分布式操作系统知识点
计算机系统中的分布式操作系统
计算机系统中的分布式操作系统分布式操作系统是指利用多台计算机联合工作来完成一个共同的目标的一种操作系统。
分布式操作系统可以说是现代计算机科学领域的最有价值的一种技术，因为它可以为用户带来许多不同的好处和便利。
本文将探讨分布式操作系统的概念、特征、架构以及应用领域等方面。
一、分布式操作系统的概念分布式操作系统是一种能够在不同的计算机之间分享资源、存储和处理信息的操作系统。
它是由许多节点组成的系统，每个节点都有自己的操作系统和硬件。
分布式操作系统是一个可以将多个计算机联合在一起，让它们可以协同工作，共同完成一个任务的系统。
二、分布式操作系统的特征分布式操作系统的特征主要包括以下几点：1. 分布性：分布式操作系统是由多个计算机节点组成的，每个节点之间相互连接，通过网络进行通信和数据传输。
2. 并发性：分布式操作系统可以同时进行多个任务或操作，不会因为一个任务的阻塞而影响其他任务的执行。
3. 透明性：分布式系统可以让用户感觉不到自己正在使用的是一个分布式系统，而是一个单一系统。
用户无需考虑哪个计算机负责哪个任务。
4. 可靠性：分布式操作系统在一个节点出现故障时，可以通过其他计算机节点来自动处理故障，保证整个系统依然正常运转。
三、分布式操作系统的架构分布式操作系统的架构主要分为两种，一种是客户端-服务器模式，另一种是对等模式。
1. 客户端-服务器模式客户端-服务器模式是分布式系统最常用的架构，它主要由两部分组成：客户端和服务器。
其中，客户端是向服务器请求服务的计算机，而服务器是提供服务的计算机。
客户端和服务器之间通过网络连接进行通信。
2. 对等模式对等模式是指分布式系统中所有的节点都拥有相同的权利，都可以访问和使用其他节点的资源。
只要一个节点连接到了网络，它就可以成为对等节点，也可以为其他节点提供服务。
四、分布式操作系统的应用领域1. 云计算分布式操作系统在云计算领域得到了广泛应用。
云计算就是将计算资源放在云端，用户可以随时随地通过网络访问云端计算资源，无需关注底层的硬件资源。
计算机操作系统分布式系统基础知识了解分布式系统的架构和通信模型
计算机操作系统分布式系统基础知识了解分布式系统的架构和通信模型分布式系统是由多台计算机组成的系统，这些计算机通过网络相互连接，共同完成某项任务。
与传统的单机系统相比，分布式系统具有更高的性能和可靠性。
在分布式系统中，计算机之间可以进行通信和数据传输，从而实现资源共享和协同工作。
本文将介绍分布式系统的基础知识，包括架构和通信模型。
一、分布式系统的架构分布式系统的架构包括两种常见的模式：客户端-服务器模式和对等模式。
1. 客户端-服务器模式客户端-服务器模式是一种常见的分布式系统架构。
在这种架构中，有一个或多个客户端计算机与一个或多个服务器计算机进行通信。
客户端发送请求，而服务器接收请求并提供相应的服务。
这种架构适用于客户端与服务器之间的任务划分明确，客户端通常是终端用户，而服务器则负责处理客户端的请求。
2. 对等模式对等模式是另一种常见的分布式系统架构。
在这种架构中，系统中的每个计算机都可以充当客户端和服务器。
对等模式适用于互相合作的多个计算机之间的任务分布不明确的情况。
在对等模式中，每个计算机都具有相同的地位，可以互相发送请求和提供服务。
二、分布式系统的通信模型在分布式系统中，计算机之间的通信至关重要。
常见的分布式系统通信模型包括远程过程调用（RPC）和消息传递模型。
1. 远程过程调用（RPC）远程过程调用是一种通信模型，它允许分布式系统中的计算机通过类似于本地过程调用的方式进行通信。
在RPC中，客户端计算机调用远程服务器上的过程，就像调用本地过程一样。
远程过程调用可以方便地实现分布式系统中的函数调用和数据传输。
2. 消息传递模型消息传递模型是另一种常见的分布式系统通信模型。
在消息传递模型中，计算机之间通过发送和接收消息进行通信。
发送方将消息发送到通信网络中，接收方从网络中接收消息。
消息传递模型灵活性较高，可以支持异步通信和大规模系统的构建。
三、总结分布式系统是由多台计算机组成的系统，具有高性能和可靠性的优势。
学习分布式系统需要怎样的知识
学习分布式系统需要怎样的知识
学习分布式系统需要掌握以下知识：
