分布式操作系统

1.分布式计算机系统的定义：
随着高性能和低价格微型计算机的迅速发展和普及，以及人们对信息处理能力的广泛和深入的需求，分布式系统正日益被人们普遍重视和广为使用。

分布式计算机系统的定义
所谓分布式计算机系统，是只由多台分散的计算机，经互连网络的联接而形成的系统，系统的处理和控制功能分布在各个计算机上。

分布式计算机系统又简称为分布式系统。

它具有以下特点：
（1）各台计算机之间没有主从之分
（2）任意两台计算机都可以通过通信交换信息
（3）系统资源为所有用户共享
（4）若干台计算机可以互相协作来完成一个共同的任务，一般的计算机网络不具本特点。

分布式计算机系统的功能
（1）支持同样的通信结构：通信结构是指支持各个计算机联网，以提供分布式应用的软件。

在分布式系统中，尽管每台计算机都有自己独立的操作系统，并且这些计算机和操作系统的种类又可以是不同的，但它们都应该支持同样的通信结构。

（2）由网络操作系统提供网络服务功能：分布式系统的硬件环境是计算机网络，系统中的个人计算机可以是单用户工作站或服务器，因此它需要由网络操作系统进行管理并提供网络服务功能。

（3）有一个公共的分布式操作系统：在分布式系统中，各计算机共享一个公共的分布式操作系统。

分布式操作系统由内核以及提供各种系统功能的模块和进程所组成。

系统中的每一台计算机都必须保存分布式操作系统的内核，以实现对计算机系统的基本控制。

2.分布式操作系统定义
分布式操作系统是指配置在分布式系统上的操作系统。

它能直接对分布式系统中的各种资源进行动态分配，并能有效地控制和协调分布式系统中各任务的并行执行，同时还向用户提供了一个方便的、透明的使用整个分布式系统的界面。

分布式操作系统功能（操作系统课程相联系）
分布式操作系统除了需要包括单机操作系统的主要功能外，还应该包括分布式进程通信、分布式文件系统、分布式进程迁移、分布式进程同步和分布式进程死锁等功能。

（1）分布式进程通信
分布式系统的进程通信是由分布式操作系统所提供的一些通信原语来实现的。

但由于分布式系统中没有共享内存，这些原语需要按照通信协议的约定和规则来实现。

与分布式进程通信有关的主要概念包括：通信协议，分布式环境中的客户/服务器工作模式，进程通信的消息传递方法和远程过程调用方法。

（2）分布式文件系统
分布式文件系统是允许通过网络来互连的，使不同机器上的用户共享文件的系统。

它能让运行它的所有主机共享，并可以管理操作系统内核和文件系统之间的通信。

（3）分布式进程迁移
分布式进程迁移是指由进程原来运行的机器（称为原机器）向目标机器（准备迁往的机器）传送足够数量的有关进程状态的信息，使进程能在另一机器上运行。

（4）分布式进程同步
在分布式系统中，各处理机没有共享内存和统一的时钟，因此分布式进程同步必须对不同处理机中所发生的事件进行排序，还应该配有性能较好的分布式同步算法，以保证为实现进程同步所付出的开销较小。

（5）分布式进程死锁
在分布式系统中，也可能会因进程竞争资源而引起死锁。

对单处理机系统中讨论过的死锁对策只要稍加修改，就可用于多处理机系统。

例如，只要在系统事件之间简单地定义一个全序，有序资源分配死锁预防技术就可用于分布式系统。

3.分布式操作系统的结构
通过对具有代表性的分布式操作系统体系结构的分析可
以发现，它们往往采用微核及核外辅以若干实用程序的结构。

微核是一种具有有限功能的较小的操作系统内核，负责处理
中断、通信和调度等，并向核外实用程序提供服务而实用程
序分别负责一部分的系统功能，以功能模块的形式出现，并
在微核的基础上进行工作。

在分布式系统中，各台计算机都
应配置一个微核，但它们配置的实用程序可以各不相同。

因
此，就某一台计算机的分布式操作系统而言，很可能是不完
整的，采用功能模块不均匀分布的结构形式，不仅使组织灵
活有效，有利于节省系统开销，而且也可以保证系统的坚定
性。

因此，分布式操作系统的主要特点是分布性和坚定性。

其微核和各种实用程序以多副本的形式分布在系统中，这样，
一旦系统中的某一部分发生故障，位于它机上的操柞系统仍
能正常工作，从而保证了系统的坚定性，同时也提高了系统
的运行效率。

军事通信技术年
4.分布式OS与网络OS的比较
相同点
（1）它们都是在各结点机操作系统的基础上建立的高一级操作系统。

（2）它们的硬件环境都是计算机网络。

不同点
（1）在网络操作系统中，用户明确知道系统是由多台计算机构成的这一事实，需要通过网络服务器的名称来请求服务、获得资源，即系统结构对用户是不透明的。

（2）在分布式系统中，用户把整个操作系统看作一个单一的计算机系统，完全看不到系统是由多台计算机构成的事实，它们只需通过服务的名称就可以请求服务、获得资源，而不需要服务器的名称，即系统结构对用户是透明的。