分佈式計算機系統

分佈式計算機系統是將多台小型微型機互連組成的一種新型計算機系統。它衝破了傳統的集中式單機局面，從分散處理的概念出發來組織計算機系統，具有較高的性能價格比，靈活的系統可擴充性， 良好的實時性、可靠性與容錯性等潛在優點，是近幾年來計算機科學技術領域中極受重視的新型計算機系統，現已成為迅速發展的一個新方向。 ^[1] 

無主從區分；計算機之間交換信息；資源共享；相互協作完成一個共同任務

通過多路傳輸數據點線，將主機和若干台外圍處理機聯成一個整體，共同擔負整個計算功能的系統。主機專門從事計算量大的數值計算，外圍處理機則承擔系統的控制操作。其優點是：

(1)加快了機器的運算速度;

(2)簡化了主機的邏輯結構;

(3)使操作系統在一定程度上得到了簡化。故現代大型武器系統的設計，常採用分佈式計算機系統。 ^[2] 

1）通信結構：通信結構是指支持各個計算機聯網，以提供分佈式應用的軟件。在分佈式系統中，儘管每台計算機都有自己獨立的操作系統，並且這些計算機和操作系統的種類又可以是不同的，但它們都應該支持同樣的通信結構。

2）網絡操作系統：由網絡操作系統提供網絡服務功能：分佈式系統的硬件環境是計算機網絡，系統中的個人計算機可以是單用户工作站或服務器，因此它需要由網絡操作系統進行管理並提供網絡服務功能。

3）分佈式操作系統（透明性）：有一個公共的分佈式操作系統：在分佈式系統中，各計算機共享一個公共的分佈式操作系統。分佈式操作系統由內核以及提供各種系統功能的模塊和進程所組成。系統中的每一台計算機都必須保存分佈式操作系統的內核，以實現對計算機系統的基本控制。

分佈式操作系統除了需要包括單機操作系統的主要功能外，還應該包括分佈式進程通信、分佈式文件系統、分佈式進程遷移、分佈式進程同步和分佈式進程死鎖等功能。

（1）分佈式進程通信

分佈式系統的進程通信是由分佈式操作系統所提供的一些通信原語來實現的。但由於分佈式系統中沒 有共享內存，這些原語需要按照通信協議的約定和規則來實現。與分佈式進程通信有關的主要概念包括：通信協議，分佈式環境中的客户/服務器工作模式，進程通 信的消息傳遞方法和遠程過程調用方法。

（2）分佈式文件系統

分佈式文件系統是允許通過網絡來互連的，使不同機器上的用户共享文件的系統。它能讓運行它的所有主機共享，並可以管理操作系統內核和文件系統之間的通信。

（3）分佈式進程遷移

分佈式進程遷移是指由進程原來運行的機器（稱為原機器）向目標機器（準備遷往的機器）傳送足夠數量的有關進程狀態的信息，使進程能在另一機器上運行。

（4）分佈式進程同步

在分佈式系統中，各處理機沒有共享內存和統一的時鐘，因此分佈式進程同步必須對不同處理機中所發生的事件進行排序，還應該配有性能較好的分佈式同步算法，以保證為實現進程同步所付出的開銷較小。

（5）分佈式進程死鎖

在分佈式系統中，也可能會因進程競爭資源而引起死鎖。對單處理機系統中討論過的死鎖對策只要稍加修改，就可用於多處理機系統。例如，只要在系統事件之間簡單地定義一個全序，有序資源分配死鎖預防技術就可用於分佈式系統。