分布式操作系统

第1章 分布

1. 1 什么分布式系统？

1. 2 目标

1. 2. 1 中式系统相比较而言的优点

1. 2. 2 立PC机相比较的优点

1. 2. 3

1. 3 硬件概芯

1. 3. 1 基于总线的多处理机

1. 3. 2 交换型多处理机

1. 3. 3 基于总线的多计算机

1. 3. 4 交换型多计算机

1. 4 软件概念

1. 4. 1 网络操作系统

1. 4. 2 真正的分布式系统

1. 4. 3 多处理机分时系统

1. 5 设计中的问题

1. 5. 1 透明性(Transparency)

1. 5. 2 灵活性

1. 5. 3 可靠性

1. 5. 4 性能

1. 5. 5 可伸缩性

1. 6 小结

习 题

第2章 分布式系统的通信

2. 1 分层协议

2. 1. 1 物理层

2. 1. 2 数据链路层

2. 1. 3 网络层

2. 1. 4 传输层

2. 1. 5 会话层

2. 1. 6 表示层

2. 1. 7 应用层

2. 2 异步传输模式网(ATM网)

2. 2. 1 什么是异步传输模式

2. 2. 2 ATM物理层

2. 2. 3 ATM层

2. 2. 4 ATM适配层

2. 2. 5 ATM交换

2. 2. 6 ATM对分布式系统的影响

2. 3 客户—服务器模式

2. 3. 1 客户机和服务器

2. 3. 2 客户和服务器的一个示例

2. 3. 3 寻址

2. 3. 4 阻塞与非阻塞原语

2. 3. 5 有缓冲和无缓冲原语

2. 3. 6 可靠的和非可靠原语

2. 3. 7 客户—服务器模式的实现

2. 4 远程过程调用

2. 4. 1 基本RPC操作

2. 4. 2 参数传递

2. 4. 3动态捆绑

2. 4. 4 失败情况下的RPC语义

2. 4. 5 实现的问题

2. 4. 6 问题领域

2. 5 组通信

2. 5. 1 组通信的引入(Introduction to Group Communication)

2. 5. 2 设计的问题

2. 5. 3 在ISIS(组合软件调用系统)中的组通信

2. 6 小结

习 题

第3章 分布式系统的同步

3. 1—时钟同步

3. 1. 1 逻辑时钟

3. 1. 2 物理时钟

3. 1. 3 时钟同步算法

3. 1. 4 使用同步时钟

3. 2 互斥

3. 2. 1 集中式算法

3. 2. 2 分布式算法

3. 2. 3 令牌环算法

3. 2. 4 三种算法的比较

3. 3 选举算法

3. 3. 1 欺负(Bully)算法

3. 3. 2 环算法

3. 4 原子事务

3. 4. 1 原子事务简介

3, 4. 2 事务模型

3. 4. 3 实现

3. 4. 4 并发控制

3. 5 分布式系统中的死锁

3. 5. 1 分布式死锁检测

3. 5. 2 分布式死锁预防

3. 6 小结

习 题

第4章 分布式系统中的进程和处理机

4. 1 线程

4. 1. 1 线程简介

4. 1. 2 线程的用途

4. 1. 3 线程包的设计问题

4. 1. 4 实现一个线程包

4. 1. 5 线程和远程过程调用(RPC)

4. 2 系统模型

4. 2. 1 工作站模型

4. 2. 2 使用空闲工作站

4. 2. 3 处理机池模型

4. 2. 4 混合模型

4. 3 处理机分配

4. 3. 1 分配模型

4. 3. 2 处理机分配算法的设计问题

4. 3. 3 处理机分配算法的实现问题

4. 3. 4 处理机分配算法举例

4. 4 分布式系统的调度

4. 5 容错

4. 5. 1 组成部件错误

4. 5. 2 系统失效

4. 5. 3 同步系统与异步系统

4. 5. 4 使用冗余

4. 5. 5 使用主动复制方法的容错

4. 5. 6 使用主机后备的容错

4. 5. 7 容错系统中的协同一致

4. 6 实时分布式系统

4. 6. 1 什么是实时系统?

