Bài giảng Hệ điều hành phân tán (Phần 1)

Mục tiêu nguyên thủy của HĐH là máy tính ảo (virtual computer). Ba mục tiêu bổ

sung là liên thao tác, trong suốt và tự trị hiện vẫn đang là những nội dung nghiên cứu,

phát triển.

- Mục tiêu liên thao tác h-ớng tới năng lực tạo ra điềukiện thuận tiện cho việc

trao đổi thông tin giữa các thành phần hỗn tạp trong hệ thống. Đây là mục tiêu gợi mở

nguyên thuỷ dẫn tới việc thiết kế HĐH mạng trong một môi tr-ờng hỗn tạp.

- Khái niệm trong suốt(transparency) và khái niệm ảot-ơng tự nhau ở chỗ

cung cấp tính trừu t-ợng cao cho hệ thống. Điều khác biệt giữa hai khái niệm này là

theo tính ảo, ng-ời dùng có thể nhìn thấy cái họ muốn, trong khi đó tính trong suốt

đảm bảo rằng ng-ời dùng không nhìn thấy những cái họ không muốn. ảolà mục tiêu

quan trọng của HĐH tập trung còn trong suốtlà mục tiêu quan trọng của DOS. Khái

niệm trong suốt cho phép mô tả DOS nh-một hệ thống cung cấp một khung cảnh

lôgic của hệ thống cho ng-ời dùng, độc lập với hạ tầng vật lý. Ng-ời dùng có đ-ợc

cách nhìn của máy tính đơn cho một hệ thống máy tính phức hợp: sự tồn tại của hạ

tầng mạng và hoạt động của hệ thống là trong suốt với ng-ời dùng. Từ "trong suốt" ở

đây đ-ợc hiểu theo nghĩa 'thuần khiết" của một môi tr-ờng thuần nhất.

