【学习课件】第十一章分布式共享内存
共享内存函数(shmget、shmat、shmdt、shmctl)及其范例 - guoping16的专栏 - 博客频道 - CSDN
System V 进程间通讯（IPC、ftok (1) ） 进程的堆栈空间 字符串和内存操作函数 格式化I/O函数 C语言预处理 C语言结构体 (1) (1) (0) (0) (0)
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shm_perm结构的uid和cuid成员被设置成当前进程的有效用户ID，gid和cuid成员被 设置成当前进程的有效组ID。 2. shmat函数原型 shmat(把共享内存区对象映射到调用进程的地址空间) 所需 #include <sys/types.h> 头文 #include <sys/shm.h> 件 函数 连接共享内存标识符为shmid的共享内存，连接成功后把共享内存区对象映射到调 说明 用进程的地址空间，随后可像本地空间一样访问 *shmat(int shmid, const void *shmaddr, int shmflg)
/guoping16/article/details/6584058
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2014年4月2日
评论排行
共享内存函数（shmget、shmat、shmdt、shmctl）及其范例 - guoping16的专栏 - 博客频道 -
函数 成功：返回共享内存的标识符 返回 消息队列函数(msgget、msgctl (4) 、msgsnd、 msgrcv)及其范例 值 出错：-1，错误原因存于error中
最新评论 消息队列函数(msgget、msgctl、msgsnd、msgrcv)及其范例 daemon_msg: 很有帮助！谢谢 消息队列函数(msgget、msgctl、msgsnd、msgrcv)及其范例 mysee1989: 挺详细的。谢谢 进程的堆栈空间 wangpeng2011314: 那么 windows 下的原理一致吗 ？？？ 会话、进程组与僵死进程 guoping16: 1.当登录终端时，就 产生一个会话，也就产生了一个 可操作的界面。2.proc3 | proc4 | p... 会话、进程组与僵死进程 mmwren: 你好，有个问题请教 一下，当登录终端时，shell进程 为首进程，也是前台进程吗？在 执行命令 proc3... System V 进程间通讯（IPC、ftok） luguangxu68: 很不错啊！ 谢谢 了 字符串和内存操作函数 asdk77: 总结的真好！收下了！ 标准I/O文件编程 luguangxu68: 嗨，哥们，你很 棒！！！加油
《分布式系统介绍》课件
定义：分布式数据库是多个物理上分散的数据库的逻辑集合 特点：数据分布性、逻辑整体性、位置透明性、共享性、独立性 组成：分布式数据库管理系统、局部数据库管理系统、网络和通信软件 分类：集中式、分布式、分散式
添加 标题
定义：分布式应用程序是由多个独立、协同工作 的组件组成的程序，这些组件可以在不同的计算 机上运行，通过网络进行通信和协作。
加密技术：采用加密技术保护数据传输和存储，确保数据在传输和存储过程中的安全性
安全审计：对分布式系统中的操作进行记录和审计，及时发现和应对潜在的安全威胁
安全审计：对分布式系统中的操作 和数据进行记录、分析和评估，确 保系统的安全性
审计与检测的结合：通过安全审计 和入侵检测的结合，可以更全面地 保障分布式系统的安全性
区块链技术在分布 式系统中的应用案 例和前景展望
汇报人：PPT
PPT,a click to unlimited possibilities
汇报人：PPT
CONTENTS
PART ONE
PART TWO
定义：分布式系统是由 多个独立的计算机节点 组成的系统，这些节点 通过网络连接并协同工 作，以实现共同的目标。
特点：分布式系统具有 可扩展性、高可用性、 安全性、容错性、可维 护性等优点，它可以提 供基础设施、平台和软 件三种服务模式，为企 业提供了更加高效、灵 活和可靠的计算服务。