1. 计算机基础知识：包括计算机体系结构、操作系统原理、网络通信原理等基础知识，对计算机硬件和软件有一定的了解。
2. 数据结构与算法：掌握常见的数据结构和算法，如链表、树、图、排序算法等，能够灵活地选择和应用合适的数据结构和算法解决问题。
3. 分布式系统理论：了解分布式系统的基本原理和概念，如分布式计算、一致性、容错性、负载均衡等，熟悉分布式系统的架构和设计模式。
4. 编程语言和编程技能：掌握至少一门编程语言，如Java、Python、C++等，并具备良好的编程能力，能够开发和调试分布式系统的相关代码。
5. 数据库知识：熟悉数据库的基本概念和操作，了解SQL和NoSQL数据库的特点与应用场景，具备在分布式环境下处理数据的能力。
6. 操作系统和网络知识：了解操作系统和网络的基本原理，熟悉常用的操作系统和网络协议，能够进行系统和网络调优。
7. 容器和虚拟化技术：了解容器和虚拟化的基本原理和常用技术，如Docker、Kubernetes等，能够构建和管理分布式系统的容器化环境。
8. 性能调优和故障诊断：具备分析和优化分布式系统性能的能力，能够诊断和解决分布式系统中的常见故障和问题。
9. 分布式存储和计算技术：掌握分布式存储和计算技术，如分布式文件系统、分布式数据库、大数据处理等，了解相关的开源工具和框架。
10. 分布式系统安全：了解分布式系统的安全问题和解决方案，如身份认证、数据加密、访问控制等，具备保护分布式系统安全的能力。
以上是学习分布式系统所需要的基本知识，学习过程中还需要进行实际开发和实验，通过实践提升对分布式系统的理解和应用能力。
分布式操作系统
例：
三、资源管理
资源管理和调度是操作系统的主要任务。 分布式操作系统中资源管理可以采用 集中式资源管理 分布式资源管理 层次式资源管理
1、集中式资源管理 、
（中央资源管理者、系统资源表） 中央资源管理者、系统资源表） 集中式资源管理的优点： 集中式资源管理的优点： （1）、可以做出全局优化的资源分配策略。 （2）、系统扩充和裁剪容易。 （3）、减少了资源管理算法的开销。 集中式资源管理的缺点： 集中式资源管理的缺点： （1）、可靠性低。 （2）、中央资源管理者可能成为系统的瓶颈。 （3）、整个系统失去自治性。
）、死锁的检测 （2）、死锁的检测 ）、 A、集中式死锁的检测算法： 、集中式死锁的检测算法： 模仿非分布式的算法 B、分布式的死锁检测：典型 、分布式的死锁检测： Chandy_Misra_Haas算法。该算法允许进程 一次请求多个资源而不是一次只申请一个。通 过允许多个请求同时进行，使得进程的推进速 度加快。该模型的这种变换使得一个进程可以 同时等待两个或多个进程。
3、分布式操作系统的基本功能： 、分布式操作系统的基本功能：
（1）、进程通信：提供有力的通信手段，让运行在不同 ）、进程通信： 计算机上的进程可以通过通信来交换数据。 （2）、资源共享：提供访问他机资源的功能，使得用户 ）、资源共享： 可以访问或使用位于它机上的资源。 （3）、并行运算：提供某种程序设计语言，使用户可编 ）、并行运算： 写分布式程序，该程序可在系统中多个节点上并行运行。 （4）、网络管理：高效的控制和管理网络资源，对用户 ）、网络管理： 具有透明性，即使用分布式系统和使用传统单机系统相似。
c、当进程Pi接收到所有进程回复的reply消息 后，便可进入到临界区。 d、当进程Pi离开临界区后，给所有延迟回复 的进程发送reply消息。
分布式操作系统的定义
分布式操作系统的定义1、分布式操作系统定义分布式操作系统首先是一个操作系统，操作系统承担2个角色：管理者和魔术师，就是管理硬件CPU 、mem、磁盘、网络、I/O 等，让用户程序可以最简单的利用计算机的硬件，但不用care 具体的细节，直接调用API 进行使用即可;操作系统还管理着计算机的资源，对进程、线程进行分配资源。
分布式操作系统然后是一个分布式：通过多台计算机的硬件实现数据分布到多台机器的磁盘【程序运行时加载到内存】、通过多台计算机的CPU 完成分布式计算【计算就保护内存计算、网络通信】;最后通过网路通信把计算的结果有组织、有顺序的收集并merger 成最终的结果。
