分布式操作系统复习大纲课件.ppt

1、分布式操作系统复习大纲分布式操作系统复习大纲（一）分布式操作系统（0）分布式操作系统的定义（1）分布式系统的体系结构类型（2）构造分布式操作系统的途径（3）分布式操作系统的层次结构（4）多机，网络和分布式操作系统间差别（5）透明性(Transparency)意义（6）分布式计算机系统的资源管理（7）分布式操作系统的同步算法（0）分布式操作系统的定义 文献中已经给出分布式系统的各种定义，文献中已经给出分布式系统的各种定义，没有一个是满意的并且没有一个为其他所没有一个是满意的并且没有一个为其他所同意。为此，给出一个松散的特征就够了。同意。为此，给出一个松散的特征就够了。Tanenbaum给出如下定

2、义：给出如下定义：分布式操作系统是分布式系统的操作系统。分布式操作系统是分布式系统的操作系统。（1）分布式系统的体系结构类型Tanenbaum和和Renesse将分布式系统分成五将分布式系统分成五类：类：1.小型机类型小型机类型(minicomputer model)2.工作站类型工作站类型(workstation model)3.处理机池类型处理机池类型(processor pool model)4.工作站工作站-服务器类型服务器类型(workstation-server model)5.混合类型混合类型(hybrid model)（2）构造分布式操作系统的途径从头开始；从头开始；修改、扩充

3、式；修改、扩充式；层次式。层次式。（3）分布式操作系统的层次结构 一个分布式操作系统大致可分成四层，由内向外一个分布式操作系统大致可分成四层，由内向外依次是：依次是：执行层；执行层；进程通信层；进程通信层；服务支持层；服务支持层；用户接口层。用户接口层。（4）多机、网络和分布式操作系统间差别（5）透明性(Transparency)意义透明性透明性描述描述访问访问Access隐藏数据表示中的差异以及如何访问资源隐藏数据表示中的差异以及如何访问资源位置位置Location隐藏一个资源位于何处隐藏一个资源位于何处迁移迁移Migration隐藏一个资源可能移到另外位置隐藏一个资源可能移到另外位置浮动浮

4、动Relocation隐藏在使用时一个资源可能移到另外位置隐藏在使用时一个资源可能移到另外位置复制复制Replication隐藏一个资源被复制隐藏一个资源被复制并发并发Concurrency隐藏一个资源可能被若干竞争用户共享隐藏一个资源可能被若干竞争用户共享失效失效Failure隐藏一个资源的失效和恢复隐藏一个资源的失效和恢复存留存留Persistence隐藏是否一个（软件）资源在内存或在磁盘上隐藏是否一个（软件）资源在内存或在磁盘上（6）分布式计算机系统的资源管理从单个资源与多个管理者的相互关系从多个资源与多个管理者的相互关系从实用的角度分布式计算机系统的资源管理的算法从单个资源与多个管理者

5、的相互关系 全集中管理方式 即专制(autocratic)管理 功能分布管理方式即分担管理或分割(partitioned)管理 浮动管理方式即 轮流(successive)管理 全分散管理方式即 民主(democratic)管理 从多个资源与多个管理者的相互关系集中:所有资源属一个管理者管理。分管：每一资源只属一个管理者管理。部分管理：每一资源属于若干管理者管理。合管：每一资源属于全部管理者共同管理。从实用的角度分布式计算机系统的资源管理的算法招标（投标）算法招标（投标）算法回声算法回声算法由近及远算法由近及远算法（7）分布式操作系统的同步算法偏序Happened-Before关系(筒称HB)

6、的定义时钟（clock）条件的定义系统的逻辑时钟的定义事件e的时间戳的定义全序先于（）关系的定义向量时钟的定义和向量时钟的实现规则以及例子（7）分布式操作系统的同步算法集中式互斥算法分布式算法（Lamport算法）分布式算法（Ricart-Agrawala算法）令牌算法欺负（霸主Bully）算法局部状态的定义全局状态的定义一致的全局状态、不一致的全局状态、无过渡的全局状态和强一致的全局状态的定义及例子偏序Happened-Before关系(筒称HB)的定义：a b若若a和和b是同一进程中的两个事件，且是同一进程中的两个事件，且a在在b前发生；或者，前发生；或者，若若a是一进程中发送消息的事件，