pdf182 trang | Chuyên mục: Hệ Điều Hành | Chia sẻ: dkS00TYs | Lượt xem: 1931 | Lượt tải: 0download
Tóm tắt nội dung Bài giảng Hệ điều hành phân tán (Phần 1), để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút "TẢI VỀ" ở trên
n dữ liệu đó. Ng−ợc lại FSA sẽ đợi cho đến khi RM sẽ cập nhật dữ 
liệu và l−u giữ nó. Thay vì thời gian FSA có thể liên hệ với RM khác. 
Cập nhật: FSA với TSf. Nếu TSf>Tsi thì việc cập nhật sẽ đ−ợc thực hiện, nếu 
không chờ cho sự cập nhật mới. RM có thể có cách thức riêng thuận tiện bằng cách sử 
dụng giao thức tự do. Nếu TSf<=Tsi thì sự cập nhật đã đ−ợc thực hiện hoặc là đang 
đ−ợc xử lí. Phụ thuộc vào các ứng dụng mà bỏ qua thao tác ghi chỉ có thao tác đọc và 
cập nhật. 
Ngãu hứng: Thông báo ngẫu hứng sẽ chuyển việc nhân bản từ bộ RM i sang bộ 
RM j sẽ đựơc thực hiện nếu TSj >Tsi. 
Ta có thể sử dụng vectơ gói thời gian thay cho những gói thời gian đơn lẻ. Cách thức 
này là một b−ớc tiến, vectơ gói thời gian bao gồm số hiệu đ−ợc sắp xếp (hay số hiệu 
gói) đại diện cho số thứ tự cập nhật tại RMi1, RM2, RM3. Thao tác ghi với 
TSf= bằng hoặc ít hoặc ít hơn Tsi thi đ−ợc phép thực hiện. TSf= cần 
phải đợi nh−ng chúng ta có nahạn thấy sự thực hiện sẽ diễn ra tại RM2 và RM3. 
Chúng ta đã sử dụng khái niệm tem thời gian, việc duy trì thứ tự là cần thiết nếu thao 
tác cập nhật là sửa đọc. Kết quả của dữ liệu đ−ợc tăng lên 2 lần từ sự khác biệt khi thứ 
tự đ−ợc duy trì hay thao tác bị bỏ qua. 
Nh− hình 6.11 và 6.12 mỗi quản trị nhân bản đ−ợc liên kết với 2 vectơ tem thời gian V 
và R và L.Vchứa tem thời gian mang giá trị hiện tại của dữ liệu. R cho biết những 
Hình 6.11. Một kiến trúc ngẫu h−ớng 
RM RM 
Tiêu biểu Tiêu biểu 
Kháchs 
Giá 
trị V: 
R cập 
nhật 
log L 
FSA 
Cập nhật 
Đọc-thay 
đổi
TSj < TSi TSi < TSj 
RM 
Giá 
trị V: 
R cập 
nhật 
log L 
Giá 
trị V: 
R cập 
nhật 
log L 
Cập nhật 
đọc 
Hà Quang Thụy Bài giảng Hệ điều hành phân tán (Phần 1) 
- 178-
nhóm yêu cầu về cập nhật. Chẳng hạn R= tại RM cho thấy 2 yêu cầu thao tác 
cập nhật từ và 3 và 4 thao tác cập nhật tại RM3 và RM4. 
Giao thức ngẫu hứng có thứ tự 
Đọc: FSA với TSf chứa yêu cầu q. Nếu q<=V thì RM sẽ mang giá trị tới FSA. 
Nếu không FSA sẽ đợi thực hiện. 
Cập nhật: FSA với TSf với thao tác cập nhật u. Nó đ−ợc so sánh với V. Nếu u<V 
thì coi nh− thao tác sẽ chậm và trở lại RM bởi vì thứ tự thực hiện là cần thiết. FSA sẽ 
không liên hệ nữa, việc đọc sẽ chuyển cho thao tác cập nhật. Trong tr−ờng hợp thông 
th−ờng u>=V thì ta cũng có thể suy ra u=V. Nh− vậy trong bất kì tr−ờng hợp thì việc 
cập nhật cũng đ−ợc chấp nhận. Bộ quản lí nhân bản RM tiếp nhận thêm thành phần i 
của R bằng việc chỉ ra một hoặc nhiều cập nhật đã đ−ợc thao tác cập nhật u trong 
tr−ờng hợp đăng khí vào L. Nếu u=V thì việc cập nhật đ−ợc thực hiện, tem thời gian V 
đ−ợc trộn lẫn với r. Kết quả của thao tác đều xảy ra tr−ớc khi đ−ợc uỷ thác. Nếu nhiều 
hơn một tr−ờng thoả mãn điều kiện này thì các quá trình của nó phải đăng kí theo trật 
tự của nó. Thao tác cập nhật khác chờ đợi để đăng kí vào tình trạng ổn định. Nó bị thay 
đổi khi RM có thao tác cập nhật hoá tự do tác động. Việc cập nhật khi hoàn thành sẽ 
đ−ợc đánh dấu để không lặp lại, quá trình cập nhật không xoá luôn vì nó cần định danh 
ra Rms mới. 
Ngẫu hứng: Thông điệp từ RMj tới RMi mang vectơ tem thời gian Rj của RMj và 