分布式操作系统的基本理解：多台物理机器的结合【意味着:每台机器都有CPU、mem、disk、trafic等硬件资源】分布式操作系统让多台物理机器的设备计算资源、存储资源、网络资源有效结合起来，共同完成一个大的task的软件操作系统数据共享、设备共享、网络通信、灵活性分布式操作系统的意义：简单的pc 服务器比大型计算机的成本低，用多台PC 服务器来完成大型计算机的功能;但成本比大型计算机低很多;而且集群规模越大，相对成功就越低现实中很多应用场景都是分布式的，所以分布式操作系统来实现解决方案时更加友好分布式是多台机器的协同作战，团队作战的效率比大型机器在很多场景下要高但分布式操作系统也是一个整合数以万台的集群的巨无霸型软件系统，复杂性也跟操作系统一样大大的复杂!2. 分布式操作系统的理解分布式操作系统从2个方面来理解：一个是分布式，一个是操作系统分布式：就是计算、存储不在同一台处理机上，而是分布式多台处理机上操作系统：就是我们平常在单台物理机器上的操作系统，是一个功能强大、稳定的巨大软件系统所以分布式操作系统可大可小，比如一个处理mysql 分库分表的中间件、一个自带分库分表的数据库mongodb，一个搜索引擎倒排、正派索引太大存放在多台机器都一个是分布式操作系统;再到几千上万台的大数据计算平台hadoop 集群;或者是提供计算、存储、运维、监控等一整套解决方案都是分布式操作系统。
分布式操作系统概念及模型
分布式操作系统概念及模型分布式操作系统（Distributed Operating System，缩写为DOS）是指一种可以运行在多个计算机节点上的操作系统。
与传统的单机操作系统相比，分布式操作系统具有更高的可靠性、可扩展性和性能，并且可以有效地管理多个计算节点上的资源。
1.分布性：分布式操作系统的核心特点是将计算机系统的资源分布到多个节点上。
每个节点都可以管理自己的资源，并且可以通过网络进行通信和协作。
这种分布性使得分布式操作系统能够更好地满足大规模计算和数据处理的需求。
2.透明性：分布式操作系统提供了一种透明的访问机制，使得用户和应用程序可以像使用单机操作系统一样使用分布式系统。
用户无需关心底层实现细节，只需要调用相应的系统接口，分布式操作系统会帮助完成资源的分配和管理。
透明性可以分为多个层面，包括访问透明、位置透明、迁移透明等。
3.可靠性：分布式操作系统可以通过冗余和故障恢复机制来提高系统的可靠性。
当系统中的一些节点发生故障时，其他节点可以自动接管该节点的工作，并在故障恢复后将工作重新分配回来。
这种冗余和故障恢复机制可以提高系统的容错性和可用性，从而确保系统能够持续运行。
4.可扩展性：分布式操作系统可以根据需要动态扩展系统的规模。
当系统的负载增加时，可以向分布式系统中添加更多的计算节点来分担负载。
与此同时，分布式操作系统还能够根据负载情况自动地调整资源的分配和负载均衡策略，以充分利用系统的性能和资源。
1.客户端-服务器模型：在这种模型中，系统包含一个或多个服务器节点和多个客户端节点。
服务器节点负责提供服务，例如文件共享、数据库访问等，而客户端节点则向服务器节点发送请求并接收相应的服务。
客户端-服务器模型可以提供良好的可扩展性和性能。
2.对等网络模型：在对等网络模型中，系统中的每个节点都具有相同的功能和权限。
节点之间可以进行直接的通信和协作，而无需经过中心节点的调度和控制。
对等网络模型在对等计算、分布式存储等方面具有广泛的应用。
分布式操作系统复习大纲
分布式操作系统复习大纲在全面复习的基础上，注意掌握下列内容（一）分布式操作系统（0）分布式操作系统的定义文献中已经给出分布式系统的各种定义，没有一个是满意的并且没有一个为其他所同意。
为此，给出一个松散的特征就够了。
Tanenbaum给出如下定义：A distributed system is a collection of independent computers that appearsto its user as a single coherent system.（1）分布式系统的体系结构类型Tanenbaum和Renesse将分布式系统分成五类：❑小型机类型(minicomputer model)❑工作站类型(workstation model)❑处理机池类型(processor pool model)❑工作站-服务器类型(workstation-server model)❑混合类型(hybrid model)（2）构造分布式操作系统的途径⑴从头开始；⑵修改、扩充式；⑶层次式。
