分布式操作系统中多任务分配与进程线程调度

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1、万方数据计算机光盘软件与应用2011年第6期ComputerCDSoftwareandApplications工程技术分布式操作系统中多任务分配与进程线程调度姚冬(北京邮电大学。北京100083)摘要：分布式操作系统中多任务的分配以及任务调度、负载均衡是实现的难点，其中进程和线程是实现任务执行和分配最重要的概念之一。如何在分布式系统中实现进程与线程的创建以及信息之间的交互是分布式系统设计至关重要的部分?通过对传统操作系统中进程和线程的实现机理以及比较，进一步论述在分布式操作系统中，如何实现多任务分配，如何在不同主机的进程间进行分配以及进行负栽

2、均衡。关键词：分布式系统；多任务调度；进程；线程；负栽均衡中图分类号：TP316．4文献标识码：A文章煽号：1007-9599(2011)06—0061—02Multi-taskAssignmentandProcess／ThreadAdjustmentinDistributionSystemYaoDong(BeijingUniversjlyofPostsandTelecommunications，BeiJing100083，China)Abstract：Distributedmulti—taskoperatingsystemdistribut

3、ionandtaskscheduling，loadbalancingisdifficulttoachieve,whichprocessesandthreadstOachievethetaskexecutionanddistributionofoneofthemostimportantconccpm．HowtOimplementadistributedsystemprofessesandthreadscreated，andtheinteractionbetweentheinformationisavitalpartofdistributedsy

4、stemdesign．OnthetraditionaloperatingsystemprocessesandthreadsandtOcomparetherealizationofthemechanism，furtherdiscussedinthedistributedoperatingsystem,howtomulti-taskallocation,howthedifferentdistributionamongthehostoftheprocessaswellasloadbalancing．Keywords：Distributedsyste

5、m；Multi4askscheduling；Process；Thread；Loadbalancing一、引言分布式系统是计算机发展的一个大趋势，目前云计算、云存储的概念已经逐渐落地，实际上云计算就是分布式系统的一种实现。在分布式系统中，进程(在很多操作系统中也称为任务)是十分重要的概念，是实现任务调度与执行的关键，而线程是轻量级的进程，在响应速度与执行效率上相比进程有很人的改进。在分布式系统中如何实现多任务执行，如何在分布的土机以及CPU上进行创建和分配，涉及到调度策略。另外，如何实现分布式系统I{l进程问以及线程间的通信，也是需要重点考虑的

6、问题。并且关乎分布式系统执{J：的效牢和效果。我在对分布式操作系统的研究和学习中发现，许多传统单机操作系统的概念实际E是可以沿用的，但是由于分布式系统自身的特性决定了，这些概念的复用是需要根据分布式系统进行调整和完善的。希望通过本文对传统进程与线程的简单分析和比较，从而探讨如何在分布式环境中进行进程与线程的创建与调度，如何在分布式环境中对多任务进行负载均衡。二、进程与线程现代操作系统最基本的构件就是进程。进程是进行系统资源分配、调度和管理的最小独立运行单位，操作系统的各种活动都与进程有关。每个进程是由私有的虚拟地址空问、代码、数据和其它系统资

7、源组成。进程在运行时创建的资源随着进程的终止而死亡。传统的UNIX进程概念在开发分布式系统应用时已力不从心，这些问题的最好解决之道就是线程。线程推广了进程的概念使一个进程可以包含多个活动。如今，由于线程概念的普及，在UNIX系统中已经普遍实现了线程机制，开发并发应用的程序员现在也可以广泛接触到线程的函数库了。在传统的Unix模型中，当一个进程需要由另一个实体来执行某件事情时，它就fork一个予进程，让了进秤去进行处理。尽管这种模式已经成功使用了很多年，但是仍然暴露出以下问题：fork开销很大。内存映像需要从父进程拷姒到子进程，所有描述字要在子

8、进程中复制一份，等等。当前的系统实现使用一种一6l一称为写时拷贝(copy-on-write)的技术，可以避免父进程数据一开始就向子进程拷贝，直到子进程确实需要自己