北郵高操期末試題答案及知識點(diǎn)總結(jié)(孟祥武)更新

1、1. 論述下分布式操作系統(tǒng)的透明性是什么？設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)一個分布式操作系統(tǒng)時，實(shí)現(xiàn)透明性的難點(diǎn)是什么？位置透明：用戶不知道資源位于何處 遷移透明：資源可以不改名地隨意移動 復(fù)制透明：用戶不知道有多少個拷貝存在 并發(fā)透明：多個用戶可以自動的共享資源 并行透明：系統(tǒng)活動可以在用戶沒有感覺的情況下并行發(fā)生 所謂分布式透明性就是在編寫程序時好像數(shù)據(jù)沒有被分布一樣。實(shí)現(xiàn)透明性的難點(diǎn)在于創(chuàng)建一個分布式數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)可提供有效的存取手段來操縱這些結(jié)點(diǎn)上的子數(shù)據(jù)庫。2. 論述遠(yuǎn)程過程調(diào)用RPC與本地調(diào)用的區(qū)別？論述RPC調(diào)用語義，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)中的問題。A、區(qū)別數(shù)據(jù)表示問題如果RPC是在兩種異構(gòu)的機(jī)器上進(jìn)行的，不同機(jī)器數(shù)據(jù)

2、表示可能不同，包括機(jī)器的字長等。指針 在不具備共享地址空間的情況下，RPC不可能允許在網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)傳遞指針。故障 調(diào)用者和被調(diào)用者都可能在調(diào)用期間發(fā)生故障B、調(diào)用語義：v 對于故障，由于調(diào)用者無法知道到底出現(xiàn)了那種情況，因此，系統(tǒng)需要提供一些基本的保護(hù)機(jī)制來確保RPC的正確效果。不同RPC實(shí)現(xiàn)方案定義的這種效果或RPC語義是有差別的，以下是幾種常用的RPC調(diào)用語義。 At- Most -Once (最多一次) 相同RPC的重復(fù)調(diào)用，服務(wù)器不處理。 At- least -Once (至少一次) RPC將被執(zhí)行至少一次，可能多次。 Last -of-Many-Call （最近調(diào)用） 每個調(diào)用包含一個

3、標(biāo)識，client接收最近調(diào)用者的返回值。（1）、last-of-many 對執(zhí)行一個遠(yuǎn)程過程調(diào)用而言，被調(diào)用的過程可能執(zhí)行若干次，但規(guī)定其最后一次執(zhí)行的結(jié)果作為返回結(jié)果（2）、at-most-once 若調(diào)用者收到了回復(fù)消息，則被調(diào)用的過程正確地完成了它的一次（僅僅一次）執(zhí)行。如果調(diào)用者沒收到回復(fù)消息，或者，如果調(diào)用者在獲得回復(fù)消息之前發(fā)生故障，那么，這時的調(diào)用效果就看作是根本就沒有執(zhí)行相應(yīng)的過程（3）、at-least-once 在場點(diǎn)正常情況下,則遠(yuǎn)程過程至少執(zhí)行一次，且回復(fù)消息可能返回一次或多次。在場點(diǎn)故障時，就不能保證遠(yuǎn)程過程是否已被執(zhí)行或曾返回任何回復(fù)消息（4）、exactly-o

4、nce若server正常，則遠(yuǎn)程過程將恰好執(zhí)行一次，并返回一個調(diào)用結(jié)果。同ssend/reveive通信原語有許多變種一樣，RPC也有一些不同的形式。例如可以允許異步遠(yuǎn)程過程調(diào)用，因此，調(diào)用者和被調(diào)用者可以并行執(zhí)行，調(diào)用者負(fù)責(zé)在稍后某一時刻執(zhí)行一個所謂的會和（rendezvous）來獲取調(diào)用結(jié)果問題：C、問題v RPC系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)問題 RPC協(xié)議族 面向連接的 面向非連接的 選擇標(biāo)準(zhǔn)通用協(xié)議，還是專門為RPC設(shè)計(jì)的協(xié)議 信包和報文的長度 確認(rèn) 停等協(xié)議（stop and wait protocol） 爆發(fā)協(xié)議（blast protocol） 緩沖區(qū) 緩沖池 計(jì)時管理v 失敗情況下的PRC語義，可

