统成为了越来越重要的领域。
这种操作系统将物理上分散的多个计算节点有机地结合在一起，形成了一个逻辑上统一的计算资源整体。
本文将围绕分布式操作系统的优势、发展历程以及未来挑战等方面进行深入探讨。
分布式操作系统的优势和特点主要表现在以下几个方面。
首先，资源共享是最基本的特点之一。
分布式操作系统可以将不同节点的计算资源进行统一管理和调度，使得这些资源能够被整个系统共享，提高了资源利用率。
其次，任务分配是分布式操作系统的核心优势之一。
系统可以根据需求将任务分配给不同的节点进行处理，从而实现负载均衡和并行计算，加快了任务处理速度。
最后，数据备份是分布式操作系统的重要特点之一。
系统可以将数据存储在不同的节点上，从而避免单点故障导致的数据丢失，保证了数据的安全性和可靠性。
分布式操作系统的发展历程可以分为三个阶段。
第一个阶段是分布式系统的起源。
20世纪60年代末期，为了解决大型机成本高昂、难以维护等问题，人们开始研究分布式系统。
第二个阶段是分布式系统的发展。
随着计算机技术的不断进步和应用场景的不断扩大，分布式系统得到了广泛应用。
第三个阶段是分布式操作系统的出现。
在20世纪90年代中期，随着网络技术的迅速发展和应用，分布式操作系统开始逐渐形成并得到了广泛应用。
分布式操作系统的出现得益于多种技术的不断发展和应用，比如网络技术、虚拟化技术、云计算技术等。
随着应用场景的不断扩大和需求的变化，分布式操作系统必将进一步发展。
未来的分布式操作系统可能会朝向更加智能化、自动化、安全化的方向发展，同时也会面临着许多挑战，比如如何更好地实现资源管理和调度，如何保证系统的安全性和可靠性等等。
综上所述，分布式操作系统已经成为计算机技术的重要发展方向之一。
它具有资源共享、任务分配、数据备份等优势和特点，可以广泛应用于各种场景中。
随着技术的不断发展和应用，分布式操作系统必将进一步发展并面临更多挑战。
分布式OS讲稿-1
几个术语
原语（primitive）：一段不可分割或不可中断执行的指令/语句 序列 进程同步（ process synchronization）：彼此合作的进程在共享 资源上协调其操作顺序的机制 进程互斥（ process exclusion）：彼此竞争的进程严格按次序使 用资源的机制 临界段 （critical section）：把一次仅允许一个进程使用的资源 称为临界资源，把访问临界资源的那段程序称为临界段,即必须 互斥执行的程序段
Client/Server 式
中央式（Central model）
系统在结构上有一个中央站点和若干卫星站点， 中央站点运行一个“中央控制程序”，由它处理 所有对分布式OS的调用，并提供相应的服务；每 个卫星站点可以运行一个或多个进程（由中央站 点指派），但它们之间不能直接通信，只能借助 中央站点进行通信
80年代后又出现了C/S、 B/S结构，以及多服务器、协同服务器结构，又给 网络OS增添了新的内容
分布式OS 新一代OS 1）一般认为是智能OS（New generation OS/ Intelligent OS）， 即，引入知识处理技术 2）提供部分具有人类感官功能的智能化多媒体人机界面 3）建立新型人机通信模式，它能指导或辅助用户做出正确或 明智的决策，并在软件开发和研制的整个周期中支持用户
内核和核外OS的程序模块都是多副本的，各副本分别位于不同的站点，这 样，当一台站点故障时，位于其它站点的模块仍能正常工作，从而保证了系统 的强健性。
集成式（Integrated System）
每个站点上运行一个较完整的、高度可组合的分布式 OS的软件模块集合，它包含对应站点所需要的几乎所 有的控制和管理功能，仅当必要时，才发生站点间的 交叉访问 分布式系统的站点分为两大类：Client站点和Server站 点，分布式OS的所有控制和管理功能分散在Server站点 上，Client站点仅包含对Server站点的访问接口和应用 程序等
分布式操作系统讲稿
精心整理分布式操作系统讲稿计算机09级陈欣冉概要内容时间导入关于分布式操作系统，可能我们之前有过了解，也知道一些关于分布式系统的知识，今天我们一起系统的学习一下分布式操作系统。
今天的内容主要分为三大块，分别是分布式的相关概念，进程管理，资源管理。
1分钟一、1、相关概念我们可以简单的认为，分布式计算机系统就是由几台计算机连成网络形成的那个整体。
管理这些计算机的那个系统叫做分布式操作系统。
与传统的集中式操作系统相比较，他们最大的区别就是，集中式操作系统管理的是一台计算机，而分布式操作系统管理的是一组计算机。