定义：分布式操作系统是一种对分布式系统中的各种资源进行统一管理和调度的软件系统
功能：提供分布式系统的基本功能，如进程管理、内存管理、文件系统和I/O设备管理等
特点：具有分布式性、透明性和可扩展性，能够支持多个独立的物理或逻辑节点协同工作
实现方式：通过分布式操作系统提供的各种服务和协议，实现分布式系统中的资源共享和协同 工作
分布式存储技术课件
ControlPlane (控制平面)
1）VMware SPBM；2）OpenStack Cinder ；3）EMC ViPR；4） ProphetStor （希智）Federator；
分布式存储技术课件
• 未来几年内，会有越来越多数据平面(Data Plane)存放产品，向控制平 面开放API，支持存放策略驱动。
分布式存储技术课件
SSD
2
硬盘
VSAN 数据存放
SSD
硬盘
VSAN 数据存放
• 全部虚拟机 I/O 均指向 SSD。写入内容稍后会转储到 HDD。 • 假如请求读取数据块不在缓存中，会将该请求定向到 HDD
第22页
分布式存储技术课件
Virtual SAN - 可用性与性能
虚拟机 1 副本与条带 虚拟机 2 副本与条带
扩展
更可靠
Zoning
LUN Masking/Mapp ing
多路径软件安装 配置
分布式存放架构，节点冗余技术，消除存放单点故障风险 Disk Group创建
适更合高投效资保护与未来发展
•• 降融低合外布部署存，放提配升置资成源本利用率
存放策略创建
•• 互最联短网存存放放路模径式，，虚符拟合机未感来知数虚据拟中化心存虚放拟池化 发展方向
分布式存储技术课件
第6页
软件定义存放是云数据中心主要组成部分
分布式存储技术课件
第7页
软件定义存放 – 特点
• 当前方式
• 软件定义存 放
抽象与池化
LUN LUN
LUN
Array A
LUN LUN
Array B
Replication
Hypervisor Converged
挖掘并行技术总结：共享内存与分布式计算的优劣分析
挖掘并行技术总结：共享内存与分布式计算的优劣分析挖掘并行技术总结：共享内存与分布式计算的优劣分析在现代计算机应用中，由于数据量庞大，复杂的运算，单线程计算的效率已经无法满足需求。
因此，采用并行计算等技术能够有效地提高计算效率和减少计算时间。
在并行计算领域中，共享内存和分布式计算是两种常见的技术，它们都有自己的优点和缺点，在使用时需要根据不同的需求进行选择。
本文将对这两种技术进行详细的优劣分析。
一、共享内存技术共享内存技术是指多个线程可以访问同一个物理内存空间，在同一时间内可以同时对其进行读写操作。
由于共享内存技术操作简单、通信效率高以及程序易于调试等优点，因此被广泛应用于计算密集型任务和高性能计算领域。
优点：1、通信效率高。
共享内存技术的通信效率高于分布式计算技术，这是因为在共享内存技术下，线程之间可以直接访问共享内存，而在分布式计算技术下，线程之间需要通过网络通信进行数据传输。
2、易于编程与调试。
由于共享内存技术具有操作简单的特点，因此程序员可以很容易地编写和调试代码。
同时由于共享内存技术在同一时间内只允许一个线程对内存进行读写操作，因此程序员可以更好地控制程序的执行过程。
3、适用于计算密集型任务。
共享内存技术可以使多个线程同时访问计算机的处理器，因此适用于计算密集型任务，能够提高计算效率。
缺点：1、容易出现数据竞争的问题。
由于多个线程同时访问同一块内存区域，因此容易出现数据竞争的问题。
如果不加以处理的话，这个问题会导致程序的运行结果不可预测，严重时可能会导致程序崩溃。
2、不适合处理I/O密集型任务。
由于共享内存技术只能够访问内存中的数据，而无法对外设进行操作，因此不适合处理I/O密集型任务。
I/O密集型任务需要频繁地访问外部存储，而在共享内存技术中这种作是不可取的。
3、不便于扩展。
共享内存技术需要在同一台计算机中进行，因此不便于进行扩展。
如果想要用更多的计算资源来处理数据，那么只能采用多台计算机协作的方式。
分布式计算简介PPT教学课件
第1章 分布式计算
计算能力的最后一个延伸是，现代处理器已经有 足够能力来支持高级面向对象语言，而且支持各对象 之间的移动。这样的处理器体积非常小、价格也相当 低廉，可在一些非常简单的设备上使用。
