[科普中国]-资源共享执行

资源共享执行（RSEXEC）系统是网络操作系统的典型系统之一，是为PDP-10接入ARPA网而开发的，基本上是一个同构型系统，它要求机器运行TENEX操作系统。RSEXEC是在命令语言级和程序执行级支持下的一种分布式文件系统。这里说明一下，几乎所有网络操作系统的原始设计，都要组成一个综合的机构用来存贮和检索数据，即形成一个全网范围内的文件系统，被称之为分布式文件系统。RSEXEC主要由三部分组成：RSEXEC程序，RSSER和RSEXEC/RSSER协议。1

简介资源共享执行（RSEXEC）系统是网络操作系统（NOS）的典型系统之一。

RSEXEC是为PDP-10接入ARPA网而开发的，基本上是一个同构型系统，它要求机器运行TENEX操作系统。RSEXEC是在命令语言级和程序执行级支持下的一种分布式文件系统。这里说明一下，几乎所有网络操作系统的原始设计，都要组成一个综合的机构用来存贮和检索数据，即形成一个全网范围内的文件系统，被称之为分布式文件系统。RSEXEC主要由三部分组成：RSEXEC程序，RSSER和RSEXEC/RSSER协议。其中，RSEXEC程序是用户与系统资源之间的接口，RSSER是RSEXEC的服务程序，它在每个主机中运行，使得主机中的资源能为每个远程用户存取；RSEXEC/RSSER协议是一组条例，负责管理RSEXEC和RSSER之间的互相协作，可以支持各种系统性能。显然，RSEXEC是以资源共享为中心的，三个部分围绕着这一目标分工合作，最终实现了NOS的功能。1

网络操作系统ISO/OSI七层协议仅仅是些功能协议，并不能满足资源共享和分布式计算机的要求，它们不能提供一个操作系统环境，于是，便存在许多问题，例如：

①在现有的资源和服务的基础上，要建立新的服务相当困难。

②用户若想有效地利用网络中的资源，不仅需要知道网络中资源的存取机构，还要知道所利用的网络中每～台机器的操作系统。

③几乎不能实现任务的分解、负载的平衡及动态调度，这样一来联网的优越性无法体现出来。

④资源利用的记帐和收费通常是由每个机器决定，难以实现在全网范围内的记帐管理。

为了解决这些问题，为了更好地发挥联网的优势，更重要的是，为了给广大用户提供最大的方便，必须有一个整个网络的操作系统，即网络操作系统（NOS），以对全网的资源和活动进行统一管理，提高系统的利用率。

随着网络技术的发展和网络应用的发展，网络操作系统的研究也有了很大进展，已经研制出了许多样板系统，如RSEXEC系统、NSW系统和ELAN系统等。可以说网络操作系统是一个很活跃的领域，同时它也是一个未成熟的领域，还存在许多问题有待解决和完善。1

其他典型系统国家软件工作国家软件工作（NSW）是由Roma空军开发中心监督，美国防卫部门高级研究机构支持，并由麻省计算机协会、麻省理工学院，以及一些公司联合设计和实现。第一个NSW系统也是在ARPA网上实现的。

NSW是为异构系统研制的。NSW的目标是设计和实现一个网络操作系统以便用户可以使用分布在网络上的各个工具来开发软件。NSW向用户提供了两种类型的工具，即监督和控制软件开发的软件工具和进行软件开发的工具。具体地说，它提供了许多程序设计管理程序，对监督和控制设计活动的一组管理工具进行存取，并给程序设计人员对各种软件生产辅助工具进行一致性存取，其中包括常用的工县，如文本编辑，编译程序，交互调试程序，仿真程序，测试数据产生器等。它还具有用于各种研究设计实验的辅助工具，如程序验证系统及支持程序开发方法的系统等。但NSW并不是一个通用系统，它的工具箱中的资源是有限制的。在NSW中，资源的管理在逻辑上是集中的，它不允许主机完全自治，并保留着支持工具使用的分布资源的状态信息。但NSW的资源分布对于用户来说是诱明的，这极大地方便了用户使用不同的主机。实现NSW的方式是以各个主机的局部操作系统为基础，加上工具管理和操作所需要的软件，从而实现网络操作系统的功能。这种变形系统的实现方法可以充分利用现成的软件，开发费用低，且易于实现。1