đăng kí vào Lj. Rj kết hợp với vectơ tem thời gian Ri của RMi. Việc đăng kí vào RMi 
đ−ợc thực hiện với Lj trừ việc cập nhật các tr−ờng có r<=Vi. Các tr−ờng này phải đ−ợc 
khai báo bởi RMi. Tập hợp đăng kí đ−ợc xem nh− là tự do nếu nó phải chứa đầy đủ 
thông tin về RM và nhiều RM khác. 
Hình 6.12. minh hoạt 
3 thao tác của quá 
trình cập nhật và 
đăng kí theo trật tự. 
Tất cả mọi vectơ tem 
thời gian đựơc khởi 
tạo giá trị . 
U1= định 
h−ớng trực tiếp tới 
RM1 đ−ợc thực hiện 
u1>=V1 khi đó 
R1=. Bản ghi 
cập nhật của r1 và u1 
đ−ợc tập trung trong 
L1 và đ−ợc thực hiện 
khi đó V1=. 
Trong khi đó L1 chỉ 
chứa quá trình cập 
nhập tự do tới RM2, 
QT cập nhật U2, U3 từ RM2, RM3 một cách riêng biệt. Chúng phải đọc dữ liệu từ 
RM1 tr−ớc vì có tem thời gian là U2 xảy ra tại RM2. Vì tem thời gian lớn hơn 
V2= nên nó đ−ợc định vị trong L2 sau khi R2 đ−ợc cập nhật tới đ−ợc 
đặt trong L3. Ví dụ trên chỉ ra những khái niệm và thao tác cơ bản để cập nhật ngãu 
hứng. 
RM1 RM2 RM3
u1=100 u2=100 u3=100 
Gossip 
 Gossip 
V=100 V = 100 V=100 
R=100 R = 110 R = 111 
Cập nhật L: Cập nhật L: Cập nhật L: 
r1=100, u1=000 r2=110, u2=100 r3=101,u3=100 
 r1=100,u1=000 r2=110,u2=100 
 r1=100,u1=000 
Hình 6.12. Kịch bản ngẫu hứng thứ tự nguyên nhân 
Hà Quang Thụy Bài giảng Hệ điều hành phân tán (Phần 1) 
- 179-
Bảng giải nghĩa cụm từ ghi tắt và thuật ngữ 
Cụm Tiếng Việt Tiếng Anht Giải nghĩa Trg 
HĐH/ 
OS 
Hệ điều hành Operating System Bộ phần mềm 6 
 Đa ch−ơng trình multiprogramming Hoạt động HĐH 11 
 Phân chia thời 
gian 
time shared Hoạt động HĐH 11 
 Đa ng−ời dùng multi-users Hoạt động HĐH 12 
 Trạm cuối terminal Thiết bị 12 
 L−ợng tử thời 
gian 
time quantum Hoạt động HĐH: lập lịch 12 
 Hệ điều hành kết 
hợp 
Combination 
Operating System 
 13 
 Siêu máy tính supercomputer Kiểu máy tính 13 
CTĐ Chuyển thông 
điệp 
message passing Công việc - loại dịch vụ 18 
ĐBQT Đồng bộ quá 
trình 
process 
syncronization 
Yêu cầu điều khiển quá 
trình 
15 
TTLQT Truyền thông 
liên quá trình 
interprocessing 
comunication 
T−ơng tác các quá trình 15 
 (Bộ-) lập lịch schedule (-er) (Môđun) lập lịch 17 
 Bộ giám sát monitor Kiểu dữ liệu đồng bộ 18 
 Điểm hẹn rendezvous (Ada) Kiểu dữ liệu đồng bộ 18 
DOS HĐH phân tán Distributed OS Kiểu HĐH 8 
NOS HĐH mạng Network OS Kiểu HĐH 8 
CAS Hệ tự trị cộng tác Cooperative 
Autonomous System 
Kiểu HĐH 8 
SPOOL
ING 
 Simultaneous 
Peripheral Operation 
OnLine 
Vào - ra của HĐH với đĩa 
từ nên vào - ra nhanh 
10 
MFT Multiprogramming 
with Fixed number of 
Tasks 
 11 
MVT Multiprogramming 
with Variable number 
of Tasks 
 12 
TSS Time Shared System 12 
VLSI Vi mạch tích hợp 
rất lớn 
Very Large Scale In. 13 
SISD Đơn lệnh - đơn 
dữ liệu 
Single Data Single 
Instruction 
 14 
Hà Quang Thụy Bài giảng Hệ điều hành phân tán (Phần 1) 
- 180-
SIMD Đơn lệnh - đa dữ 
liệu 
Single Instruction 
Multiple Data 
 14 
MISD Đa lệnh - đơn dữ 
liệu 
Multiple Instruction 
Single Data 
 14 
MIMD Đa lệnh - đa dữ 
liệu 
Multiple Instruction 
Multiple Data 
 14 
API Giao diện trình 
ứng dụng 
Application Program 
Interface 
 16 
HAL Mức trừu t−ợng 
phần cứng 
Hardware Abstraction 
Layer 
 16 
SPI Giao diện cung 
cấp dịch vụ 
Service Provider 
Interface 
 16 
PE biểu thức đ−ờng 
đi 
Path Expression 18 
CR Khoảng tới hạn Critical Region 18 
