操作系统与透明计算

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1、操作系统与透明计算张尧学2005.10.15一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目录一、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……主机：FMS（FortranMonitorSystem）、IBSYS、UNIX、MAC…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C/N,C/VE:Client手机：Symbian（摩托罗拉等）WindowsMobile（微软）

2、PalmOS（32位嵌入式）Linux群雄逐鹿PDA：WindowsCE，等Server：SunONE（Sunsoft）WebSphere（IBM）.NET（Microsoft）OpenView（HP）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）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！UNIX：机器如何高效执行、共享？（1983年，1990年图灵奖）Macintosh：人机

3、界面如何友好（服务）？二、操作系统的发展变化观分时系统UNIX和Macintosh奠定了现代操作系统的基础（服务、共享、效率、安全、管理）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？现代操作系统发展中的几种有趣现象网络共享效率更高管理更方便安全性更高服务更主动三、操作系统与透明计算普适计算的操作系统：虚拟环境，能共享不同设备减少overhead（最好是只运转需要执行的那部分指令）安装，维护等（最好是像电视机那样）防止病毒、防止偷数据，合适的人、合适的地点、合适的信息友好的界面、提供用户需要的可重构服务透明计算(1)客户端不装操作系统还

4、原为裸机用户可以从服务器上任意选择自己需要的OS操作系统与客户端硬件分离服务器OS动态调度到客户端执行效率更高资源管理存储全部在服务器上管理维护更加容易客户端只需内存、CPU和接口成本更低新的体系结构安全、防病毒透明计算(2)实现：操作系统体系结构中间件应用程序开放层下移开放界面开放OS与主板的接口应用接口主板标准界面进一步开放网络速度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

5、安全？透明计算文件系统等等。技术难题实现示例我们已在以太网环境下成功实现拓扑图：TransCTransCTransC……Server2NATNAT:NetworkAddressTranslationInetrnetServer1Server3…Win2000Win98Linux1）支持多操作系统的远程启动协议MRBP实现技术解决不同操作系统从服务器到端系统的下载问题:LinuxWin98Win2000端系统端系统改写Int13中断搜索BOOT区识别BOOT区移交控制权确认传送确认2）虚拟交换与调度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

6、和存储的分布式一体化问题CPUCache数据指令内存端系统服务器内存服务器硬盘交换区服务器CPU网络请求调页（网络）本地硬盘3）预防病毒提出和实现了专用文件系统接口、自动地址配置、重置引导区等技术，可防御目前已知的主要病毒；Boot块FileSystem块i节点文件1文件2…原文件卷MultiBoot区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。1、DHCP：分配内部IP地址实现与外部的隔离2、NPC：计算机名称的自动配置小宝系列(深圳在线通)龙星系列(湖大远程与湘

7、计算机)网锐系列(联想集团)已研制出三种系列：“小宝”“龙星”“网锐”应用已广泛用于军事、教育、电子政务、电子商务、金融、企业等领域；与其它产品的区别本计算机运行不同OS，不预置存储管理在服务器，计算在终端多用户，随服务器性能可扩展50个终端时为普通PC机具有抗病毒破坏能力，已通过安全部测试PC运行单OS且预置单机内，存储器大单用户不具有抗病毒破坏能力NC运行单OS且预置存储与计算都在服务器上单用户相同用户数时高于本模式不具有抗病毒破坏能力Win终端运行Windows不预置存储计算在服务器上，终端为人机界面多用户，但固定用户数相同用户数时高于本模式不具有抗病毒破

8、坏能力无盘站运行单一OS