7、是一进程中发送消息的事件，b是另一是另一进程中接收同一消息的事件。进程中接收同一消息的事件。该关系是传递的，即若该关系是传递的，即若a b且且b c，则，则有有a c。该关系是非自反的，即该关系是非自反的，即 a(aa)，因一事，因一事件不可能它自身之前发生。件不可能它自身之前发生。时钟（clock）条件的定义：对系统中的任何事件对系统中的任何事件a和和b，若，若a b，则，则LC(a)必须小于必须小于LC(b)。系统的逻辑时钟的定义：系统的逻辑时钟（系统的逻辑时钟（Logic Clock简记为简记为LC）是满足时钟条件的系统事件集合到非负整是满足时钟条件的系统事件集合到非负整数的映射。数的映

8、射。当事件当事件e 进程进程Pi时，时，LC(e)=LCi(e)。非负整数集合事件集合LC事件e的时间戳的定义：称事件称事件e的逻辑时钟值的逻辑时钟值LC(e)为事件为事件e的时间的时间戳（戳（Time Stamp简记为简记为TS）。）。全序先于（）关系的定义：我们称进程我们称进程pi中的事件中的事件a先于进程先于进程pj中的事件中的事件b(以以a b表示表示)当且仅当当且仅当LCi(a)LCj(b)；或；或LCi(a)=LCj(b)，且，且pi pj，其中关系，其中关系“”是进程的一个任意偏序。是进程的一个任意偏序。实现关系实现关系“”的一个简单方法是给系统中的一个简单方法是给系统中每个进程

9、赋以一个唯一的进程号，且规定：每个进程赋以一个唯一的进程号，且规定：若若i 0)IR2如果进程如果进程Pi的事件的事件a是发送消息是发送消息m事件，事件，则消息则消息m被赋予一个向量时间戳被赋予一个向量时间戳tm=VCi(a)；进程进程Pj接收同样消息接收同样消息m时时VCj作如下修改：作如下修改：kVCj k:=max(VCj k,tmk)向量时钟例子向量时钟例子集中式互斥算法分布式算法（Lamport算法）分布式算法（Ricart-Agrawala算法）令牌算法选举算法欺负（霸主Bully）算法局部状态的定义：transit(LSi,LSj)=mij|send(mij)LSi rec(mi

10、j)LSj inconsistent(LSi,LSj)=mij|send(mij)LSi rec(mij)LSj全局状态的定义：一个系统的全局状态GS是一个它的所有场点的局部状态集合；即GS=LS1,LS2,.,LSn其中n是系统中场点的个数。一致的全局状态、不一致的全局状态、无过渡的全局状态和强一致的全局状态的定义及例子：一个全局状态一个全局状态GS=LS1,LS2,.,LSn是一致的是一致的(consistent)当且仅当当且仅当 1 i n 1 j n(inconsistent(LSi,LSj)=)一个全局状态是无过渡的一个全局状态是无过渡的(transitless)，当，当且仅当且仅当

11、 1 i n 1 j n(transit(LSi,LSj)=)因此，因此，在一个无过渡的全局状态中，所有通在一个无过渡的全局状态中，所有通信通道均为空。信通道均为空。如果一个全局状态是一致的和无过渡的，则如果一个全局状态是一致的和无过渡的，则称为强一致的称为强一致的(strongly consistent)。例子（二）分布式共享内存（1）体系结构和动力（2）实现分布式共享内存的算法（3）存储一致性（4）一致性协议（1）体系结构和动力（2）实现分布式共享内存的算法 中央服务器(Central-Server)算法 迁移算法 读复制(Read-Replicatin)算法 完全复制算法（3）存储一致性

12、 严格一致性（Strict Consistency）顺序的一致性(Sequential consistency)因果一致性 一般一致性(General Consistency)处理机一致性(Processor consistency)管道（PRAM）一致性 弱一致性(Weak consistency)释放一致性(Release consistency)入口一致性(Release consistency)（4）一致性协议。写-使无效协议和 写更新协议（三）分布式系统中的死锁（1）死锁和饥饿的定义（2）分布式死锁的策略（3）利用时间戳预防死锁方法（4）死锁检测方法（1）死锁和饥饿的定义（2）分布式