CCR khoảng tới hạn 
có điều kiện 
Condition Critical 
Region 
 18 
CSP Bộ các quá trình 
tuần tự truyền 
thông 
Communicating 
Sequential Processes 
 18 
 giao diện interface 
 bế tắc deadlock Hiện t−ợng tập quá trình 
không thực hiện 
19 
 điều khiển trang paging Một kiểu điều khiển bộ 
nhớ gián đoạn 
19 
 điều khiển 
segment 
segmentation Một kiểu điều khiển bộ 
nhớ gián đoạn 
19 
 Trạm làm việc workstation 20 
 liên thao tác interoperability 21 
 hỗn tạp heterogenous 7 
 giao vận transport service 
 điểm - điểm peer to peer 21 
OSI 21 
ISO 21 
FS Hệ thống File File system 21 
NFS Hệ thống file 
mạng 
Network FS 21 
 socket 21 
RPC lời gọi thủ tục từ 
xa 
Remote Procedure 
Call 
 21 
 đăng nhập từ xa remote login 21 
Hà Quang Thụy Bài giảng Hệ điều hành phân tán (Phần 1) 
- 181-
 chuyển file file transfer 21 
 duyệt mạng network browsing 21 
 thực hiện từ xa remote execution 21 
 không đồng bộ asynchronous dị bộ 22 
 Giao thức truyền 
mail đơn giản 
Simple Mail Transfer 
Protocol: SMTP 
 22 
URL Bộ định vị tài 
nguyên thống 
nhất 
Universal Resource 
Locator 
 22 
HTML Ngôn ngữ đánh 
dấu văn bản 
HyperText Markup 
Language 
 22 
MIME Multipurpose Internet 
Mail Extension 
 23 
 tiểu dụng applet 23 
 trong suốt transparency 24 
 trong suốt đồng 
thời 
concurrency 
transparency 
 24 
 trong suốt truy 
nhập 
access transparency 34 
 trong suốt định 
vị 
location transparency 34 
 trong suốt di trú migration 
transparency 
 34 
 trong suốt nhân 
bản 
Replication 
transparency 
 34 
 trong suốt song 
song 
parallelsm 
transparency 
 34 
 trong suốt lỗi failure transparency 34 
 trong suốt hiệu 
năng 
performance 
transparency 
 34 
 trong suốt kích 
th−ớc 
size transparency 34 
 trong suốt duyệt 
lại 
revision transparency 34 
CSCW Làm việc cộng 
tác đ−ợc hỗ trợ 
bằng máy tính 
Computer Supported 
Cooperative Work 
 26 
ODP Quá trình phân 
tán mở 
Open Distributed 
Processing 
 26 
CORB
A 
Kiến trúc môi 
giới yêu cầu đối 
t−ợng chung 
Common Object 
Request Broker 
Architeturre 
 26 
Hà Quang Thụy Bài giảng Hệ điều hành phân tán (Phần 1) 
- 182-
 phần mềm lớp 
giữa 
middleware 26 
 thứ lỗi fault tolerance 27 
 tính nhất quán consistency 28 
 tán phát broadcast 
 tán phát tin cậy reliable broadcast 
 giao dịch transaction 22 
 thuộc- ng−ời 
dùng, liên ng−ời 
dùng, và liên nút 
intrauser, interuser, 
internode 
 dịch vụ nguyên 
thủy đồng bộ 
syschronous primitive 38 
 dịch vụ kết khối blocking primitive 38 
 dịch vụ service dịch vụ của hệ thống 
 phục vụ server đ/t−ợng cung cấp dịch vụ 
 công tác coordination 
PAD thiết kế và giải 
thiết kế gói 
packet assembling 
and deassembling 
 39 
 xâu bộ xử lý processors - pool 39 
 trạm làm việc-
phục vụ 
workstation - phục vụ 39 
 cổng port 48 
 tán phát bội multicast 50 
 quảng bá broadcast 50 
 bộ nhớ chia xẻ 
phân tán 
distributed shared 
memory 
 51 
DCE Môi tr−ờng tính 
toán phân tán 
Distributed 
Computing 
Enviroment 
 51 
 hàng đợi kết nối 
với QT ngắn nhất 
join-to-the-shortest 
queue 
 140
 Thực hiện từ xa Remoce execution 145
 Dịch vụ từ xa remote service 145
 TĐ thông dịch intepretive message 145
 Lệnh gọi từ xa remote command 
 giao thức truyền 
thông ứng dụng 
Application 
communication 
protocol 
 146
 Phiên bản version 9 

File đính kèm:

  • pdfCoBanVeHDHPhantan.pdf