微内核操作系统设计方法及其设计实例的比较

超级计算机技术发展的趋势是大规模并行计算机。这种计算机的每个结点上运行的操作系统和一般计算机上的操作系统有极大区别。微内核操作系统提供了并行计算机所需的功能和性能，是并行操作系统的发展方向。     

微内核操作系统设计方法及其设计实例的比较

超级计算机技术发展的趋势是大规模并行计算机,这种计算机的每个结点上运行的操作系统和一般计算机上的操作系统有极大区别。微内核操作系统提供了并行计算机所需的功能和性能,是并行操作系统的发展方向。本文讨论微内核操作系统的基本设计方法,并介绍几个典型实例:Amoeba,Mach,Chorus。     

微内核操作系统的设计及其设计实例比较

超级计算机技术发展的趋势是在规模并行计算机。在这各计算机的每个结点上运行的操作系统的一般计算机上的操作系统有极大区别。微内核操作提供了燕行计算机所需的功能和性能，是并行操作系统的发展方向。本文讨论了微内核操作系统的基本设计方法，并对三个典型实例ＡｍｏｅｂａＭａｃｈ、Ｃｈｏｒｕｓ进行了分析比较。     

面向并行图像处理的实时分布式操作系统的设计与实现

针对多片TMS320C64 DSP构成的多计算机体系结构的实时图像识别系统，设计并实现了面向并行图像处理的实时分布式操作系统PIPORTDOS（Parallel image processing-oriented real-time distributed operating system）．PIPORTDOS基于微内核体系结构，包括硬件抽象层、系统核心层、分布式消息通信机制和系统服务层四个层次．其多任务内核实现了基于优先级的抢先式调度、任务闻的同步和通信原语、实时的中断处理以及面向应用的缓存管理机制．为了实现对分布式并行图像处理的支持，PIPORTDOS采用了基于消息传递（Message Passing）的方式，并在实现中充分考虑了上层图像处理算法的应用需求以及DSP的硬件功能．相关性能指标表明，本文设计实现的PIPORTDOS完全可以满足系统的强实时性要求．在功能上也能适应算法对不同并行结构的需求．     

微内核技术—操作系统设计的新趋势

一、微内核技术现状 微内核是操作系统的微小内核。Next公司计算机的Mach操作系统向我们展示了微内核的概念。Microsoft公司声称,它的Windows NT的微内核设计,不仅模块性好,而且可移植性更是它的突出优点。Novell/USL、OSF(开放软件基金会)、IBM、Apple及其他公司也都宣布了自己的微内核体系结构。总之,下一代操作系统都将拥有一个微内核。     

基于微内核的文件服务器的多线程并行化设计

在Ｍａｃｈ微内核之上模拟实现的ＵＮＩＸ操作系统由透明模拟库和若干系统服务器构成。服务器的效率是整个系统成败的关键因素之一。在实践中，我们采用多线程技术设计实现了一个并行化的文件服务器。本文介绍了构造基于ＩＰＣ的多线程文件服务器所涉及的几个问题和解决的办法。     

基于微内核的操作系统综述

当今操作系统发展方向是在微内核上实现特征操作系统，如Ｕｎｉｘ、ＯＳ／２。基于微内核的操作系统能够解决传统操作系统存在的许多问题。本文详细介绍在微内核Ｍａｃｈ３．０上实现Ｕｎｉｘ操作系统的各种方案，并分析了各种方案的优缺点及其发展趋势。     

内存现场保护技术在主从式并行OS中的应用

本文介绍了内存现场保护技术在ＢＪ－１并行计算机操作系统中的主要应用——并行操作系统的一次性加载以及位于不同地址空间的应用程序与操作系统的连接。该方法可以在一般的主从式结构并行计算机操作系统中得以推广。     

小型微内核操作系统内核模型设计与实现

微内核操作系统模型为操作系统教学提供了基本功能和应用需求,同时也是学习操作系统模型的基础。为实现微内核模型特设计了一个运行在VMWARE虚拟机上的微内核结构的小型操作系统模型,简单描述了键盘输入模块、屏幕显示模块、中断模块和TTY控制模块等的设计与实现。本系统模型的设计与实现将有利于从微观上观察操作系统的行为特征,更好地学习、理解和实践微内核机制。     

消息传送并行计算机的处理器分配策略

当多个作业争用一台并行计算机上的处理资源时，操作系统核心的处理器分配策略确定将多少处理器和哪些处理器分配给每一作业。本文我们研究了在支持科学计算的大型消息传送并行计算机机上 构造处理器分配策略的问题。     

BJ—01并行计算机的系统软件

本文介绍了ＢＪ－０１并行计算机操作系统ＭＯＳ，并行Ｃ语言ＰＣＬ以及接口软件的设计和实现技术。此外还讨论了ＢＪ－０１并行机的并行执行环境和并行程序调试工具。     

基于分布式次微内核结构的软件开发

随着网络技术的飞速发展,社会各个领域对计算机软件的需求不断增长,对软件的灵活性、扩展性等要求也越来越高。文章借鉴操作系统中运用较为成功的微内核体系结构,提出了次微内核的概念,并将其与分布式结构结合起来,希望能对应用软件质量的提高有所帮助。文中对分布式次微内核结构及基于该结构的软件开发过程进行了比较详细的论述。     

