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第一章 分布式计算机系统1

1.1 分布式系统的特征2

1.1.1 资源共享2

1.1.2 开放性2

1.1.3 并发性3

1.1.4 容错性3

1.1.5 透明性3

1.2 分布式系统的总体评价4

1.2.1 优点4

1.2.2 不足4

1.3 分布式系统的结构5

1.4 分布式系统的资源管理5

1.5 分布式系统的拓扑结构6

1.5.1 全互连结构6

1.5.2 部分互连结构6

1.5.5 环形结构7

1.5.3 层次结构7

1.5.4 星形结构7

1.5.6 多存取总线结构8

1.5.7 环-星形结构8

1.5.8 有规则结构9

1.5.9 不规则结构9

1.5.10 立方体结构9

1.6 计算机网络9

1.6.1 远程网10

1.6.2 局域网11

1.6.3 网络分层结构及通信协议11

1.7 分布式操作系统13

1.7.1 多机操作系统的基本结构13

1.7.2 设计分布式操作系统时应考虑的问题14

1.7.3 构造分布式操作系统的途径15

1.7.4 分布式操作系统的结构模型16

1.7.5 分布式操作系统的层次划分17

1.7.6 分布式操作系统的控制和管理策略18

1.7.7 分布式系统与计算机网络19

1.7.8 分布式操作系统的设计方法19

1.8 小结20

第二章 分布式通信机制21

2.1 概述21

2.1.1 发送策略21

2.1.2 连接策略22

2.1.3 争夺处理22

2.1.4 保密23

2.2 消息传递24

2.2.1 消息传递原语24

2.2.2 同步消息传递方式的应用26

2.2.3 组通信28

2.2.4 组通信的实现30

2.2.5 组通信的一个实例32

2.3 远程过程调用33

2.3.1 RPC的功能35

2.3.2 RPC的通信模型35

2.3.3 RPC的结构及实现36

2.3.4 RPC的语义39

2.4 异步分布进程通信模型40

2.4.1 PCAP模型41

2.4.2 通道语法规则41

2.4.3 PCAP模型的基本算法及其改进42

2.4.4 一个层次-F通道应用43

2.4.5 性能分析45

2.5 小结45

第三章 分布式协同处理46

3.1 事件定序与时戳46

3.2 分布式互斥算法47

3.2.3 Lamport算法48

3.2.2 集中式算法48

3.2.1 分布式互斥算法的基本假定48

3.2.4 Ricart和Agrawala算法49

3.2.5 令牌传递算法51

3.3 选择算法53

3.3.1 Bully算法53

3.3.2 基于环结构的算法54

3.4 小结55

第四章 分布式资源管理56

4.1 资源共享56

4.1.1 数据迁移56

4.1.2 计算迁移56

4.1.3 作业迁移57

4.2 资源管理策略57

4.2.1 局部集中管理58

4.2.2 分散式管理58

4.2.4 一种分散式资源管理算法59

4.2.3 分级式管理59

4.2.5 招标算法60

4.3 死锁处理61

4.3.1 资源分配图62

4.3.2 进程等待图64

4.3.3 利用时戳预防死锁64

4.3.4 死锁检测方法65

4.3.5 集中式死锁检测方法66

4.3.6 层次式死锁检测方法67

4.4 小结68

第五章 分布式进程与处理机管理69

5.1 进程管理69

5.1.1 分布式进程69

5.1.2 分布式进程的状态与切换69

5.2 处理机管理70

5.2.1 处理机的状态及其转换70

5.1.3 分布式进程的同步与互斥70

5.2.2 处理机通信71

5.2.3 处理机分配与调度72

5.3 小结73

第六章 任务分配与负载平衡74

6.1 任务分配74

6.1.1 任务分配环境75

6.1.2 影响系统性能的因素75

6.1.3 基于图论的分配策略76

6.1.4 数学规划策略78

6.1.5 “合一-阈值”启发式分配算法79

6.1.6 一个改进的启发式算法81

6.1.7 基于遗传算法和模拟退火算法的任务分配策略85

6.1.8 基于非循环有向任务图的任务调度策略88

6.2 负载平衡94

6.2.1 概述94

6.2.3 负载平衡算法的组成95

6.2.2 负载平衡算法分类95

6.2.4 发送者主动算法96

6.2.5 接收者主动算法97

6.2.6 双向主动算法98

6.2.7 梯度模型98

6.2.8 接收者主动的渗透算法98

6.2.9 预约策略99

6.2.10 投标策略99

6.2.11 广播策略99

6.3 智能型任务调度算法99

6.3.1 任务调度中的知识及其表示100

6.3.2 任务调度程序的结构100

6.3.3 任务调度算法的实现101

6.4 小结102

第七章 分布式文件系统103

7.1 分布式文件系统的要求103

7.2 分布式文件系统的组成105

7.3 设计策略106

7.4 接口107

7.4.1 展开文件服务108

7.4.2 与UNIX的比较109

7.4.3 目录服务111