13、死锁的策略四个策略被用来处理死锁：四个策略被用来处理死锁：鸵鸟鸵鸟(ostirch)算法：忽略死锁问题。算法：忽略死锁问题。检测和恢复检测和恢复(detection and recovery)：允：允许死锁出现，检测并试图恢复之。许死锁出现，检测并试图恢复之。预防预防(prevention)：静态地使死锁结构上：静态地使死锁结构上成为不可能。成为不可能。避免避免(avoidance)：由仔细地分配资源算法：由仔细地分配资源算法避免死锁。避免死锁。（3）利用时间戳预防死锁方法等等-死（死（wait-die）方法）方法因伤（因伤（wound-wait）等待）等待（4）死锁检测方法 集中式死锁检测方

14、式集中式死锁检测方式 层次式死锁检测方法层次式死锁检测方法 其它分布式方法其它分布式方法Chandy-Misra-Haas算法算法 分布式事务处理死锁检测方法分布式事务处理死锁检测方法(四)并发程序设计的数学模型（1）Petri网模型（2）时态逻辑模型（1）Petri网模型Petri网结构和Petri网图的定义标志的定义作标志的Petri网结构和作标志的Petri网图的定义能行的转移的定义点燃的规则用作标志的Petri网结构和作标志的Petri网图模拟并发程序设计的例子，例如，临界区，有界缓冲取，读者和作者，五个哲学家问题等，点燃45次（2）时态逻辑模型 模态逻辑的定义 时态逻辑的定义，线性离

15、散时态逻辑的定义，语义模型 用时态逻辑证明Dekker算法和Peterson算法的安全性和活动性（五）命名系统（1）在一个系统中有多级标识符，一般至少有两级标识符：面向机器的标识符和面向机器的标识符和 面向用户的标识符。面向用户的标识符。（2）标识符系统的组成一个标识符系统由三部分组成：一级或多级标识符一个标识符系统由三部分组成：一级或多级标识符的字母表，构成标识符的规则以及映射函数或映的字母表，构成标识符的规则以及映射函数或映射表。在对对象进行重定位、共享、创建、取消射表。在对对象进行重定位、共享、创建、取消等操作时，必须修改相应的映射机构。等操作时，必须修改相应的映射机构。11醉翁亭记 1

16、反复朗读并背诵课文，培养文言语感。2结合注释疏通文义，了解文本内容，掌握文本写作思路。3把握文章的艺术特色，理解虚词在文中的作用。4体会作者的思想感情，理解作者的政治理想。一、导入新课范仲淹因参与改革被贬，于庆历六年写下岳阳楼记，寄托自己“先天下之忧而忧，后天下之乐而乐”的政治理想。实际上，这次改革，受到贬谪的除了范仲淹和滕子京之外，还有范仲淹改革的另一位支持者北宋大文学家、史学家欧阳修。他于庆历五年被贬谪到滁州，也就是今天的安徽省滁州市。也是在此期间，欧阳修在滁州留下了不逊于岳阳楼记的千古名篇醉翁亭记。接下来就让我们一起来学习这篇课文吧！【教学提示】结合前文教学，有利于学生把握本文写作背景，

17、进而加深学生对作品含义的理解。二、教学新课目标导学一：认识作者，了解作品背景作者简介：欧阳修(10071072)，字永叔，自号醉翁，晚年又号“六一居士”。吉州永丰(今属江西)人，因吉州原属庐陵郡，因此他又以“庐陵欧阳修”自居。谥号文忠，世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家，与韩愈、柳宗元、王安石、苏洵、苏轼、苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。关于“醉翁”与“六一居士”：初谪滁山，自号醉翁。既老而衰且病，将退休于颍水之上，则又更号六一居士。客有问曰：“六一何谓也？”居士曰：“吾家藏书一万卷，集录三代以来金石遗文一千卷，有琴一张，有棋一局，而