典型商用并行文件系统分析

并行文件系统是高性能并行计算机的重要组成部分。本文分析了几种典型的商用并行文件系统，包括Intel的PFS．IBM的PIOFS和GPFS，SGI的XFS和CXFS等，详细比较了它们在提高并行性、维护数据一致性以及提供Unix兼容接口等备方面的技术特点，以对设计和实现高效的并行文件系统提供参考。     

可扩展并行计算机系统结构和发展现状

Scalable parallel computer is becoming a trend in developing parallel computers. Scalable computers are classified into three system models: the Symmetric Multiprocessor, the Massively Parallel Processor and the Cluster of Workstation. In this paper, the three models are discussed and Dawn parallel computers which belong to MPP and COW models are introduced.     

多总线多DSP实时图像处理操作系统的设计与实现

该文针对多总线多 DSP实时图像识别系统 ,设计并实现了一个并行操作系统 .它包括嵌入到 DSP芯片上的操作系统和运行在 PC机上的协议软件两部分 .协议软件提供一个人机界面 ,接收算法的分解信息 ,并将其按一定的数据结构组织 ,再将所有的子任务及其分解信息连接成一个作业 .DSP上的操作系统支持作业从上位机上加载 ,或通过 EPROM加载 .操作系统支持 VXI总线标准 ,并提供了数据通信、任务分配和并发进程管理等功能 .它根据任务分解信息 ,分配硬件资源 ,构造数据流向 ,建立子任务相互间的同步关系 ,完成与上位机的联络并输出结果 .实验结果表明 ,该文设计的硬件及其操作系统能够适应不同并行结构的需要 ,并得到满意的图像并行处理效果 .     

基于CPCI热切换技术实现高可用适度并行系统

为了满足应用对性能、可靠性和成本的严格要求,适度并行计算机系统必须具有很高的系统可用度.CPCI总线热切换规范作为一个工业标准,为实现高可用的适度并行计算机系统提供了良好的基础.提出了一种基于热切换技术实现高可用适度并行计算机系统的体系结构.运用该结构设计的适度并行计算机系统能够实现高效的容错并行计算,系统的可用性服务机制具有标准结构,较好地满足了应用的要求.     

并行计算系统可扩展性的研究

可扩展性是设计并行计算系统和并行算法所要考虑的一个重要性能指标。分析了等效率、等速度、平均延迟和等并行计算开销比几种并行系统可扩展性模型的特征,提出了一种新的更有效的可扩展性度量标准。通过实验结果分析,该模型能很好地评测并行计算系统的可扩展性。     

Progress and Challenges in High Performance Computer Technology

High performance computers provide strategic computing power in the construction of national economy and defense, and become one of symbols of the country＇s overall strength. Over 30 years, with the supports of governments, the technology of high performance computers is in the process of rapid development, during which the computing performance increases nearly 3 million times and the processors number expands over 10 hundred thousands times. To solve the critical issues related with parallel efficiency and scalability, scientific researchers pursued extensive theoretical studies and technical innovations. The paper briefly looks back the course of building high performance computer systems both at home and abroad, and summarizes the significant breakthroughs of international high performance computer technology. We also overview the technology progress of China in the area of parallel computer architecture, parallel operating system and resource management, parallel compiler and performance optimization, environment for parallel programming and network computing. Finally, we examine the challenging issues, ＂memory wall＂, system scalability and ＂power wall＂, and discuss the issues of high productivity computers, which is the trend in building next generation high performance computers.     

一种多范例并行应用系统的描述方法和性能估算模型

多范例并行是大规模并行应用系统的本质特征．规范化描述并行应用系统，建立性能估算模型对于提高多范例并行应用系统的开发效率和运行效率具有重要意义．该文提出了一种基于模块及其组合关系的描述方法和系统执行代价计算模型，它不仅能描述并行应用系统的多范例特征，而且将不同并行范例模块的组合时产生的代价引入模型．考虑的代价包括并行执行模式的转换、数据分布方式的转换以及编程范例的转换等，从而使模型更为准确．给出了描述和代价估算的应用实例，说明了规范化描述和代价估算对于确定并行策略的重要性以及模型的精确性．     

分布式实时操作系统消息机制的设计与实现

随着数字信号处理技术的迅猛发展,针对并行数字信号处理(DSP)应用自主开发了一个满足用户需要的高性能分布式实时操作系统--腾飞分布式实时操作系统(TF-RTOS).消息机制用于线程间的通信,是操作系统中的重要部分.在开发TF-RTOS过程中,从消息命令包、消息队列、消息传递过程和消息原语这4个方面设计并实现了一种直接消息传递的消息机制,该消息机制具有简化线程间通信、增强系统功能、提高系统性能的特点.