一旦标准。
今天，对大多数人而言，计算机只是用来执行少数应 用，主要用于提供便捷通信：电子邮件和web。回想一 下Internet最初随电子邮件迅速流行的速度，不难想像， web如今已和浏览器成为Internet上的主要服务。
第1章 分布式计算
并行计算通常在一台多处理器计算机上执行，但 根据Koniges的观点，并行计算也能通过在网络上互连 多个计算机来执行并行处理。然而，这种类型的并行 处理需要非常复杂的分布式并行处理软件来支持。
采用并行计算，可以解决单台计算机无法解决的问 题或采用别的方式会导致高代价的计算敏感问题。现 在，并行计算主要应用于如生物、航空、天气预报、 半导体设计等大规模科学计算领域。
第1章 分布式计算
1.3.2 分布式计算
与单机计算模式相反，分布式计算包括在通过网络 互连的多台计算机上执行的计算，每台计算机有自己 的处理器和其它资源。用户可以通过工作站完全使用 与其互连的计算机上的资源。此外，通过与本地计算 机及远程计算机交互，用户可访问远程计算机上的资 源。www是该类计算的最佳例子。当通过浏览器访问 某web站点时，一个如IE的程序将在本地系统允许并与 运行于远程系统中的某个程序（即web服务器）交互， 从而获取驻留于另一个远程系统中的文件。
第1章 分布式计算
1.2 分布式计算历史
单机互连（为了交换数据）－互联网－ WWW(成为网络应用和服务的平台，包括电子 邮件、搜索引擎、电子商务)
在早期，将一系列独立的计算机互连起来以 便彼此能交换数据，是一种自然的发展过程。 最初针对文件共享，采用电缆将计算机互连这 一方式早在20世纪60年代就被使用。
《分布式系统》课件
分布式系统的成熟
20世纪80年代末至90年代初，随着计 算机网络技术的成熟，分布式系统逐 渐成为研究的热点。
02
分布式系统的基本概念
分布式系统的基本组成
01
节点
分布式系统中的各个独立计算机实 体。
通信协议
确保节点间信息交换的规则和标准 。
03
02
网络
连接各个节点的通信链路，实现节 点间的信息交换。
促进云计算和大数据技术的发展
分布式系统是云计算和大数据技术的核心基础，对于推动相关领域 的发展具有重要意义。
分布式系统的历史与发展
早期分布式系统
分布式系统的应用与发展
20世纪60年代，为了解决大型机的高 成本和地理分布问题，出现了早期的 分布式系统。
进入21世纪，随着云计算和大数据技 术的兴起，分布式系统在各个领域得 到广泛应用和发展。
《分布式系统》ppt 课件
• 分布式系统概述 • 分布式系统的基本概念 • 分布式系统的设计原则 • 分布式系统的应用场景 • 分布式系统的挑战与解决方案 • 分布式系统的发展趋势与未来展
望
目录
01
分布式系统概述
定义与特点
定义
分布式系统是一种由多个独立计算机 节点通过网络相互连接，协同工作以 完成共同任务的计算机系统。
特点
分布式系统具有并行性、可扩展性、 可靠性和高性能等特点，能够实现大 规模数据处理和复杂任务的高效执行 。
分布式系统的重要性
解决大规模数据处理问题
随着数据量的增长，单机处理能力有限，分布式系统能够将大规模 数据分散到多个节点进行处理，提高数据处理效率。
实现复杂任务的高效执行
分布式系统能够将复杂任务分解为多个子任务，并行处理，提高任 务执行效率。
DSM分布式共享内存
2.基于虚拟页的方式 这种方式与传统的虚拟存储器系统类似, 不同之处在于:操作系统不是从磁盘中而是通 过网络从另一个处理机中获取页。
3.基于库的方式 一些程序设计语言或语言的扩展,支持 DSM方式。进程通过库调用来完成对DSM中 数据的访问。 基于虚拟页的方式应得到更多的关注
5.入口一致性
（ 1）只有某一进程的保护共享变量全部被更新以后，该 进程才允许执行同步变量的获取访问；
（2）在一进程以互斥模式访问该进程的同步变量之前，不 允许其他进程持有此同步变量，即使在非互斥模式下； （3）在结束互斥模式下对一个同步变量的访问后，任意其 他进程必须与该变量的拥有者核查，才能试图以非互斥 模式访问该同步变量。
P1：W(x)1 P2： R(x)1 W(x)2 P3： P4：
R(x)1 R(x)2
R(x)2 R(x)1
3.处理机一致性
与PRAM一致性相似
