تحقیق درباره اصول سیستم‌های عامل توزیع شده (24 صفحه)

امتیاز 0 از 0 نفر

اصول سيستم‌هاي عامل توزيع شده

در طول دو دهه اخير، حصول پيشرفت در تكنولوژي ميكروالكترونيك باعث در دسترس قرار گرفتن پردازنده‌هاي ارزان و سريع شده است. از سوي ديگر پيشرفت‌هاي موجود در تكنولوژي ارتباطات باعث به وجود آمدن شبكه‌هاي سريع تر و به صرفه‌تر شده است. از تركيب پيشرفت‌ها در اين دو ميدان از تكنولوژي‌ها تكنولوژي ارزان‌تر و كاراتري به وجود آمده كه در آن به جاي اين كه از يك پردازنده خيلي سريع استفاده شود، از چند پردازنده معمولي كه به هم متصل شده‌اند استفاده مي‌شود.

از نظر معماري، كامپيوترهايي كه از چندپردازنده متصل به هم تشكيل شده‌اند اساساً بر دو دسته تقسيم مي‌شوند.

1- سيستم‌هاي جفت شده قوي

2- سيستم‌هاي جفت شده ضعيف

سيستم‌هاي جفت شده قوي:

حافظه مشترك عمومي

در اين سيستم‌ها يك حافظه اوليه (فضاي آدرس) عمومي وجود دارد كه ميان همه پردازنده‌ها به اشتراك گذاشته شده است. اگر براي مثال، پردازنده‌اي در محل × از حافظه مقدار 100 را بنويسد هر پردازنده ديگري كه بلافاصله از همان آدرس × بخواند مقدار 100 را دريافت خواهد كرد. بنابراين در اين سيستم‌ها هر نوع تبادل ميان پردازنده‌ها از طريق حافظه مشترك صورت مي‌گيرد. [شكل]

2- سيستم‌هاي جفت شده ضعيف:
در اين معماري پردازنده‌ها حافظه را به اشتراك نمي‌گذارند و هر پردازنده فضاي آدرس‌دهي محلي مختص به خود را دارد. براي مثال اگر پردازنده‌هاي در محل × از حافظه مقدار 100 را بنويسد اين عمل فقط محتويات حافظه محلي را عوض خواهد كرد و تاثيري در محتواي حافظه پردازنده هاي ديگر نخواهد داشت. بنابراين اگر هر پردازنده ديگري از محل× از حافظه را بخواند هرچيزي كه قبلاً در آن محلي از حافظه‌ محلي آن بوده به تحويل داده خواهد شد. در اين نوع سيستم‌ها هرگونه تبادل ميان پردازنده‌ها از طريق شبكه‌اي كه پردازنده‌ها را به هم متصل كرده و توسط انتقال پيغام انجام مي‌گيرد.

معمولاً به سيستم‌هاي جفت شده قوي، سيستم‌هاي پردازش موازي اطلاق مي گردد و به سيستم‌هاي جفت شده ضعيف «سيستم‌هاي محاسبات توزيع شده» يا به طور ساده‌تر «سيستم‌هاي توزيع شده» اطلاق مي‌شود.

در اين مقاله منظور از جمله سيستم توزيع شده» همان سيستم‌هاي توزيع شده واقعي يا «سيستم‌هاي محاسبات توزيع شده» است كه از سيستم عامل‌هاي توزيع شده استفاده مي‌كنند.

در اين مقاله عبارت «سيستم‌هاي محاسبات توزيع شده» براي سيستم‌هاي جفت شده ضعيف به كار برده خواهد شد. در مقايسه با سيستم هاي جفت شده قوي، پردازنده‌هاي سيستم‌هاي محاسبات توزيع شده مي‌توانند خيلي دور از هم قرار گرفته باشند تاحدي كه يك ناحيه جغرافيايي را تحت پوشش قرار دهند. بعلاوه، در سيستم‌هاي جفت شده قوي، تعداد پردازنده‌هايي كه به طور موثر مي‌توانند مورد استفاده قرارگيرند مواجه با محدوديت ناشي از پهناي باند حافظه مشترك است، در حالي كه در سيستم‌هاي محاسبات توزيع شده چنين حالتي وجود ندارد و تقريباً به طور كامل آزادي داريم كه هر تعداد كه دلمان خواست پردازنده داشته باشيم. يعني محدوديتي در مورد تعداد پردازنده‌ها در «سيستم‌هاي محاسبات توزيع شده» وجود ندارد.

به طور خلاصه يك سيستم‌ محاسبات توزيع شده اساساً مجموعه‌اي است از پردازنده‌هايي كه توسط يك شبكه ارتباطي به هم متصل شده‌اند كه هر پردازنده حافظه محلي و دستگاههاي جانبي خود را دارد و ارتباط ميان هر دو جفت پردازنده از سيستم از طريق عبور پيغام از شبكه ارتباطي صورت مي‌گيرد. براي هر پردازنده، منابع آن «محلي» هستند و اين در حالي است كه پردازنده‌هاي ديگر و منابع آن‌ها «دور» هستند به پردازنده و منابع آن به طور معمول «گره»، «سايت» يا «ماشين» سيستم عامل توزيع شده اطلاق مي‌شود.

سير تكامل سيستم هاي عامل توزيع شده
در ابتدا كامپيوترها خيلي گران (در حد ميليون دلار) بودند و جاي زيادي را اشغال مي كردند (در حد يك اتاق بزرگ) تعداد كمي كامپيوتر وجود داشت و آنها در لابراتوارهاي تحقيقاتي دانشگاه‌ها و مراكز صنعتي بود. اين كامپيوترها از يك كنسول و بوسيله يك اپراتور قابل استفاده بودند وكاربران عادي نمي‌توانستند از آن استفاده كنند. برنامه نويسان، برنامه‌هاي خود را مي‌نوشتند و آن را روي رسانه‌ي خاصي مثل كارت پانچ شده به مركز كامپيوتر تحويل مي‌دادند تا مورد پردازش قرار گيرند. قبل از پردازش يك برنامه، اپراتور بايد محيط لازم براي پردازش را آماده سازي مي كرد. اين آماده سازي شامل سوار كردن نوارها و بارگذاري كارت‌هاي پانچ شده در كارت خوان و … بود. برنامه اجرا مي‌شود و نتايج اجراي برنامه به صورت پرينت شده به برنامه نويس برگشت داده مي‌شد.

قسمت‌هایی از این مقاله حذف شده و نسخه کامل آن فقط در فایل‌های word و Pdf موجود هستند.
لطفا برای دریافت نسخه کامل این مقاله فایل‌های word و pdf را دانلود نمائید.

با خرید این محصول فایل word و PDF مربوط به این مقاله را دریافت خواهید کرد.
لینک دانلود بی‌درنگ پس از پرداخت نمایش داده شده و فایل فشرده‌ مربوط به این مقاله آماده دانلود خواهد بود.