分布式操作系统设计PDF电子书下载

第一章 概论 1

1.1 什么是操作系统 1

1.2 操作系统的功能 1

目录 1

1.3 操作系统的分类 2

1.3.1 单用户操作系统 2

1.3.2 批处理操作系统 3

1.3.3 分时操作系统 3

1.3.4 实时操作系统 3

1.3.5 网络操作系统 3

1.3.6 分布式操作系统 3

1.4 内核 4

1.6 虚拟存贮器 4

1.5 原语 4

1.3.8 通用型操作系统 4

1.3.7 新一代操作系统 4

1.7 多道程序设计 5

1.8 操作系统结构设计方法 5

1.8.1 模块接口法 5

1.8.2 层次结构法 6

1.8.3 管程方法 6

1.8.4 核扩散法 7

1.9 分布式计算机系统 7

1.9.1 分布式计算机系统的特点 7

1.9.2 分布式计算机系统的结构 8

1.9.3 分布式计算机系统的资源管理 8

1.10 分布式系统的拓扑结构 9

1.10.1 全互连结构 9

1.10.2 部分互连结构 9

1.10.5 环形结构 10

1.10.3 层次结构 10

1.10.4 星形结构 10

1.10.6 多存取总线结构 11

1.10.7 环一星形结构 11

1.10.8 有规贝结构 11

1.10.9 不规则结构 12

1.10.10 立方体互连结构 12

1.11 计算机网络 12

1.11.1 远程网 13

1.11.2 局域网 14

1.11.3 网络分层结构及通信协议 14

1.11.4 微机局域网 15

1.12 分布式程序设计 17

1.13 分布式数据库 17

1.13.1 集成式模型 17

1.13.2 多数据库结构 18

第二章 并发控制与同步 20

2.1 进程特征 20

2.2 进程的同步与互斥 21

2.3 并发执行的描述方式 22

2.3.1 共行程序 22

2.3.2 fork和join语句 22

2.3.3 cobegin/coend语句 23

2.3.4 进程说明 23

2.4 基于共享变量的同步操作原语 24

2.4.1 忙等待 24

2.4.2 信号量及其P、V操作 26

2.4.3 P、V操作的实现 29

2.4.4 条件临界域 30

2.4.5 管程 32

2.4.6 路径表达式 35

2.4.7 实现路径表达式的一种算法 36

2.5 基于消息传递的同步操作原语 40

2.5.1 规定信道 40

2.5.2 同步与进程间的相互作用 42

2.5.3 远程过程调用 45

2.6 基于消息传递的程序设计语言 47

2.6.1 CSP 47

2.6.2 PLITS 48

2.6.3 Ada 48

2.6.4 SR 49

2.6.5 其它语言 49

2.7 并发程序设计语言模型 50

2.8.1 死锁及产生死锁的必要条件 51

2.8.2 死锁预防 51

2.8 死锁及其解决方法 51

2.8.3 死锁避免 52

2.8.4 死锁检测 52

2.8.5 死锁恢复 52

2.9 小结 52

第三章 分布式操作系统的设计 54

3.1 概述 54

3.1.1 多机操作系统的基本结构 54

3.1.2 设计分布式操作系统时应考虑的问题 55

3.1.3 构造分布式操作系统的途径 56

3.2 分布式操作系统的结构模型 57

3.3 分布式操作系统的层次划分 58

3.4 分布式操作系统的控制策略 59

3.5 分布式计算机系统与计算机网络 59

3.7.1 一般的命名方式 60

3.7 分布式系统中的命名问题 60

3.6 分布式操作系统的设计方法 60

3.7.2 分布式操作系统中名字管理部分的主要功能 61

3.7.3 分布式系统中的命名方案 61

3.7.4 唯一标识符和字符串名 63

3.7.5 名字服务器及其设计 63

3.8 分布式系统的透明性 64

3.8.1 透明性 64

3.8.2 与透明性相关的几个问题 65

3.9 分布式系统中的通信问题 66

3.9.1 发送策略 66

3.9.2 连结策略 66

3.9.3 争夺处理 67

3.9.4 保密问题 68

3.9.5 消息传递机制 68

3.9.6 同步消息传递方式的应用 70

3.9.7 远程过程调用 72

3.9.8 RPC的功能 74

3.9.9 RPC的通信模型 74

3.9.10 RPC机制的结构及实现 74

3.9.11 RPC的语义 78

3.10 事件定序与同步互斥算法 79

3.10.1 分布式算法的基本特征 79

3.10.2 分布式系统中的事件定序方法 80

3.10.3 分布式同步／互斥算法的基本假定 81

3.10.4 集中式算法 82

3.10.5 Lamport算法 82

3.10.6 Ricart and Agrawala算法 83

3.10.7 适合于环结构系统的令牌传递方法 86

3.10.8 基于非环结构的令牌传递方法 87

3.11.3 分散式途径 88

3.11.2 集中式途径 88

3.11.1 Arpanet的FTP 88

3.11 分布式文件系统 88