分布式操作系统中一台计算机称为一个站点或一个结点。
2、分布式操作系统的特征1、分布式操作系统的特征：2、（1）、分布性：至少有四类部件在物理上可能是分布的，包括硬件或处理的逻辑单元、数据、处理本身及控制。
（2）、自治性：所有部件或资源都是高度自治的，它们具有独立执行任务的能力。
（3）（3）、透明性：分布式计算机系统要让用户使用起来像是一个“单计算机系统”，实现分布式系统以达到这一目标的技术称透明性，它是指用户只需要描述它要得到什么服务，而不必指明由哪些物理设备或逻辑部件提供这些服务，用户不必知道服务过程实现的细节，因此非常方便。
比如在某个机器上的用户想要存取另一台机器上的资源，那用户不需要知道资源到底在哪台机器上，这也是分布式操作系统和网络操作系统最大的区别。
（4）、统一性：各部件有自治性，但作为一个完整的分布式操作系统，在用户面前要有统一性。
1分钟3、分布式操作系统的基本功能进程通信和资源共享可以保证整个分布式系统是一个整体；并行运算是分布式操作系统的一大优势；网络管理就像我们刚才说的，对用户具有透明性。
2分钟二、进程管理1、处理器的分配（1）分配策略：不可迁移的：创建进程时，系统决定为该进程分配哪台处理机，一旦分配完毕，进程将一直在这台处理机上运行，直到结束。
可迁移的：可以将已经运行的进程迁移到别的处理器上继续执行。
分布式操作系统讲稿
分布式体系中各运算机没有共享的内存区，导致过程间无法经由过程传统的公共变量，如旌旗灯号量来进行通信。分布式过程同步比集中式过程同步复杂。因为过程分散在不合的运算机结点上，过程只能依照本地可用信息做出决定打算，并经由过程收集接洽；因为体系中没有公共的时钟，过程间经由过程收集通信也会有延迟，不克不及包管资本治理者收到资本申请的次序确实是申请者要求资本的次序。而所谓的过程同步与互斥，本质上是要求各个过程按照必定次序应用资本或要求各过程按照必定的次序履行。因此，分布式过程同步与互斥起重要解决对不合运算机中的事宜的排序，然后再设计出机能优胜的分布式同步算法。（起重要确信不合运算机中产闹事宜的先后次序）
（2）评判过程处理器分派算法：CPU应用率最大年夜化是指尽可能的削减CPU的余暇时刻，让每个CPU都在运行；响应时刻是每个过程的等待时刻加上运行时刻；响应率是指一台机械上运行一个过程的时刻除以那个过程在一个无负载的标准处理机上运行时应当花的时刻。
（3）今朝的分派算法有：图论确信性分派算法、集中式分派算法、层次是分派算法、宣布者/接收者提议的分布式启发性算法等等。
集中式体系：体系中有同一的公共储备器和公共时钟，分布式体系中没有，因此专门难确信。因此在1978年，有人提出，不应用物理时钟确信分布式体系中事宜先后次序。他认为假如两个过程无关，则当时钟全然不须要同步，而关于相干过程，也没有须要找到他们的绝对履行时刻，只要能够或许确信他们履行的先后次序就行。
2分钟
（1）、事宜排序
若Ti < Tj，急速答复，
不然，延迟答复。
c、当过程Pi接收到所有过程答复的reply消息后，便可进入莅临界区。
d、当过程Pi分开临界区后，给所有延迟答复的过程发送reply消息。
鸿蒙os的优秀演讲稿
鸿蒙os的优秀演讲稿鸿蒙OS的优秀演讲稿。
尊敬的各位领导、各位嘉宾，大家好！今天，我非常荣幸能够站在这里，向大家介绍鸿蒙OS。
作为一款全新的操作系统，鸿蒙OS在技术实力、用户体验和生态建设等方面都展现出了非凡的优秀特点。
在今天的演讲中，我将从技术创新、生态建设和未来发展三个方面，为大家全面解读鸿蒙OS的优秀之处。
首先，让我们来看看鸿蒙OS在技术创新方面的突出表现。
作为一款面向全场景的分布式操作系统，鸿蒙OS不仅具备了强大的跨设备能力，还拥有高效的安全保障和智能化的体验。
通过统一的开发框架和标准化的API接口，鸿蒙OS实现了设备之间的无缝连接和协同操作，为用户带来了更加便捷、流畅的使用体验。
同时，鸿蒙OS还采用了分布式架构和微内核设计，有效提升了系统的稳定性和安全性，为用户的数据和隐私提供了全面的保护。
在人工智能和大数据技术的支持下，鸿蒙OS还能够实现智能化的场景感知和个性化的智能推荐，为用户带来更加智能、个性化的服务。
其次，让我们来看看鸿蒙OS在生态建设方面的优秀之处。
作为一款开放、共享的操作系统，鸿蒙OS积极打造了一个开放、共赢的生态体系，与合作伙伴共同构建了一个全新的应用生态。
通过开放的能力接口和丰富的开发工具，鸿蒙OS为开发者提供了更加灵活、便捷的开发环境，吸引了大量优质应用的加入。
