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第1章 分布式系统概述1

1.1　什么是分布式系统1

1.2　目标2

1.2.1　分布式系统与集中式系统相比较而言的优点2

1.2.2　分布式系统与独立PC机相比较的优点4

1.2.3　分布式系统的缺点5

1.3　硬件概念5

1.3.1　基于总线的多处理机7

1.3.2　交换型多处理机8

1.3.3　基于总线的多计算机10

1.3.4　交换型多计算机10

1.4　软件概念11

1.4.1　网络操作系统12

1.4.2　真正的分布式系统13

1.4.3　多处理机分时系统14

1.5　设计中的问题16

1.5.1　透明性16

1.5.2　灵活性18

1.5.3　可靠性19

1.5.4　性能20

1.5.5　可伸缩性21

1.6　小结22

习题23

第2章 分布式系统的通信25

2.1　分层协议25

2.1.1　物理层27

2.1.2　数据链路层28

2.1.3 网络层28

2.1.4　传输层29

2.1.5　会话层29

2.1.6　表示层30

2.1.7　应用层30

2.2　ATM网络30

2.2.1　什么是异步传输模式30

2.2.2　ATM物理层32

2.2.3　ATM层32

2.2.4　ATM适配层33

2.2.5　ATM交换34

2.2.6　ATM对分布式系统的影响35

2.3　客户-服务器模式36

2.3.1　客户和服务器36

2.3.2　客户和服务器的一个示例37

2.3.3　寻址40

2.3.4　阻塞与非阻塞原语42

2.3.5　有缓冲和无缓冲原语44

2.3.6　可靠和非可靠原语45

2.3.7　客户-服务器模式的实现47

2.4　远程过程调用48

2.4.1　基本RPC操作49

2.4.2　参数传递51

2.4.3　动态捆绑55

2.4.4　失败情况下的RPC语义57

2.4.5　实现的问题60

2.4.6　问题领域68

2.5　组通信70

2.5.1　组通信的引入70

2.5.2　设计的问题71

2.5.3　在ISIS中的组通信78

2.6　小结81

习题82

第3章 分布式系统的同步84

3.1 时钟同步84

3.1.1　逻辑时钟85

3.1.2　物理时钟88

3.1.3　时钟同步算法90

3.1.4　使用同步时钟93

3.2　互斥94

3.2.1　集中式算法95

3.2.2　分布式算法95

3.2.3　令牌环算法97

3.2.4　三种算法的比较98

3.3　选举算法99

3.3.1　欺负算法99

3.3.2　环算法100

3.4　原子事务101

3.4.1　原子事务简介101

3.4.2　事务模型103

3.4.3　实现106

3.4.4　并发控制109

3.5　分布式系统中的死锁112

3.5.1　分布式死锁检测113

3.5.2　分布式死锁预防115

3.6　小结117

习题117

第4章 分布式系统中的进程和处理机120

4.1　线程120

4.1.1　线程简介120

4.1.2　线程的用途121

4.1.3　线程包的设计问题123

4.1.4　实现一个线程包126

4.1.5　线程和远程过程调用（RPC）130

4.2　系统模型131

4.2.1　工作站模型131

4.2.2　使用空闲工作站133

4.2.3　处理机池模型136

4.2.4　混合模型139

4.3　处理机分配139

4.3.1　分配模型139

4.3.2　处理机分配算法的设计问题141

4.3.3　处理机分配算法的实现问题142

4.3.4　处理机分配算法举例144

4.4　分布式系统的调度148

4.5　容错150

4.5.1　组成部件错误150

4.5.2　系统失效151

4.5.3　同步系统与异步系统151

4.5.4　使用冗余151

4.5.5　使用主动复制方法的容错152

4.5.6　使用主机后备的容错154

4.5.7　容错系统中的协同一致155

4.6　实时分布式系统157

4.6.1　什么是实时系统157

4.6.2　设计问题160

4.6.3　实时通信162

4.6.4　实时调度165

4.7　小结170

习题170

第5章 分布式文件系统173

5.1　分布式文件系统设计173

5.1.1　文件服务接口173

5.1.2　目录服务器接口175

5.1.3　文件共享的语义178

5.2　分布式文件系统的实现181

5.2.1　文件的使用181

5.2.2　系统结构182

5.2.3　高速缓存184

5.2.4　复制189

5.2.5　例子：SUN公司的网络文件系统191

5.2.6　学到的教训196

5.3　分布式文件系统的发展趋势197

5.3.1　新的硬件197

5.3.2　规模198

5.3.3　广域网199

5.3.4　移动用户200

5.3.5　容错200

5.3.6　多媒体200

5.4　小结201

习题201

第6章 分布式共享存储器203

6.1　简介204

6.2　什么是共享存储器205

6.2.1　芯片存储器205

6.2.2　基于总线的多处理机205

6.2.3　基于环的多处理机208

6.2.4　交换式多处理机210

6.2.5　NUMA多处理机215

6.2.6　分布式共享系统的比较217

6.3　一致性模型219

6.3.1　严格一致性220

6.3.2　顺序一致性221

6.3.3　因果一致性224

6.3.4　PRAM一致性和处理器一致性225

6.3.5　弱一致性226

6.3.6　释放一致性228

6.3.7　入口一致性230

6.3.8　一致性模型总结230

6.4　基于分页的分布式共享存储器231

6.4.1　基本设计232

6.4.2　复制232

6.4.3　粒度233

6.4.4　实现顺序一致性234

6.4.5　寻找拥有者237

6.4.6　寻找拷贝238

6.4.7　页面置换238

6.4.8　同步239

6.5　共享变量的分布式共享存储器240