（3）分布式操作系统的层次结构一个分布式操作系统大致可分成四层，由内向外依次是：①执行层；②进程通信层；③服务支持层；④用户接口层。
（4）多机，网络和分布式操作系统间差别（5）透明性(Transparency)意义(6)分布式计算机系统的资源管理⑴从单个资源与多个管理者的相互关系❑全集中管理方式即专制(autocratic)管理❑功能分布管理方式即分担管理或分割(partitioned)管理❑浮动管理方式即轮流(successive)管理❑全分散管理方式即民主(democratic)管理⑵从多个资源与多个管理者的相互关系①集中:所有资源属一个管理者管理。
②分管：每一资源只属一个管理者管理。
③部分管理：每一资源属于若干管理者管理。
④合管：每一资源属于全部管理者共同管理。
⑶从实用的角度⑷分布式计算机系统的资源管理的算法①招标（投标）算法②回声算法③由近及远算法（7）分布式操作系统的同步算法⑴偏序Happened-Before关系(筒称HB)的定义：⒈a → b①若a和b是同一进程中的两个事件，且a在b前发生；或者，②若a是一进程中发送消息的事件，b是另一进程中接收同一消息的事件。
分布式系统知识点积累总结
分布式系统知识点积累总结一、分布式系统概述分布式系统是一个由多台计算机组成的系统，这些计算机通过网络进行通信和协作，共同完成某个任务。
分布式系统的设计目标是提高系统的可靠性、可扩展性和性能。
二、分布式系统的特点1. 系统中的计算资源是分布在不同的计算节点上的，节点之间通过网络连接。
2. 节点之间相互独立，没有全局时钟，只能通过消息传递的方式进行协调。
3. 分布式系统需要解决数据一致性、并发控制和通信延迟等问题。
三、分布式系统的关键技术1. 通信技术：分布式系统中的节点通过网络通信进行信息交换，通信技术是分布式系统的基础。
2. 数据复制技术：为了提高系统的可靠性和可用性，分布式系统通常会采用数据复制技术。
3. 一致性协议：分布式系统中的数据一致性是一个重要的问题，一致性协议可以保证系统中的数据一致性。
4. 分布式事务：分布式系统中的多个节点可能需要协同完成一个复杂的任务，分布式事务可以确保系统执行的原子性和一致性。
5. 负载均衡：分布式系统中的节点需要协同处理大量的请求，负载均衡技术可以使得系统的负载得到均衡，提高系统性能和可用性。
四、分布式系统的常见问题及解决方案1. 数据一致性问题：分布式系统中的数据一致性是一个常见问题，解决方案包括使用一致性协议、版本控制和事务管理等技术。
2. 并发控制问题：分布式系统中的并发控制是一个重要问题，解决方案包括使用锁、分布式事务和分布式共享内存等技术。
3. 通信延迟问题：分布式系统中的通信延迟可能导致性能下降，解决方案包括使用消息队列、异步通信和缓存等技术。
4. 节点故障问题：分布式系统中的节点故障可能导致系统的不可用，解决方案包括使用容错技术、数据备份和自动故障转移等技术。
五、分布式系统的一些经典算法1. Paxos算法：Paxos算法是一种用于分布式系统中的一致性协议，它可以确保多个节点对某个值达成一致。
2. Raft算法：Raft算法是一种分布式一致性算法，相比Paxos算法更容易理解和实现。
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第一章知识点
1.说明分布式系统相对于集中式系统的优点和缺点。
从长远的角度看，推动分布式系统发展的主要动力是什么？
2.多处理机系统和多计算机系统有什么不同？
3.真正的分布式操作系统的主要特点是什么？
4.分布式系统的透明性包括哪几个方面，并解释透明性问题对系统和用户的重要性。
5.在分布式操作系统中，为什么采用微内核技术，通常微内核提供哪些服务？
第二章知识点
6.客户-服务器模式的主要思想及优点。
7.客户为了发送消息给服务器，它必须知道服务器的地址。
试给出服务器进程编址的几种方法，并说明如何定位进程。
8.对于接收消息Receive原语，为什么需要缓存, 缓存的作用是什么?