3.12 资源共享 89

3.12.1 数据迁移 89

3.12.2 计算迁移 89

3.12.3 作业迁移 89

3.13 资源管理 90

3.13.1 概述 90

3.13.2 局部集中管理方式 91

3.13.3 分散式管理方式 91

3.13.4 分级式管理方式 92

3.13.5 一个分散式资源管理算法 92

3.13.6 招标算法 93

3.14 死锁处理 94

3.14.1 资源分配图 94

3.14.2 进程等待图 95

3.14.3 利用时间戳预防死锁的方法 96

3.14.4 死锁检测方法 97

3.14.5 集中式死锁检测方式 97

3.14.6 层次式死锁检测方法 98

3.14.7 其它分布式方法 99

3.15 到达一致性 100

3.15.1 不可靠的通信 100

3.15.2 出故障的进程 100

3.16 选择算法 101

3.16.1 Bull算法 101

3.16.2 环算法 102

3.17 进程管理 103

3.17.1 分布式进程 103

3.17.2 分布式进程的状态与切换 103

3.18.1 处理机的状态及其转换 104

3.17.3 分布式进程的同步与互斥 104

3.18 处理机管理 104

3.18.2 处理机通信 105

3.18.3 处理机分配与调度 106

3.19 任务分配策略 106

3.19.1 概述 106

3.19.2 任务分配环境 107

3.19.3 影响系统性能的因素 108

3.19.4 基于图论的分配策略 108

3.19.5 程序设计策略 110

3.19.6 “合一一阈值”分配算法 111

3.20 动态负载共享策略 112

3.20.1 概述 112

3.20.3 阈值传递策略 113

3.20.4 随机定位策略 113

3.20.2 系统模型 113

3.20.5 阈定位策略 114

3.20.6 最短队列优先定位策略 114

3.20.7 发送者主动策略 114

3.20.8 接收者主动策略 114

3.20.9 预约策略 114

3.20.10 投标策略 115

3.20.11 广播策略 115

3.21 智能型任务调度算法 115

3.21.1 任务调度中的知识及其表示 115

3.21.2 智能型任务调度程序的逻辑结构 116

3.21.3 任务调度算法的实现 117

3.22 容错和可靠性技术 117

3.22.1 故障分类 117

3.22.2 典型的可靠性和容错技术 117

3.22.3 复制管理 119

3.22.4　 Byzentine Generals Problem 120

3.23 小结 121

第四章 面向对象的分布式操作系统设计方法 123

4.1 对象概念 123

4.2 利用对象构造分布式操作系统的基本方法 123

4.3 对象的保护域和权限 126

4.4 对象的同步 128

4.5 进程管理 129

4.6 存贮管理 130

4.7 设备管理 131

4.8 I/O管理 132

4.9 通信管理 132

4.10 小结 133

5.1.1 MDS系统的拓扑结构 134

5.1 MDS系统的硬件环境 134

第五章 分布式微机操作系统的设计与实现 134

5.1.2 MDS系统的接口设计 135

5.2 MDS/DOS分布式操作系统的设计 136

5.2.1 MDS/DOS的开发策略 136

5.2.2 MDS的通信系统模型 137

5.2.3 信箱通信方式 138

5.2.4 消息缓冲栈通信方式 139

5.2.5 通信协议 140

5.2.6 报文发送流程 140

5.2.7 报文接收流程 142

5.2.8 MDS/DOS的通信与资源管理模块DCRM 142

5.2.9 MDS/DOS的命令解释器DCI 145

5.3 小结 151

6.1 CDCS 152

6.1.1 通信原语 152

第六章 其它分布式操作系统概况 152

6.1.2 命名与保护 153

6.1.3 资源管理 154

6.1.4 容错能力 154

6.1.5 服务机制 154

6.1.6 实现简况 154

6.2 Amoeba 154

6.2.1 通信原语 155

6.2.2 命名与保护 156

6.2.3 资源管理 156

6.2.4 容错能力 157

6.2.5 服务机制 157

6.2.6 实现简况 157

6.3.1 通信原语 158

6.3.2 命名与保护 158

6.3 V核 158

6.3.3 资源管理 159

6.3.4 容错能力 159

6.3.5 服务机制 159

6.3.6 实现简况 160

6.4 Eden 160

6.4.1 通信原语 160

6.4.2 命名与保护 160

6.4.5 服务机制 161

6.4.6 实现简况 161

6.4.3 资源管理 161

6.4.4 容错能力 161

6.5 Newcastle Connection 162

6.6 Locus 162

6.7 其它分布式操作系统 163

第七章 尚待进一步研究的问题 164

参考文献 165