18、常置酒一壶。”客曰：“是为五一尔，奈何？”居士曰：“以吾一翁，老于此五物之间，岂不为六一乎？”写作背景：宋仁宗庆历五年(1045年)，参知政事范仲淹等人遭谗离职，欧阳修上书替他们分辩，被贬到滁州做了两年知州。到任以后，他内心抑郁，但还能发挥“宽简而不扰”的作风，取得了某些政绩。醉翁亭记就是在这个时期写就的。目标导学二：朗读文章，通文顺字1初读文章，结合工具书梳理文章字词。2朗读文章，划分文章节奏，标出节奏划分有疑难的语句。节奏划分示例环滁/皆山也。其/西南诸峰，林壑/尤美，望之/蔚然而深秀者，琅琊也。山行/六七里，渐闻/水声潺潺，而泻出于/两峰之间者，酿泉也。峰回/路转，有亭/翼然临于泉上者，

19、醉翁亭也。作亭者/谁？山之僧/曰/智仙也。名之者/谁？太守/自谓也。太守与客来饮/于此，饮少/辄醉，而/年又最高，故/自号曰/醉翁也。醉翁之意/不在酒，在乎/山水之间也。山水之乐，得之心/而寓之酒也。节奏划分思考“山行/六七里”为什么不能划分为“山/行六七里”？明确：“山行”意指“沿着山路走”，“山行”是个状中短语，不能将其割裂。“望之/蔚然而深秀者”为什么不能划分为“望之蔚然/而深秀者”？明确：“蔚然而深秀”是两个并列的词，不宜割裂，“望之”是总起词语，故应从其后断句。【教学提示】引导学生在反复朗读的过程中划分朗读节奏，在划分节奏的过程中感知文意。对于部分结构复杂的句子，教师可做适当的讲解引

20、导。目标导学三：结合注释，翻译训练1学生结合课下注释和工具书自行疏通文义，并画出不解之处。【教学提示】节奏划分与明确文意相辅相成，若能以节奏划分引导学生明确文意最好；若学生理解有限，亦可在解读文意后把握节奏划分。2以四人小组为单位，组内互助解疑，并尝试用“直译”与“意译”两种方法译读文章。3教师选择疑难句或值得翻译的句子，请学生用两种翻译方法进行翻译。翻译示例：若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝，晦明变化者，山间之朝暮也。野芳发而幽香，佳木秀而繁阴，风霜高洁，水落而石出者，山间之四时也。直译法：那太阳一出来，树林里的雾气散开，云雾聚拢，山谷就显得昏暗了，朝则自暗而明，暮则自明而暗，或暗或明，变化不

21、一，这是山间早晚的景色。野花开放，有一股清幽的香味，好的树木枝叶繁茂，形成浓郁的绿荫。天高气爽，霜色洁白，泉水浅了，石底露出水面，这是山中四季的景色。意译法：太阳升起，山林里雾气开始消散，烟云聚拢，山谷又开始显得昏暗，清晨自暗而明，薄暮又自明而暗，如此暗明变化的，就是山中的朝暮。春天野花绽开并散发出阵阵幽香，夏日佳树繁茂并形成一片浓荫，秋天风高气爽，霜色洁白，冬日水枯而石底上露，如此，就是山中的四季。【教学提示】翻译有直译与意译两种方式，直译锻炼学生用语的准确性，但可能会降低译文的美感；意译可加强译文的美感，培养学生的翻译兴趣，但可能会降低译文的准确性。因此，需两种翻译方式都做必要引导。全文直

22、译内容见我的积累本。目标导学四：解读文段，把握文本内容1赏析第一段，说说本文是如何引出“醉翁亭”的位置的，作者在此运用了怎样的艺术手法。明确：首先以“环滁皆山也”五字领起，将滁州的地理环境一笔勾出，点出醉翁亭坐落在群山之中，并纵观滁州全貌，鸟瞰群山环抱之景。接着作者将“镜头”全景移向局部，先写“西南诸峰，林壑尤美”，醉翁亭坐落在有最美的林壑的西南诸峰之中，视野集中到最佳处。再写琅琊山“蔚然而深秀”，点山“秀”，照应上文的“美”。又写酿泉，其名字透出了泉与酒的关系，好泉酿好酒，好酒叫人醉。“醉翁亭”的名字便暗中透出，然后引出“醉翁亭”来。作者利用空间变幻的手法，移步换景，由远及近，为我们描绘了一

