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高级操作系统 Advanced Operating System. 熊 焰 [email protected] 0551-63600689 中国科学技术大学计算机学院. 第四章 分布式进程和处理机管理. 分布式系统模型 分布式处理机分配 分布式进程调度 分布式系统容错 实时分布式系统. 4.1 分布式系统 模型. 模型的作用 精确地 定义 要建立或分析的系统的属性和特 征 提供 检验 这些 属性的基础 代表性的模型 数学函数型 有限状态自动机 (FSM) 图模型. 4.1 分布式系统模型. 数学 函数型 - PowerPoint PPT Presentation
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高级操作系统Advanced Operating System
0551-63600689中国科学技术大学计算机学院
数学函数型 [y1,y2,…,yn]=f(x1,x2,…,xn) f(x1,x2,…,xn)=f1(f2(f3(x1,x2,x3,…,xn)))
特点:分层 分层的好处:
组织大量数据 检查层次间输入与输出的一致性
缺点:不保存数据
4.1 分布式系统模型
利用伯克利 UNIX 中的 rsh 程序rsh machine command
第一个参数指定要使用的工作站 第二个参数表示在指定工作站上运行的命令 Rsh 程序的功能就是在指定机器上运行指定的命令
4.1.2 空闲工作站的利用
服务器端驱动的算法 方法 2
空闲工作站向整个网络发一条广播消息 所有的工作站都保存这个消息
优点 寻找空闲工作站的开销更少,冗余度更高
缺点 所有的机器都需要维护一个私有的注册文件 潜在的冲突
4.1.2 空闲工作站的利用
客户端驱动的算法 客户端运行 remote 时,发送广播
声明它需要运行哪个程序,需要多少内存,是否需要浮点运算等等
当收到应答后, remote 就从中挑选一个 启动命令在选中的空闲工作站上运行
Trick: 服务端应答时,让应答的延迟与自己当前负载成正比
4.1.2 空闲工作站的利用
透明地运行一个远程进程 代码移动比较容易 如何设置远程运行环境?
相同的文件系统,工作目录,环境变量 特殊情况
* 本地运行:读取键盘,写屏幕* 远程调用:
* SBRK(调整数据段大小)* NICE(设置 CPU 调度优先级)* PROFIL(程序计数器计数)
4.1.2 空闲工作站的利用
排队系统表达方式: A/B/m A 是到达间隔时间的概率分布 B 是服务时间的概率分布
M- 指数型概率分布 D-等值型概率分布 G- 一般分布
m 是服务员个数 本课讨论 M/M/1 模型
4.1.2 处理机池模型
Little’s Result 令 p= λ/μ 顾客等待时间的概率密度函数
fw(t)=p(1-p)e-p(1-p)t
顾客响应时间的概率密度函数 fT(t)= fs(t)⊕fw(t)= μ(1-p)e- μ(1-p)t, t>=0
平均响应时间 T= f∮ T(t)dt=1/( μ-λ)
4.1.2 处理机池模型
例题:假设有一个小水坑,鸟儿随机飞来就浴,平均到达率为 3只 / 分钟。鸟儿平均洗浴时间为 10秒 /只,指数分布。求平均一只鸟需要等待多长时间才能洗上澡? 平均到达率 λ=3只 /分钟 =0.05只 /秒 平均服务率 μ=1/10=0.1只 /秒 平均响应时间 T=20秒 平均等待时间为 20-10=10秒 /只
4.1.2 处理机池模型
这个结果具有一定普遍性并已应用到很多的系统中 例:航空公司更愿意每 5 个小时飞一架 300座的 747飞机,而不愿意每 10 分钟飞一架 10座的商业飞机。
当把处理能力分配给多个小服务器,使得每一个用户拥有一个,这与随机到达的请求不相匹配。而处理机池模型可以减少这种时间的浪费,这也是它总体性能更高的原因
4.1.2 处理机池模型
事实上,排队论的结果正是完全否定分布式操作系统的主要理由之一。
但是,响应时间并不代表一切 制造成本 响应时间的一致性 V.S. 平均响应时间 之前结果一个前提假设
所有的请求被分配在所有处理机上并行处理
4.1.2 处理机池模型