6.5.1 Munin240

6.5.2　Midway245

6.6　基于对象的分布共享内存246

6.6.1　对象247

6.6.2　Linda248

6.6.3　Orca253

6.7 比较257

6.8　小结258

习题258

第7章 实例研究1：Amoeba260

7.1 Amoeba介绍260

7.1.1　Amoeba的发展史260

7.1.2　研究目标260

7.1.3　Amoeba的系统结构261

7.1.4　Amoeba微内核263

7.1.5　Amoeba服务器264

7.2　Amoeba中的对象和权能265

7.2.1　权能265

7.2.2　对象保护266

7.2.3　标准操作267

7.3　Amoeba中的进程管理268

7.3.1　进程268

7.3.2　线程270

7.4　Amoeba中的内存管理270

7.4.1　段271

7.4.2　段映射271

7.5　Amoeba的通信272

7.5.1　远程过程调用272

7.5.2　Amoeba的组通信275

7.5.3　快速本地互联协议FLIP281

7.6　Amoeba服务器286

7.6.1　子弹服务器286

7.6.2 目录服务器289

7.6.3　复制服务器293

7.6.4　运行服务器293

7.6.5　引导服务器294

7.6.6　TCP/IP服务器295

7.6.7　其他服务器295

7.7　小结295

习题296

第8章 实例研究2：Mach297

8.1　有关Mach的介绍297

8.1.1　Mach的发展历史297

8.1.2　Mach的设计目标298

8.1.3　Mach微内核298

8.1.4　Mach的BSD UNIX服务器300

8.2　Mach中的进程管理300

8.2.1　进程300

8.2.2　线程302

8.2.3　调度305

8.3　Mach的存储管理307

8.3.1　虚拟内存307

8.3.2　存储共享309

8.3.3　外部存储管理器312

8.3.4　Mach中的分布式共享存储314

8.4　Mach中的通信315

8.4.1　端口315

8.4.2　消息的发送与接收319

8.4.3　网络消息服务器323

8.5　Mach的UNIX仿真325

8.6　小结326

习题326

第9章 实例研究3：Chorus328

9.1　Chorus简介328

9.1.1　Chorus的发展史328

9.1.2　Chorus的设计目标329

9.1.3　Chorus系统结构330

9.1.4　内核概念331

9.1.5　内核结构332

9.1.6　UNIX子系统333

9.1.7　面向对象子系统334

9.2　Chorus中的进程管理334

9.2.1　进程334

9.2.2　线程335

9.2.3　调度336

9.2.4　陷阱、异常和中断337

9.2.5　进程管理的内核调用337

9.3　Chorus的内存管理339

9.3.1　区域和段339

9.3.2　映像程序339

9.3.3　分布式共享存储器340

9.3.4　内存管理的内核调用340

9.4　Chorus中的通信342

9.4.1　消息342

9.4.2　端口342

9.4.3　通信操作343

9.4.4　通信的内核调用344

9.5　Chorus中的UNIX仿真345

9.5.1　UNIX进程的结构346

9.5.2　对UNIX的扩展346

9.5.3　Chorus上UNIX的实现347

9.6　COOL：一个面向对象的子系统350

9.6.1　COOL的体系结构351

9.6.2　COOL基层351

9.6.3　COOL通用运行时系统352

9.6.4　语言运行时系统352

9.6.5　COOL的实现353

9.7　Amoeba,Mach和Chorus之比较353

9.7.1　指导思想353

9.7.2　对象354

9.7.3　进程355

9.7.4　内存模式355

9.7.5　通信356

9.7.6　服务器357

9.8　小结358

习题358

第10章 实例研究4：DCF360

10.1　关于DCE的介绍360

10.1.1　DCE的历史360

10.1.2　DCE的目标360

10.1.3　DCE部件361

10.1.4　信元363

10.2　线程365

10.2.1　DCE线程介绍365

10.2.2　调度366

10.2.3 同步367

10.2.4　线程调用367

10.3　远程过程调用370

10.3.1　DCE RPC的目标370

10.3.2　客户与服务器的编写370

10.3.3　客户到服务器的绑定372

10.3.4　RPC的执行373

10.4　时间服务374

10.4.1　DTS时间模型374

10.4.2　DTS实现376

10.5 目录服务377

10.5.1　名字377

10.5.2　信元目录服务378

10.5.3　全局目录服务381

10.6　安全服务384

10.6.1　安全模式384

10.6.2　安全部件386

10.6.3　许可证与鉴别码387

10.6.4　认证过的RPC388

10.6.5　访问控制表390

10.7　分布式文件系统391

10.7.1　DFS接口392

10.7.2　服务器核心中的DFS部件394

10.7.3 客户内核中的DFS部件395

10.7.4　用户空间中的DFS部件397

10.8　小结398

习题399

第11章 读物列表与参考书目401

11.1　阅读材料建议401

11.1.1　介绍性和普通著作401

11.1.2　分布式系统通信402

11.1.3　分布式系统同步402

11.1.4　分布式系统进程和处理机403

11.1.5　分布式文件系统404

11.1.6　分布式共享存储器404

11.1.7　实例研究1：Amoeba404

11.1.8　实例研究2：Mach405

11.1.9　实例研究3：Chorus405

11.1.10　实例研究4：DCE406

11.2　文献目录（按字母顺序排列）406