高级操作系统Advanced Operating System

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1、高级操作系统AdvancedOperatingSystem熊焰Yxiong@ustc.edu.cn0551_3600689计算机科学与技术学院9/8/20211教科书和参考书Textbook&Reference课程历史教科书Textbook:《DistributedOperatingSystem》，A.S.Tanenbaum，PrenticeHall出版社。<分布式计算机系统>,孙钟秀,国防工业出版社.参考书References:1.《分布式操作系统》，陆丽娜等译，电子工业出版社。2.《分布式系统设计》，JieWu等著，高传善等译

2、，机械工业出版社9/8/20212课程安排和成绩评定课程安排：授课54学时数(18次左右)完成作业：10次(左右)成绩评定：期末考试70%平时作业+到课率30%(点名)9/8/20213课程内容ContentsoftheCourse1.分布式系统简介(DS的诞生、定义、发展动力、目标、优缺点、硬件、软件与设计问题)2.分布式系统同步（DS的时钟同步、互斥、选举与死锁）3.分布式路由算法（导论、一般网络最短路径路由算法、特殊网络的单播和多播算法,….）4.分布式进程和处理机管理（DS的模型、处理机分配、进程调度、容错与实时DS）5.

3、分布式资源管理（资源管理基本概念、集中分布式资源管理与完全分布式资源管理）9/8/20214课程内容ContentsoftheCourse6.分布式程序设计（特点、分布式进程、进程迁移）7.新型分布式处理技术---移动代理(MobileAgents)8.新型分布式体系结构---主动网络(ActiveNetworks)9.移动分布式系统的安全*9/8/20215第一章分布式系统简介分布式系统的诞生和定义分布式系统发展的动力分布式系统的目标分布式系统的优缺点计算机网络与分布式系统的关系分布式系统硬件分布式系统软件分布式系统的设计问题9

4、/8/202161.1分布式系统的诞生和定义诞生原因：大规模集成电路和超大规模集成电路性能价格比发生了巨大变化；多机互连结构和通信技术的日益成熟；用户对计算机的要求越来越高，越来越复杂。上述三个原因使得分布式系统在计算机领域中成为受到人们特殊重视并得以迅速发展的一个新的分支。9/8/202171.1分布式系统的诞生和定义分布式系统的好处：由于模块化因而具有良好的扩展性；由于每个处理单元可由便宜的微型计算机构成、资源可共享，因而系统价格低廉，经济性好；由于多机并行合作因而系统响应时间短，吞吐率高；由于优美降级。因而系统可靠性高，鲁棒

5、性好；9/8/202181.1分布式系统的诞生和定义由于能与各种应用环境相匹配，因而系统适应性广，灵活性高。在新一代“智能机”和“超高速计算机”的研究开发中，都采用了大量“并行”的思想，其并行的含义就是广义下的多机合作，是在空间重复和资源分散概念上的高级并行，这与“分布式”的含义在现代结构学意义上几乎完全吻合。毫无疑问，分布式系统必将是新一代计算机的普遍表现形式。9/8/202191.1分布式系统的诞生和定义计算机系统的变革：1945年-1985年：计算机系统的特点是体积庞大、价格昂贵，甚至小型计算机也动辄数千美元，造成了只有少数

6、大型机构才拥有一、二台计算机（例如，科大的320机组、Facom140计算机、KD-3计算机等），而且,由于当时没有相应的方法将它们连接起来，所以，这些计算机只能独立地运行；1985年---今天：两大技术的进展改变计算机系统：9/8/2021101.1分布式系统的诞生和定义1.功能强大的微处理器进展：最初是8位机（IBMXT），很快16位(IBMAT或286)、32位（386）甚至64位CPU（486和586）也变得普通起来。微处理器既具有很强的计算能力，而且还价格非常低廉。我们可以看到，在过去的半个多世纪里,计算机的发展令世人瞩

7、目。其它产业根本无法与它相比。过去一台计算机价值上千万美元且每秒执行一条指令，现在一台2000多元的CPU,每秒能执行亿万条指令，其性能价格比增加了1011倍以上。如9/8/2021111.1分布式系统的诞生和定义果在这段时间内汽车以相同的速度发展，那么现在一辆最贵的劳斯莱斯轿车将只值10美元，而且每加仑汽油可行驶10亿公里。2.高速计算机网络的问世：局域网将一栋建筑物里的几十甚至几百台机器连接起来，使得少量信息在机器间传送约需一毫秒，而大量数据可以以100兆、1000兆，甚至万兆位/秒的速率进行传输，甚至更快。广域网把地球上成千

8、上万台计算机连接起来，连接速度从64kbps（千位/每秒）到千兆位/每秒不等。9/8/2021121.1分布式系统的诞生和定义上述两大技术的进展使得人们可以用高速网络很方便地把由大量CPU构成的计算机系统相互连接起来。这就是所谓的分布式系统。但是，