附加条件：
存储相关性：对于任意存储器地址X, 对 于写入X的顺序是全局一致的。 写入不同地址,对于不同进程来看,不需 要相同顺序
4.释放一致性（自由一致性）
P1：W(x)1 P2： R(x)1 W(x)2 P3： P4：
R(x)2 R(x)1
R(x)1 R(x)2
因果一致性举例
（2）符合因果一致性
P1：W(x)1 P2： W(x)2 P3： P4：
R(x)2 R(x)1
R(x)1 R(x)2
2.管道内存（PRAM ）一致性
同一个进程的写操作的执行次序，其它进程 看到的都相同 不同进程的写操作的执行次序，不同进程看 到的可以是不同的 例：符合PRAM一致性，但不符合因果一致性
《分布式操作系统》课件
人工智能与分布式操作系统
01
人工智能技术的发展需要强大 的计算能力和数据处理能力， 分布式操作系统能够为此提供 有力支持。
02
分布式操作系统通过集成人工 智能算法和框架，可以实现机 器学习、深度学习等复杂计算 任务的分布式处理。
03
人工智能与分布式操作系统结 合，可以提高人工智能应用的 性能和效率，推动人工智能技 术的快速发展和应用。
分布式系统特点
分布式系统具有并行性、透明性、可 扩展性和可靠性等特点。
分布式系统的通信协议
通信协议分类
分布式系统的通信协议 可以分为基于消息传递 、基于远程过程调用和 基于Web服务等方式。
通信协议实现
通信协议的实现需要考 虑数据传输的可靠性、 实时性和安全性等问题 。
通信协议选择
选择合适的通信协议对 于分布式系统的性能和 稳定性至关重要。
阐述负载均衡的概念、分类和应用场景，以 及如何实现负载均衡。
资源监控与故障处理
讨论如何监控分布式资源的使用情况，以及 在出现故障时的处理和恢复机制。
04 分布式操作系统的实例分析
Google的分布式操作系统
01
分布式文件系统
Google File System（GFS）为 Google的大规模分布式计算提 供了可靠的、可伸缩的存储服务 。
大数据处理与分布式操作系统
大数据时代产生了海量的数据，需要分布式系统进行高效处理和分析。
分布式操作系统在大数据处理中扮演着核心角色，提供数据分片、任务调 度、容错处理等功能，确保大数据处理的效率和准确性。
随着大数据技术的不断发展，分布式操作系统需要不断优化和改进，以适 应不断增长的数据处理和分析需求。
02
分布式计算框架
分布式存储对象存储概述--ppt课件
优点
S如:AN , 提供高性 能的随机I/O和数据 吞吐率
缺点
可扩展性和可管理性较 差、价格较高、不能满 足成千上万CPU 规模的 系统
文
块存储设备 如:NAS, 扩展性好、 开销高、带宽低、延迟
件
文件
＋文件系统 易于管理、价格便宜 大,不利于高性能集群中
储
应用
存
对
块存储设备 支持高并行性、可伸 处于发展阶段,相应的硬
ppt课件
11
2.2 对象存储解释优势
对象存储就是分布式系统，也可理解为依托于分布式存储架 构的一个特性，高级功能
1）传统的块存储读写快而不利于共享， 2 ）文件存储读写慢但利于共享 对象存储则集成二者优点，是一个利于共享、读写快的“云 存储”技术。作为一种分布式存储，最重要的一点是能解决 对非结构化数据快速增长带来的问题。
sec Cur ops started finished avg MB/s cur MB/s last lat(s) avg lat(s)
8 16 247 231 115.464 108 0.357958 0.53742
9 16 274 258 114.633 108 0.449163 0.539057
括处理器、RAM 内存、网络接口、存储介质等以及运行在其中的控制软件 • MDS 元数据服务器(Metadata Server)
系统提供元数据、Cache一致性等服务
ppt课件
15
2.5：传统存储数据存储过程
传统文件储存过程。
ppt课件
16
2.6：对象存储数据储存过程
对象文件储存过程。
ppt课件
Stddev Bandwidth: 41.2795
【精品资料】《高级操作系统》课程教学大纲.doc
