Styresystemer og tjenester

Transkript

1 Styresystemer og tjenester Indhold: 1. Introduktion til styresystemer. 2. Processer og tråde. 3. Synkroniseringsmetoder og InterProcesCommunikation. 4. Memory management. 5. I/O og devicedrivere. 6. Filsystemer. 7. Distribuerede systemer. 8. Sikkerhed. 9. Systemovervågning og konfigurering. 10. Sammendrag samt lidt uddybende stof. Per P. Madsen Styresystemer og tjenester 1

2 Distribuerede systemer. Et distridueret system er en samling af uafhængige computere som fremstår overfor brugeren som et enkelt samordnet system Dvs: Selvstændige maskiner med noget software der gør at de overfor brugeren fremstår som en helhed. Fx: WWW, Netværksfilsystemet (NFS,AFS), Amoeba, osv. Per P. Madsen Styresystemer og tjenester 2

3 Distribuerede systemer. Tæt koblede hardware. Løst koblede hardware. Per P. Madsen Styresystemer og tjenester 3

4 Tæt/løst koblet Tætkoblet software: Megen kommunikation vha: Procedurekald, shared mem. og alm IPC. Løstkoblet software: Velafgrænset komunikation Fx: Client-Server 1. Tæt software + løst hardware = Distribuerede OS. Multi-computer 2. Løst software + løst hardware = NFS (deling af filer centralt fra server) 3. Tæt software + tæt hardware = Multi-processer mainframe Per P. Madsen Styresystemer og tjenester 4

5 Multi-processor system Definition: Et computersystem med to ellere flere CPU er som har fuld adgang til et fældes RAM-lager.

6 Multi-processor Hardware Bus-baseret multi-processor Per P. Madsen Styresystemer og tjenester 6

7 Multi-processor Hardware Multi-processor med crossbar switch

8 Multi-processor Hardware Omega Switch

9 Multi-processor OS N-parallelle computere dog med fældes device. Per P. Madsen Styresystemer og tjenester 9

10 Multi-processor OS Master slave: Master køre OS og dermed fældes resurser. Per P. Madsen Styresystemer og tjenester 10

11 Multi-processor OS Alle er lige og deler om fældes resurser. Per P. Madsen Styresystemer og tjenester 11

12 Multi-processor Synkronisering. Test-set instruktion Per P. Madsen Styresystemer og tjenester 12

13 Multi-processor Synkronisering. Test-set instruktion læser og skriver. Enter: If lockvar == 1 then wait; while test-set(lockvar) == 1 do ; Leave: Lockvar = 0; Signal; Per P. Madsen Styresystemer og tjenester 13

14 Multi-processor schedulering. God metode hvis processerne er uafhængige. Forbedringer: SpinLock flag. Cache optimering: Affinity schedulering. Per P. Madsen Styresystemer og tjenester 14

15 Multi-processor schedulering. Space Sharing: CPU er alloceres i grupper typisk en pr tråd. Per P. Madsen Styresystemer og tjenester 15

16 Multi-processor schedulering. Per P. Madsen Styresystemer og tjenester 16

17 Multi-processor schedulering. Gang schedulering Per P. Madsen Styresystemer og tjenester 17

18 Multi-computer Definition: Tæt koblede CPU er uden fældes memory. Fx: Cluster computer Clusters Of Workstations (COWs) Per P. Madsen Styresystemer og tjenester 18

19 Multi-computer Per P. Madsen Styresystemer og tjenester 19

20 Shared memory Per P. Madsen Styresystemer og tjenester 20

21 Shared memory Replication (a) Sider fordelt på 4 maskiner (b) CPU 0 læser side 10 (c) CPU 1 læser side 10 Per P. Madsen Styresystemer og tjenester 21

22 Multicomputer Scheduling Process Graph-theoretic deterministic algorithm

23 Load Balancing Sender-initiated distributed heuristic algorithm overloaded sender Receiver-initiated distributed heuristic algorithm under loaded receiver

24 Shared memory Per P. Madsen Styresystemer og tjenester 24

25 Linda eller JavaSpace Independent processer Kommunikere via et virtuelt tupel space. Operationer: out, in, read, eval

26 Distributed Systems

27 Distributed Systems Eksempler: WWW: Hypertekst system. AFS, NFS: Distribueret filsystem. Linda, Jini: Virtuel memory kommunikation WWW

28 WWW Hvordan en browser læser en side: 1. Spørger DNS efter IP adressen 2. DNS replier med IP adressen 3. Browser opretter en TCP forbindelse 4. Sender HTTP request til WWW-server 5. Serveren sender siden 6. TCP forbindelsen lukkes 7. Browseren fortolker og viser siden Per P. Madsen Styresystemer og tjenester 28

29 Distribueret File System (a) (b) Transfer Modeller (a) upload/download model (b) remote access model

30 File mounting Naming Transparency (b) Clienter har samme filtræ (c) Clienter med forskellig filtræ

31 NFS

32 Publish-Subscribe

33 Jini Device plugges ind i netværket Device tilbyder user-service

34 Web service Per P. Madsen Styresystemer og tjenester 34