23、幅幅山水特写。2第二段主要写了什么？它和第一段有什么联系？明确：第二段利用时间推移，抓住朝暮及四季特点，描绘了对比鲜明的晦明变化图及四季风光图，写出了其中的“乐亦无穷”。第二段是第一段“山水之乐”的具体化。3第三段同样是写“乐”，但却是写的游人之乐，作者是如何写游人之乐的？明确：“滁人游”，前呼后应，扶老携幼，自由自在，热闹非凡；“太守宴”，溪深鱼肥，泉香酒洌，美味佳肴，应有尽有；“众宾欢”，投壶下棋，觥筹交错，说说笑笑，无拘无束。如此勾画了游人之乐。4作者为什么要在第三段写游人之乐？明确：写滁人之游，描绘出一幅太平祥和的百姓游乐图。游乐场景映在太守的眼里，便多了一层政治清明的意味。太守在游人

24、之乐中酒酣而醉，此醉是为山水之乐而醉，更是为能与百姓同乐而醉。体现太守与百姓关系融洽，“政通人和”才能有这样的乐。5第四段主要写了什么？明确：写宴会散、众人归的情景。目标导学五：深入解读，把握作者思想感情思考探究：作者以一个“乐”字贯穿全篇，却有两个句子别出深意，不单单是在写乐，而是另有所指，表达出另外一种情绪，请你找出这两个句子，说说这种情绪是什么。明确：醉翁之意不在酒，在乎山水之间也。醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。这种情绪是作者遭贬谪后的抑郁，作者并未在文中袒露胸怀，只含蓄地说：“醉能同其乐，醒能述以文者，太守也。”此句与醉翁亭的名称、“醉翁之意不在酒，在乎山水之间也”前后呼应，并与“

25、滁人游”“太守宴”“众宾欢”“太守醉”连成一条抒情的线索，曲折地表达了作者内心复杂的思想感情。目标导学六：赏析文本，感受文本艺术特色1在把握作者复杂感情的基础上朗读文本。2反复朗读，请同学说说本文读来有哪些特点，为什么会有这些特点。(1)句法上大量运用骈偶句，并夹有散句，既整齐又富有变化，使文章越发显得音调铿锵，形成一种骈散结合的独特风格。如“野芳发而幽香，佳木秀而繁阴”“朝而往，暮而归，四时之景不同，而乐亦无穷也”。(2)文章多用判断句，层次极其分明，抒情淋漓尽致，“也”“而”的反复运用，形成回环往复的韵律，使读者在诵读中获得美的享受。(3)文章写景优美，又多韵律，使人读来不仅能感受到绘画美

26、，也能感受到韵律美。目标导学七：探索文本虚词，把握文言现象虚词“而”的用法用法文本举例表并列1.蔚然而深秀者；2.溪深而鱼肥；3.泉香而酒洌；4.起坐而喧哗者表递进1.而年又最高；2.得之心而寓之酒也表承接1.渐闻水声潺潺，而泻出于两峰之间者；2.若夫日出而林霏开，云归而岩穴暝；3.野芳发而幽香，佳木秀而繁阴；4.水落而石出者；5.临溪而渔；6.太守归而宾客从也；7.人知从太守游而乐表修饰1.朝而往，暮而归；2.杂然而前陈者表转折1.而不知人之乐；2.而不知太守之乐其乐也虚词“之”的用法用法文本举例表助词“的”1.泻出于两峰之间者；2.醉翁之意不在酒；3.山水之乐；4.山间之朝暮也；5.宴酣之

27、乐位于主谓之间，取消句子独立性而不知太守之乐其乐也表代词1.望之蔚然而深秀者；2.名之者谁(指醉翁亭)；3.得之心而寓之酒也(指山水之乐)【教学提示】更多文言现象请参见我的积累本。三、板书设计路线：环滁琅琊山酿泉醉翁亭风景：朝暮之景四时之景山水之乐(醉景)风俗：滁人游太守宴众宾欢 太守醉宴游之乐(醉人)心情：禽鸟乐人之乐乐其乐与民同乐(醉情)可取之处重视朗读，有利于培养学生的文言语感，并通过节奏划分引导学生理解文意，突破了仅按注释疏通文义的桎梏，有利于引导学生自主思考；不单纯关注“直译”原则，同时培养学生的“意译”能力，引导学生关注文言文的美感，在一定程度上有助于培养学生的核心素养。不足之处文章难度相对较高，基础能力低的学生难以适应该教学。会员免费下载