《高级操作系统》课程教学大纲课程编号：50520201课程名称：高级操作系统英文名称：Advanceed Operating Systems课程类别：专业必修课授课对象：硕士学分：2.5学时：40开课学期：二开课周次：1-10开课系及教研室：计算机科学与技术任课教师及职称：李为副教授先修课程：计算机操作系统适用专业：计算机主要内容：高级操作系统即多机操作系统，而分布式操作系统则是多机操作系统的典型和卓越代表。
分布式操作系统是为分布式计算机系统配置的一种操作系统。
本课程主要介绍设计和构造分布式操作系统的基本原理和部分实现技术。
内容包括：第一部分分布式计算机系统，具体内容为分布式计算机系统的特征、结构与拓朴构形；分布式操作系统的设计方法、结构模型、层次划分、控制算法及在设计时应着重考虑的一些问题。
第二部分分布是式通信机制，包括消息传递、远程过程调用；及基于Agent的异步分布式进程通信模型。
第三部分分布式协同处理，具体内容为事件定序与时间戳、分布式互斥及选择算法。
第四部分资源管理，主要介绍分布式资源共享和资源管理策略及其相关的死锁预防与死锁检测的有效方法。
第五部分专门讨论线程及其管理、分布式进程管理的有关问题。
第六部分任务分配和负载平衡。
第七部分分布式文件系统和命名服务的有关策略。
第八部分分布式事务及事务的并发控制。
第九部分主要内容包括布式共享内存的概念、设计和应用及一致性模型。
第十部分分布式操作系统实例，主要对Mach、Chorus> Amoeba等系统进行分析与比较。
使用教材：《分布式操作系统》、何炎祥编著高等教育出版社参考书目：《分布式操作系统原理与实践》、Doreen L. Galli著徐良贤等译机械工业出版教研室意见：系（院、部）意见：研究生院审核意见：自学时间：10周 自学学时：80学时华北电力大学专业学位硕士研究生自学指导书年级、专业：计算机课程名称：高级操作系统 教材名称：《分布式操作系统》 编写教师：李为 周 次 学 时 学习内容 对应章节 习 题、思考题、测试题（可另附录）1 8 分布式计算机系统 第一章2 8 分布式通信 第二章34 分布式协同处理 第三章 3 4 资源管理 第四章 4 4 资源管理 第四章 4 4 进程与处理机管理 第五章5 4 进程与处理机管理 第五章 5 4 任务分配与负载平衡 第六章6 4 任务分配与负载平衡 第六章 6 4 分布式文件系统 第七章7 4 分布式文件系统 第七章 7 4 命名服务器 第八章8 4 分布式事物处理 第九章 8 4 分布式事物处理 第九章9 8 故障恢复与系统容错 第十章 108 分布式共享内存第十一章备：授课学时为计划学时的2/3左右，自学学时为计划学时的2倍。
《分布式数据库》课件
分布式数据库在云计算中的应用
云计算平台为分布式数据库提供了基 础设施，使得分布式数据库能够更好 地支持云端应用，实现弹性扩展、高 可用性等特性。
分布式数据库在云计算中广泛应用， 例如支持大数据分析、在线交易、物 联网数据采集等场景，成为云计算的 重要组成部分。
分布式数据库在物联网中的应用
物联网设备产生大量数据，需要分布式数据库进行存储和处理，支持实时分析、预测等功能。
采用副本技术，将数据复制到多个节点 上，并定期进行数据备份和恢复演练。
05
分布式数据库的发展 趋势与未来展望
分布式数据库的技术创新
分布式数据库技术不断进步，包括数 据分片、数据复制、数据一致性等方 面的技术创新，提高了分布式数据库 的性能和可靠性。
分布式数据库管理系统（DBMS）的 智能化水平不断提升，例如通过机器 学习、人工智能等技术，实现自动化 运维、智能优化等功能。
性能优化挑战
随着数据量的增长，单一节点的性能瓶颈逐渐显现，需要进行数据分片和路由 优化。
解决方案
采用数据分片技术，将数据分散到多个节点上，并通过智能路由算法，优化数 据的访问路径。
数据冗余与备份的策略选择数冗余挑战在分布式数据库中，为了保证数据的可 靠性和可用性，需要进行数据冗余和备 份。
VS
解决方案
理需求。
云计算平台
02
云计算平台需要提供高可用、可扩展的数据服务，分布式数据
库是理想选择。
大数据处理
03
分布式数据库能够处理大规模数据，适用于大数据分析、挖掘
等应用场景。
02
分布式数据库的架构 与原理
分布式数据库的架构
分布式数据库系统由多个节点组成，每个节点运行在独立的物理服务器上 ，通过网络连接实现数据共享和通信。