注：

（4）8 P160：（4）代表該道題屬于第4章的內容，8是題號（第8題），P160是該習題在書中的大體頁碼。

35說明虛擬化的含義，為了實現虛擬化，計算機系統通常提供四種類型的接口，說明這四種接口，并說明兩種實現方式。P55
答：計算機系統通常在4個不同層次提供4種不同界面：

（1）?????由機器指令組成，可由任何程序激起的硬件軟件界面。

（2）?????由機器指令組成，只有特權程序（像操作系統）才可激起的硬件軟件界面。

（3）?????由操作系統提供的系統調用(system call)組成的界面。

（4）?????由庫調用組成的界面，通常形成了所謂的應用程序編程接口（API）。很多情況下前述的系統調用由API隱藏。

虛擬化的兩種實現方式：

（1）?????可以構建一個運行時（runtime）系統，實質上提供一套抽象指令集來執行程序。指令可以被翻譯執行（像Java運行環境），也可以仿真執行，就像在Unix平臺上運行Windows系統。后者的這種虛擬化被稱為進程虛擬機，用以強調虛擬化實質上作用在進程上。

（2）?????提供一種系統。把它做成一層完全屏蔽硬件但提供一種同樣指令集（或其他硬件）的界面。關鍵是這個界面可以同時提供給不同的程序。結果，可以有多個不同的操作系統獨立并發的運行在同一個平臺。這個層通常叫虛擬機監視器（VMM）。

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36在分布式系統中，為什么需要代碼遷移？代碼遷移可以分為Sender-initiated和Receiver-initiated，解釋其中的含義，并舉例說明。P72、P74

答：進行代碼遷移的理由：

（1）?????提高性能。基本思想是：如果把進程由負載較重的機器上轉移到負載較輕的機器上去，就可以提高系統的整體性能。負載通常是有CPU列表長度或者CPU利用率來衡量的，也可以使用其他性能標準來衡量。

對于代碼遷移，還可以通過并行的使用來提高性能，而不會帶來通常的并行編程所具有的復雜性。

（2）?????提高靈活性。代碼可以在不同的機器之間移動，就可以動態地配置分布式系統。

Sender-initiated（發送者啟動）：代碼當前駐守在哪臺機器上或者正在哪臺機器上執行，就由該機器來啟動遷移。一般來說，在往計算機服務器上載程序時發送的就是發送者啟動的遷移。通過因特網向Web數據庫服務器發送搜索程序以在該服務器上進行查詢，也是發送者啟動遷移的一個例子。

Receiver-initiated（接收者啟動）：代碼的主動權掌握在目標機器手里，由接收者來啟動遷移。Java小程序就是接收者遷移的一個例子。

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37 為了支持大規模網絡中的移動實體可以采用Home-Based方法，說明其工作原理，并說明存在的問題及可能的解決辦法。P134

答：基于宿主位置的辦法：

持續跟蹤實體的當前位置，可以使用特殊的技術來預防網絡故障或進程失效。在實踐中，通常選擇創建實體的位置作為其宿主位置。每個移動主體都使用一個固定的IP地址，所有與該IP地址進行的通信一開始都被轉發到移動主機的宿主代理（home agent）中。宿主代理位于局域網中，與包含在移動主機IP地址中的網絡地址相對應。當一臺移動主機轉移到另一個網絡中時，它請求一個可以用來通信的臨時地址，即為轉移地址（care-of address）要在宿主位置中注冊。

當宿主代理接收到發給移動主機的數據包時，它會查找主機的當前位置。如果在當前本地網絡中，那么就只需轉發數據包。否則，它會建立一條通往主機當前位置的通道，也就是說，它會把數據包組裝成IP包，然后發送給轉角地址。同時，將把主機的當前地址告訴數據包的發送者。IP地址被有效用作移動主機的標識符。

存在的問題：

（1）????????????為了與移動主體通信，客戶首先必須與宿主位置聯系，而宿主位置可能與實體本身處于完全不同的位置。結果是增加了通信延遲。

（2）????????????使用了固定的宿主位置。以方便，必須保證宿主位置始終存在。否則，將無法與實體聯系。如果決定把一個長期存在的實體永久轉移到網絡的一個完全不同的部分中，而不是轉移到宿主位置所在的網絡部分，那么問題會進一步惡化。

解決方法：在傳統的命名服務中注冊宿主位置，然后讓客戶首先查找宿主位置所在的位置。由于可以假定宿主位置是相對穩定的，所以在查找它以后可以有效地緩存它。

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38在DHT-based系統中可以采用finger　table提高查找效率，說明其工作原理，并舉例說明。P135

答：基于DHT的系統很多，但Chord系統很具有代表性，Chord系統使用一個m位的標識符空間，把隨機選擇的標識符賦給結點，并把鍵值賦給特定實體。實體可以使虛擬的任意東西，比如文件、進程等。根據所用的散列函數，位數m通常為128或160.含有鍵值k的實體位于含有最小標識符id≥k的結點之內。該結點成為k的后繼者，用succ(k)表示。

?????? 基于DHT系統的主要問題是高效地把鍵值k解析為succ(k)的地址。一個無擴展性的方法是，讓每個結點p跟蹤后繼者succ(p+1)和前繼者pred(p)。只要結點p接收到一個將鍵值k解析的請求，除非pred(p)<k≤p，否則它只需將該請求轉發給兩個鄰結點（總有一個是適合的）即可。如果pred(p)<k≤p，那么結點p應把它自己的地址返回給發起請求解析鍵值k的進程。

每個Chord結點維護一個最多有m個實體的指狀表（fingertable）。如果用FT_P表示結點p的指狀表，那么有FT_P[i]=succ(P+2^i-1)，即第i個實體指向p后2^i-1的第一個結點。要查找鍵值k，結點p立即把該請求轉發給p的指狀表中索引為j的結點q，其中q=FT_P[j]≤k<FT_P[j+1]。

例子：

從結點1解析26，如上圖。首先，結點1在其指狀表中查找k=26，發現該值大于FT1[5]，表示該請求將轉發給結點18（= FT1[5]），而結點18將選擇結點20，因為FT18[2]<k≤FT18[3]。最后，該請求從結點20轉發給結點21，從結點21有轉發給結點28，該結點負責k=26。此時，結點28的地址返回給結點1，于是就完成了該鍵值的解析。

《分布式操作系統》&《分布式系統原理與范型》思考題一共38道習題（1～38）一～六，答案基本上都來自課本以及對其的加工整理，僅供參考！OVER！

《新程序員》：云原生和全面數字化實踐50位技術專家共同創作，文字、視頻、音頻交互閱讀

總結

以上是生活随笔為你收集整理的《分布式操作系统》知识点（35～38）六的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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