有效的局部存取网络系统有效的局部存储网络系统（ELAN）是为一组不同类型的机器构成系统而设计的，它是在RSEXEC和NSW的基础上作了许多改进而产生的。ELAN的主要目的是要产生一个通用操作系统，可以在不同的机器系统基础上实现一个资源分布均匀而又组合在一起的系统。为达到这个目标，ELAN模型要能做到不管资源的相对位置如何都能进行操作。当主机的边界不透明时，ELAN设计要允许有些用户能对某些专用资源进行操作。下面从文件系统、进程和用户接口三个方面来讨论ELAN模型。

ELAN中有一个分级组织的文件系统，在这种系统中文件可以按目录列出来，分级是一种树型结构。为保证文件命令的一致性和存取的一致性，ELAN模型支持一个全网范围的文件分级，它是用每个机器的存贮系统来实现的。文件分级结构如图1所示。

考虑到效率和可靠，ELAN文件分级子树定位受到限制，规定文件分级底部的子树必须全部放在单个主机中，对于包括多个单机的分级，其顶上部分可以不受这种限制，但要求取得整个文件路径名的组成部分与主机的文件存贮一致。这个方法有时不太灵活，它与网络拓扑的文件分级位置有关。

ELAN的进程也是分级组织的，它在全网范围的逻辑结构如图2所示。从图中可以看出，在典型的ELAN分级结构中有三类进程：网络服务进程、ELAN核进程和用户应用进程。用户应用进程(AP)可以产生和控制下级进程的活动，下级进程又可以产生和控制更下一级的活动。ELAN系统支持这些在多主机网络环境下的进程间的控制功能，在某一个专用机中的AP可以产生或控制邻近和远程的两种AP。

进程问通信（IPC）的概念在ELAN中已普遍用于通用程序设计环境下的进程组织和寻址，其方法是先要得到进程的名字，然后根据进程的名字找到该进程所在的位置。另外，进程控制（产生、消除、停止和开始等）和进程间通信（发送、接受等）在ELAN中是互不相干的，因而ELAN不用支持一般的寻址信息。这种互不相干的优点在于来自进程控制的进程间通信问题只与进程控制操作有关，而与进程间通信信息的操作无关。

有三个问题会影响到文件和进程的性能：一是进程之间的文件共享；二是对最经常访问的文件提供有效的存取机构；三是当文件和访问该文件的进程在物理位置上分开时应该采取的措施。

总的来说，ELAN提供了一个通用的程序设计环境，可以对分布在许多主机中的资源进行存取。尽管ELAN是以分布在多个机器中的资源为基础建立起来的，它支持的基本概念模型非常接近于常见的单机分时计算机系统代表的抽象机器。一个进程可以存取网络资源，与进程所在的主机和资源所在的主机无关。ELAN适用于异构系统，ELAN的系统程序能对各种机器的资源做适当的变换，使它们互相兼容。另外，由于ELAN代表的是一个通用的程序设计环境，所以是可以扩充的。网络操作系统中没有的一些应用程序，可用ELAN原始内容来实现，以提供新的服务。当然，ELAN的设计仍然存在许多不足。首先，它要求支持实现ELAN进程的主机功能较强，随着小型机系统的发展，分散的小型机数量增加以后。就必须使交互作用很有规律。这是因为。如果主机很多．ELAN核进程之间的交互作用是很频繁的。其次，在ELAN模型中，为了提供均匀而有效的资源存取，对进程和文件之间的相互位置关系加了限制，这些限制是容易混淆的。一个系统如果把复杂的限制拿开，将以牺牲效率为代价。ELAN的第三个缺点是缺少对高标准的数据及其处理方面的支持。ELAN抽象机器提供给程序没计人员的是无结构的数据文件和能够执行机器指令和进行操怍系统调用的进程。所谓高标准的支持是捐能存取结构记录的组合，而不是一系列的未加解释的二进制位，同时要提供对这些记录区中的原始操作而不是提供数的无结构文件。1

本词条内容贡献者为:

李岳阳 - 副教授 - 江南大学