7.5 文件系统实现技术112

7.5.1 文件组结构112

7.5.2 权限和存取控制113

7.5.3 文件定位116

7.5.4 高速缓存117

7.6 NFS分析119

7.7 小结125

第八章 命名服务与透明性127

8.1 概述127

8.1.1 名字与属性127

8.1.2 命名服务系统128

8.1.3 命名服务的一般要求129

8.2 一般的命名方式129

8.3 分布式系统中的命名方式131

8.3.1 名字管理器的主要功能131

8.3.2 分布式系统中的命名方案131

8.3.3 惟一标识符和字符串名132

8.4 名字服务器的设计133

8.5 分布式系统的透明性134

8.5.1 透明性134

8.5.2 与透明性相关的几个问题135

8.6 实例分析136

8.6.1 SNS136

8.6.2 Internet域名系统（IDNS）140

8.7 小结144

9.1 概述145

9.2 简单分布式事务和嵌套事务145

第九章 分布式事务处理145

9.3 原子提交协议147

9.4 分布式事务的并发控制150

9.4.1 分布式事务的锁机制150

9.4.2 分布式事务中的时戳定序并发控制150

9.4.3 分布式事务中的乐观并发控制151

9.5 分布式事务的死锁152

9.6 带复制数据的事务157

9.6.1 复制事务的体系结构158

9.6.2 有效副本复制160

9.6.3 网络分割161

9.6.4 带验证的有效副本162

9.6.5 定数一致方法162

9.6.6 虚拟分割算法165

9.7 小结167

10.1 概述169

第十章 故障恢复与系统容错169

10.2 事务恢复170

10.2.1 登录171

10.2.2 影子版本173

10.2.3 恢复文件中的事务状态表及意向表表目175

10.2.4 事务的故障模型177

10.3 容错178

10.3.1 故障特征179

10.3.2 Byzantine故障180

10.4 分层故障屏蔽和成组故障屏蔽182

10.4.1 分层屏蔽182

10.4.2 成组故障屏蔽182

10.4.3 稳定存储器184

10.4.4 主服务器与备份服务器185

10.5 小结187

第十一章 分布式共享内存188

11.1 概述188

11.1.1 消息传递与DSM的比较189

11.1.2 DSM的主要处理方式190

11.2 设计和应用191

11.2.1 数据结构191

11.2.2 同步模型191

11.2.3 一致性模型192

11.2.4 修改问题194

11.2.5 颗粒性194

11.2.6 抖动问题195

11.3 有序一致性与Ivy系统195

11.4 自由一致性与Munin系统201

11.4.1 自由一致性202

11.4.2 Munin系统203

11.5 其他一致性模型204

11.6 小结205

12.1 对象概念207

第十二章 面向对象的分布式操作系统设计207

12.2 利用对象构造分布式操作系统的基本方法208

12.3 对象的保护域和权限210

12.4 对象的同步211

12.5 进程管理213

12.6 存储管理214

12.7 设备管理214

12.9 通信管理216

12.8 I/O管理216

12.10 小结217

第十三章 分布式操作系统实例分析219

13.1 Mach系统219

13.1.1 设计目标和主要设计特性220

13.1.2 Mach的主要概念221

13.1.3 端口、命名和保护222

13.1.4 任务和线程223

13.1.5 通信模型224

13.1.6 通信实现226

13.1.7 内存管理229

13.1.8 外部页面231

13.1.9 Mach的主要特征233

13.2 Chorus系统233

13.2.1 设计目标和主要设计特性234

13.2.2 Chorus的主要概念235

13.2.3 进程管理模型235

13.2.4 命名和保护238

13.2.5 资源的群组管理238

13.2.6 通信模型及其实现241

13.2.7 Chorus的主要特征243

13.3 Amoeba系统243

13.3.1 设计目标和主要设计特征244

13.3.2 保护和权限244

13.3.3 进程与通信245

13.3.4 通信实现247

13.3.5 Amoeba的主要特征250

13.4 Mach，Chorus和Amoeba三者的比较251

第十四章 中间件技术与CORBA体系结构253

14.1 中间件技术253

14.2 CORBA254

14.2.1 CORBA简述254

14.2.2 CORBA体系结构254

14.3 基于Agent和CORBA技术的分布式多媒体数据挖掘系统256

14.3.1 系统简介256

14.3.2 系统体系结构257

14.3.3 系统工作流程259

14.4 小结260

第十五章 新型分布式操作系统及其研制方法研究261

15.1 问题的提出261

15.2 新型分布式操作系统自动生成系统模型263

15.3 需要解决的关键问题266

参考文献267