4. 6. 2 设计问题

4. 6. 3 实时通信

4. 4 实时调度

4. 7 小结

习 题

第5章 分布式文件系统

5. 1 分布式文件系统设计

5. 1. 1 文件服务接口

5. 1. 2 目录服务器接口

5. 1. 3 文件共享的语义

5. 2 分布式文件系统的实现

5. 2. 1 文件的使用

5. 2. 2 系统结构

5. 2. 3 高速缓存(caching, 超缓存)

5. 2. 4 复制

5. 2. 5 例子：SUN公司的网络文件系统

5. 2. 6 学到的教训

5. 3 分布式文件系统的发展趋势

5. 3. 1 新的硬件

5. 3. 2 规模

5. 3. 3 广域网

5. 3. 4 移动用户

5. 3. 5 容错

5. 3. 6 多媒体

5. 4 小结

习 题

第6章 分布式共享存储器

6. 1 简介

6. 2 什么是共享存储器?

6. 2. 1 芯片存储器

6. 2. 2 基于总线的多处理机

6. 2. 3 基于环的多处理机

6. 2. 4 交换式多处理机

6. 2. 5 NUMA多处理机

6. 2. 6 分布式共享系统的比较

6. 3 一致性模型

6. 3. 1 严格一致性(Strict Consistency)

6. 3. 2 顺序一致性(Sequential Consistency)

6. 3. 3 因果 ‘致性(Causal Consistency)

6. 3. 4 PRAM一致性(PRAM Consistency)和处理器一致性(Processor Consistency)

6. 3. 5 弱一致性(Week Consistency)

6. 3 6 释放一致性(Release Consistency)

6. 3. 7 入口一致性(Entry Consistency)

6. 3. 8 —致性模型总结

6. 4 基于分页的分布式共享存储器

6. 4. 1 基本设计

6. 4. 2 复制

6. 4. 3 粒度(Granularity)

6. 4. 4 实现顺序一致性(Achieving Sequential Consistency)

6. 4. 5 寻找拥有者(Finding The Owner)

6. 4. 6 寻找拷贝

6. 4. 7 页面置换(Page Replacement)

6. 4. 8 同步

6. 5 共享变量的分布式共享存储器

6. 5. 1 Munin

6. 5. 2 Midway

6. 6 基于对象的分布共享内存

6. 6. 1 对象

6. 6. 2 Linda

6. 6. 3 Orca

6. 7 比较

6. 8 小结

习 题

第7章 实例研究1：Amoeba

7. 1 Amoeba介绍

7. 1. 1 Amoeba的发展史

7. 1. 2 研究目标

7. 1. 3 Amoeba的系统结构

7. 1. 4 Amoeba微内核

7. 1. 5 Amoeba服务器

7. 2 Amoeba中的对象(object)和权能(capabilities)

7. 2. 1 权能(Capability)

7. 2. 2 对象保护

7. 2. 3 标准操作

7. 3 Amoeba中的进程管理

7. 3. 1 进程

7. 3. 2 线程

7. 4 Amoeba中的内存管理

7. 4. 1 段(segment)

7. 4. 2 段映射(mapped segments)

7. 5 Amoeba的通信

7. 5. 1 远程过程调用(RPC)

7. 5. 2 Amoeba的组通信

7. 5. 3 快速本地互联协议FLIP(The Fast Local Internet Protocol)

7. 6 Amoeba服务器

7. 6. 1 子弹服务器(Bullet Server)

7. 6. 2 目录服务器

7. 6. 3 复制服务器

7. 6. 4 运行服务器

7. 6. 5 引导服务器(the boot server)