同时，鸿蒙OS还积极推动了设备制造商和行业合作伙伴的共建共享，实现了设备之间的互联互通，为用户带来了更加丰富、便捷的应用体验。
在内容生态方面，鸿蒙OS还与各大内容提供商合作，打造了丰富多彩的内容生态，为用户提供了更加丰富、多样的内容选择。
最后，让我们展望一下鸿蒙OS在未来发展方面的潜力。
作为一款全新的操作系统，鸿蒙OS在技术实力和生态建设方面已经展现出了非凡的优秀之处，未来将会有更加广阔的发展空间。
随着5G、物联网和人工智能等新兴技术的快速发展，鸿蒙OS将会在更多的场景和行业得到应用，为用户带来更加智能、便捷的生活体验。
《分布式操作系统》课件
人工智能与分布式操作系统
01
人工智能技术的发展需要强大 的计算能力和数据处理能力， 分布式操作系统能够为此提供 有力支持。
02
分布式操作系统通过集成人工 智能算法和框架，可以实现机 器学习、深度学习等复杂计算 任务的分布式处理。
03
人工智能与分布式操作系统结 合，可以提高人工智能应用的 性能和效率，推动人工智能技 术的快速发展和应用。
分布式系统特点
分布式系统具有并行性、透明性、可 扩展性和可靠性等特点。
分布式系统的通信协议
通信协议分类
分布式系统的通信协议 可以分为基于消息传递 、基于远程过程调用和 基于Web服务等方式。
通信协议实现
通信协议的实现需要考 虑数据传输的可靠性、 实时性和安全性等问题 。
通信协议选择
选择合适的通信协议对 于分布式系统的性能和 稳定性至关重要。
阐述负载均衡的概念、分类和应用场景，以 及如何实现负载均衡。
资源监控与故障处理
讨论如何监控分布式资源的使用情况，以及 在出现故障时的处理和恢复机制。
04 分布式操作系统的实例分析
Google的分布式操作系统
01
分布式文件系统
Google File System（GFS）为 Google的大规模分布式计算提 供了可靠的、可伸缩的存储服务 。
大数据处理与分布式操作系统
大数据时代产生了海量的数据，需要分布式系统进行高效处理和分析。
分布式操作系统在大数据处理中扮演着核心角色，提供数据分片、任务调 度、容错处理等功能，确保大数据处理的效率和准确性。
随着大数据技术的不断发展，分布式操作系统需要不断优化和改进，以适 应不断增长的数据处理和分析需求。
02
分布式计算框架
分布式操作系统ch2PPT课件
在OSI模型中，通信 结构分为7层，如 图2.1所示。每一
层处理有关通信 的一个特定方面。 使用这种方法， 可以将一个问题 分解为几个可管 理的块，每一块 都解决和其他块 不同的问题，每 一层都提供一个 接口给它的上一 层。接口由同时 定义了这一层将 提供给它的用户 的服务的一系列 操作组成。
2.1 分层协议
本章还将介绍进程组如何通信，而不是两个进程间如何通
信，我们将详细讨论一个进程组通信的实例——ISIS。
3
2.1 分层协议
由于缺少共享存储器，在分布式系统中所有通信都是基 于消息传递的。当进程A想和进程B通信时，它首先在
它的地址空间建立一条消息，然后执行一个系统调用让 操作系统取出消息并且通过网络传送给进程B。尽管这 种基本思想听上去很简单，但是为了避免混乱，进程A 和进程B必须对要传送的所有位的意义达成一个协议。 如果进程A发送用IBM的EBCDIC码编码的一篇法文文 章，而进程B发送用ASCII码编码的超级市场的英文存 货清单，那么这种通信的结果是不会令人满意的。
同样，如果要让网络上的一组计算机进行通信，那 么它们就必须遵守网络协议。OSI模型区分了两种类型 的协议。面向连接（connection-oriented）的协议是指， 在交换数据之前，发送者和接收者首先必须明确地建立 连接，并且协商可能使用的协议。工作完成后必须断开 连接。电话就是一种面向连接的通信系统。在所谓非面 向连接（connectionless）的协议中则不需要预先做什 么，发送者只要将准备好的报文直接发送出去即可，投 信到邮箱就是非面向连接协议的例子。对于计算机的使 用，面向连接和非面向连接的通信都是很普通的。
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2.1 分层协议
2.1.2 数据链路层
物理层只发送二进制位。只要没有错误产生，一切都 好说。然而真正的网络通信是很容易出错的，因此需要 一些校验和纠错的机制。这种机制就是数据链路层的主 要任务，也就是怎样将一些位组织到单元（有时称为帧） 中，并且检查每帧是否被正确地接收。