9.说明在C/S模式下解决消息可靠传输的三种方法?
10.说明RPC的主要思想及RPC调用的主要步骤。
（远程过程调用函数sum(4,7)为例说明）
11.在RPC调用时，如果服务器或客户机崩溃了，各有哪些解决方法。
12.RPC信包发送可采用爆发协议，但是会产生超限错误(overrun error)，给出解决办法。
13.一个影响RPC执行时间的问题是消息的拷贝问题，试说明在那些环节需要拷贝，并说明减少拷贝次数的方法。
14.在组通信中，给出组编址的的三种方式。
15.用组通信方式时，举例说明消息顺序的重要性，并说明解决方法说明。
第三章知识点
16.实现分布式系统同步的复杂性表现在哪几个方面？说明先发生关系，并说明在LAMPORT算法中怎样给事件分配时间。
17.有三个进程分别运行在不同的机器上，每个机器都有自己的时钟并以不同且不变的速率工作（进程1的时钟嘀嗒了6下时，进程2的时钟嘀嗒了8下，而进程3的时钟嘀嗒了10下）。
举例说明进程之间消息传递中违反先发生关系的情况，并说明如何用Lamport方法解决。
18.说明RICART和AGRAW ALE分布式互斥算法；假定A和B是相互独立的两个临界区，进程0要进入A，进程1要进入B，R-A分布式互斥算法会导致死锁吗？说明理由。
19.许多分布式算法需要一个协调者，叙述欺负选举算法。
20.举例说明用私有工作空间实现事务处理时的基本思想。
21.说明在分布式系统中实现原子性提交的两阶段提交协议的基本思想及其优点。
22.举例说明为什么使用集中式的死锁检测算法会产生假死锁，并给出一种解决办法。
23.举例说明分布式死锁检测方法Chandy-Misra-Has算法的思想以及如何解除死锁。
24.说明wait-die和wound-wait分布式死锁预防方法。
事务时间戳为50的进程申请事务时间戳为100的进程占用的资源。
按以上两种策略，结果会如何?
第四章. 知识点
25、叙述实现线程包的方法及其优缺点。
26、说明发送者发起的分布式启发算法和接收者发起的分布式启发算法及各自的主要缺点。
27、说明主机后备容错方法的主要思想，在主机崩溃后存在的问题及解决方法。
28、多处理机系统中，fail-silent类型和Byzantine类型处理机错误各需要至少多少个处理机才能满足要求？说明理由。
29、举例说明Lamport等人提出的算法是如何解决Byzantine将军问题的。
30、在实时分布式系统中，动态调度和静态调度的含义是什么？比较动态调度和静态调度算法。
31、说明使用主动复制方法的容错的主要思想，并给出以下TMR系统可应付多少个故障元件（设备和表决器），举例说明可屏蔽掉的最坏的情况。
32.简述三模冗余的基本思想，并举例说明三模冗余能否处理Byzabtine故障。
33.举例说明采用图论确定性算法进行处理机分配的实现方法。
34.举例说明时间触发和事件触发的区别。
第五章知识点
35、使用上载/下载模式的文件服务器系统与使用远程访问模式的文件系统之间有什么区别？
36、分布式系统中处理共享文件的四种方法（文件共享的四种语义）。
37、说明无状态服务器和有状态服务器，并说明二者的区别。
38、说明保持客户高速缓存一致性的四种算法。
39、说明分布式系统提供文件复制服务的原因以及实现复制的三种方法。
40、说明更新复制文件的两种主要算法：主拷贝算法、Gifford算法。
第六章知识点
41、说明在Dash交换式多处理机系统中，如何读写一个存储器中的字。
42、说明基于总线的多处理机系统中的write-through和write once协议。