7. 6. 6 TCP／IP服务器

7. 6. 7 其他服务器

7. 7 小结

习 题

第8章 实例研究2：Mach

8. 1 有关Mach的介绍

8. 1. 1 Mach的发展历史

8. 1. 2 Mach的设计目标

8. 1. 3 Mach微内核

8. 1. 4 Mach的BSD UNIX服务器

8. 2 Mach中的进程管理

8. 2. 1 进程

8. 2. 2 线程

8. 2. 3 调度

8. 3 Mach的存储管理

8. 3. 1 虚拟内存

8. 3. 2 存储共享

8. 3. 3 外部存储管理器

8. 3. 4 Mach中的分布式共享存储

8. 4 Mach中的通信

8. 4. 1 端口

8. 4. 2 消息的发送与接收

8. 4. 3 网络消息服务器

8. 5 Mach的UNIX仿真

8. 6 小结

习 题

第9章 实例研究3, Chorus

9. 1 Chorus简介

9. 1. 1 Chorus的发展史

9. 1. 2 Chorus的设计目标

9. 1. 3 Chorus系统结构

9. 1. 4 内核概念

9. 1. 5 内核结构

9. 1. 6 UNIX子系统

9. 1. 7 面向对象子系统

9. 2 Chorus中的进程管理

9. 2. 1 进程

9. 2. 2 线程

9. 2. 3 调度

9. 2. 4 陷阱. 异常和中断

9. 2. 5 进程管理的内核调用

9. 3 Chorus的内存管理

9. 3. 1 区域和段

9. 3. 2 映像程序(Mapper)

9. 3. 3 分布式共享存储器

9. 3. 4 内存管理的内核调用

9. 4 Chorus中的通信

9. 4. 1 消息

9. 4. 2 端口

9. 4. 3 通信操作

9. 4. 4 通信的内核调用

9. 5 Chorus中的UNIX仿真

9. 5. 1 UNIx进程的结构

9. 5. 2 对UNIX的扩展

9. 5. 3 Chorus上UNIX的实现

9. 6 COOL：一个面向对象的子系统

9. 6. 1 COOl的体系结构

9. 6. 2 COOL基层

9. 6. 3 COOL通用运行时系统

9. 6. 4 语言运行时系统

9. 6. 5 CooL的实现

9. 7 Amoeba. Mach和Chorus的比较

9. 7. 1 指导思想

9. 7. 2 对象

9. 7. 3 进程

9. 7. 4 内存模式

9. 7. 5 通信

9. 7. 6 服务器

9. 8 小结

习题

第10章 实例研究4：DCE

10. 1 关于DCE的介绍

10, 1, l DCE的历史

10. 1. 2 DCE的目标

10. 1. 3 DCE部件

10. 1. 4 信元

10. 2 线程

10. 2. 1 DCE线程介绍

10. 2. 2 调度

10. 2. 3 同步

10. 2. 4 线程调用

10. 3 远程过程调用

10. 3. 1 DCE RPC的目标

10. 3. 2 客户与服务器的编写

10. 3. 3 客户到服务器的绑定

10. 3. 4 RPC的执行

10. 4 时间服务

10. 4. 1 DTS时间模型

10. 4. 2 DTS实现

10. 5 目录服务

10. 5. 1 名字

10. 5. 2 信元目录服务

10. 5. 3 全局目录服务

10. 6 安全服务

10. 1 安全模式

10. 6. 2 安全部件

10. 6. 3 许可证与鉴别码

10. 6. 4 认证过的RPC

10. 6. 5 访问控制表(ACL)

10. 7 分布式文件系统

10. 7. 1 DFS接口

10. 7. 2 服务器核心中的DFS部件

10. 7. 3 客户内核中的DFS部件

10. 7. 4 用户空间中的DFS部件

10. 8 小结

习 题

第11章 读物列表与参考书目

11. 1 阅读材料建议

11. 1. 1 介绍性和普通著作

11. 1. 2 分布式系统通信

11. 1. 3 分布式系统同步

11. 1. 4 分布式系统进程和处理机

11. 1. 5 分布式文件系统

11. 1. 6 分布式共享存储器

11. 1. 7 实例研究1：Amoeba

11. 1. 8 实例研究2：Mach

11. 1. 9 实例研究3：Chorus

11. 1. 10 实例研究4：DCE

11. 2 文献目录(按字母顺序排列)