5、能出現(xiàn)的問題及其解決方法 服務(wù)器必須被正確定位 指針與復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)難以傳送； 全局變量很難使用； 很難有精確的RPC語義；實(shí)現(xiàn)RPC 時要解決的典型問題包括：（1）參數(shù)編組與解組，（2）調(diào)用語義或在不同地址空間的參數(shù)傳遞語義，（3）在客戶端與服務(wù)器之間的控制與數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議，還有（4）綁定或如何發(fā)現(xiàn)一個服務(wù)提供者，以及如何從客戶端連接它。3. 分布式操作系統(tǒng)中的負(fù)載是什么？負(fù)載平衡算法的組成，影響動態(tài)平衡算法效率的因素有哪些？A、負(fù)載 CPU隊(duì)列的長度（比如進(jìn)程的數(shù)目） 某段時間內(nèi)CPU隊(duì)列的平均長度 可用內(nèi)存的大小 上下文切換的速率 系統(tǒng)調(diào)用的速率 CPU的利用率 B、負(fù)載平衡算法的組成 轉(zhuǎn)

6、移策略 選擇策略 定位策略 信息策略 收集信息的方式：集中式（多對一，一對多）和分布式（多對多的指令） 收集的時機(jī)：周期或非周期 收集的范圍：全局還是局部 v 收集的負(fù)載信息內(nèi)容：節(jié)點(diǎn)機(jī)的負(fù)載信息。在運(yùn)行的靜態(tài)和動態(tài)階段所收集的負(fù)載信息內(nèi)容應(yīng)該是不同的。C、影響動態(tài)平衡算法效率的因素有哪些？ 算法 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 結(jié)點(diǎn)的度數(shù) Davg= D(I,j)/N(N-1) 執(zhí)行動態(tài)負(fù)載平衡代碼的頻率 確定負(fù)載平衡的粒度 負(fù)載平衡中其他相關(guān)因素 編碼文件和數(shù)據(jù)文件 比如地理上分布的系統(tǒng)，移動所需的代價。 系統(tǒng)的穩(wěn)定性 系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu) 總線連接系統(tǒng)中傳遞文件的成本比超立方體的要高。4. 分布式操作系統(tǒng)中事務(wù)的

7、并發(fā)控制采用什么機(jī)制？給出兩種并發(fā)控制方法，并比較兩種方法的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。A、機(jī)制 加鎖 樂觀并發(fā)控制 時間戳定序 B、兩種并發(fā)控制方法C、比較v 樂觀并發(fā)控制的優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：避免了死鎖，允許最大的并行度。 缺點(diǎn)：有時會失效，所有的事務(wù)都必須退回重新運(yùn)行一遍。在重負(fù)載的情況下，比較嚴(yán)重。 v 時間戳定序優(yōu)缺點(diǎn) 優(yōu)點(diǎn)：不會出現(xiàn)死鎖。 缺點(diǎn)：在于實(shí)現(xiàn)的復(fù)雜性，這將導(dǎo)致降低性能。加鎖：鎖的粒度越小，加鎖就可以越精確，也就能實(shí)現(xiàn)更大的并行度。同時，鎖的粒度越小，就需要更多的鎖，這樣開銷也就越大，也就更容易導(dǎo)致死鎖5. 假設(shè)有5臺計(jì)算機(jī)、10部智能移動終端構(gòu)成局域網(wǎng)，通過局域網(wǎng)，計(jì)算機(jī)、5部只能移動終端之間可以相互讀寫其他機(jī)器硬盤上的數(shù)據(jù)，基于這個環(huán)境，設(shè)計(jì)一個分布式文件系統(tǒng)，給出主要實(shí)現(xiàn)技術(shù)，說明一下，該分布式