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隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，超級計算機(jī)已經(jīng)成為各國科技競爭領(lǐng)域的重要組成部分。超級計算機(jī)可以用于模擬天氣變化、分析人類基因、設(shè)計新藥以及預(yù)測自然災(zāi)害等領(lǐng)域，因此在科學(xué)研究、國防建設(shè)、工業(yè)制造和商業(yè)領(lǐng)域都具有廣泛的應(yīng)用前景。而在這些超級計算機(jī)中所使用的操作系統(tǒng)，往往就是Linux。本文將從Linux在超級計算機(jī)上的應(yīng)用、Linux與超級計算機(jī)的緊密關(guān)系以及Linux如何推進(jìn)超級計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展三個方面談?wù)劦闹匾浴?/p>
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一、Linux在超級計算機(jī)上的應(yīng)用
Linux是一種自由、開源的、類UNIX操作系統(tǒng)。它是由芬蘭計算機(jī)科學(xué)研究所的Linus Torvalds（林納斯·托瓦茲）所創(chuàng)造，并在全球許多程序員的共同努力下不斷完善。由于其自由、開放、穩(wěn)定的特點，Linux不僅在普通計算機(jī)上得到廣泛應(yīng)用，也成為超級計算機(jī)最常用的操作系統(tǒng)。
世界上最著名的超級計算機(jī)——美國“頂點”超級計算機(jī)以及日本“地球模擬器”超級計算機(jī)都運行著Linux操作系統(tǒng)。此外，歐洲的超級計算機(jī)也是以Linux作為操作系統(tǒng)，其中包括Cray XT3、IBM Blue Gene/P和Bull Novascale等超級計算機(jī)。
在超級計算機(jī)中，Linux主要用于管理計算機(jī)資源、作業(yè)調(diào)度、通信協(xié)議和文件系統(tǒng)等方面。除此之外，Linux還可以部署基于云平臺的超級計算機(jī)、實現(xiàn)高并發(fā)應(yīng)用的無服務(wù)器部署、支持容器化應(yīng)用的快速部署等應(yīng)用場景。
二、Linux與超級計算機(jī)的緊密關(guān)系
超級計算機(jī)作為高性能計算機(jī)的代表，其運算速度和計算能力都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了一般計算機(jī)。由于其處理數(shù)據(jù)量和數(shù)據(jù)類型的能力很強(qiáng)，因此對于所使用的操作系統(tǒng)來說，具有非常高的要求。Linux作為一種自由、開源、安全、可靠的操作系統(tǒng)，在這方面具有很強(qiáng)的優(yōu)勢，因此越來越多的超級計算機(jī)采用Linux作為操作系統(tǒng)，這也使得Linux與超級計算機(jī)的緊密關(guān)系更加緊密。
超級計算機(jī)是由大量服務(wù)器組成的，每臺服務(wù)器作為計算機(jī)的一個部分，其穩(wěn)定性和可靠性是整個超級計算機(jī)系統(tǒng)的關(guān)鍵。而Linux作為開源、公開透明的操作系統(tǒng)，其代碼可以被所有開發(fā)者檢視、改進(jìn)和開發(fā)，因此故障和漏洞可以迅速發(fā)現(xiàn)和修復(fù)。此外，Linux的穩(wěn)定性和可靠性也得到了廣泛的認(rèn)可，因此它成為了超級計算機(jī)操作系統(tǒng)的首選。
三、Linux如何推進(jìn)超級計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展
隨著信息技術(shù)的加速發(fā)展，人類面對的科學(xué)問題也越來越復(fù)雜多樣化。特別是在物理、化學(xué)、生物等領(lǐng)域，需要進(jìn)行更加復(fù)雜的建模和仿真，從而推動科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。而超級計算機(jī)作為支持科學(xué)研究的核心設(shè)備之一，也需要不斷提高其計算速度和計算能力。而Linux正是通過其優(yōu)異的性能、穩(wěn)定性和可靠性，持續(xù)推進(jìn)著超級計算機(jī)技術(shù)在全球的發(fā)展。
Linux在超級計算機(jī)操作系統(tǒng)的領(lǐng)域占有重要地位，因此通過優(yōu)化Linux的性能和優(yōu)化技術(shù)，可以提高超級計算機(jī)的計算效率和計算速度。這方面，Linux社區(qū)和超級計算機(jī)制造商共同推進(jìn)，例如Linux社區(qū)的開發(fā)者借助各種調(diào)試工具，為Linux操作系統(tǒng)優(yōu)化了中斷、內(nèi)存操作、進(jìn)程調(diào)度等方面的技術(shù)。這些優(yōu)化技術(shù)不僅提高了Linux的性能，也為超級計算機(jī)提供了更高效的操作系統(tǒng)。
Linux社區(qū)還為超級計算機(jī)提供了豐富的算法庫和數(shù)值計算庫。這些庫提供了數(shù)值計算的算法，可以使科學(xué)家們更加方便地使用超級計算機(jī)進(jìn)行科學(xué)研究。
Linux社區(qū)從強(qiáng)化虛擬化技術(shù)、實現(xiàn)容器化應(yīng)用快速部署等方面對超級計算機(jī)技術(shù)也進(jìn)行了持續(xù)推進(jìn)。例如，通過虛擬化技術(shù)可以將超級計算機(jī)分區(qū)并共享計算資源，從而提高計算效率和節(jié)約成本。通過容器化技術(shù)的應(yīng)用，可以將計算環(huán)境快速部署在不同的機(jī)器集群上，實現(xiàn)了代碼共享、計算資源共享等方面的便利。
總而言之，Linux作為開源、免費、穩(wěn)定、安全的操作系統(tǒng)，已經(jīng)成為世界上許多超級計算機(jī)的標(biāo)配。Linux不斷發(fā)展和完善的技術(shù)也為超級計算機(jī)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的支持。未來，Linux還將持續(xù)支持超級計算機(jī)的發(fā)展，為科學(xué)技術(shù)提供更強(qiáng)的支撐和推動。
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為什么世界上運算最快的10臺超級計算機(jī)運行的都是Linux操作系統(tǒng)
為了適應(yīng)頻繁的硬件改動。
linux是一個開源的系統(tǒng)。正如黑客們的宗旨：軟件的自由標(biāo)志著人類的自由。
開源的系統(tǒng)棗春扒意味著系統(tǒng)的安全性，正因為開源，所以才可以知道系統(tǒng)里有沒有被系統(tǒng)開發(fā)商安插后凳昌門，民用電腦確實沒什么關(guān)系，但超級電腦一般用于軍事，氣象等高科技行業(yè)，絕對不能有半點泄露。
同時，開源系統(tǒng)允許操作人員根據(jù)自己的操作習(xí)慣和硬件條件來改寫系統(tǒng)，達(dá)到更佳操作感和更佳兼容。當(dāng)初的電腦系統(tǒng)是為某臺電腦的硬件所寫，好在那時電腦不多，后來電腦多了，系統(tǒng)也就這么幾個，從此電腦硬件開始為系統(tǒng)而制造，老式的蘋果電腦不能裝windows就是因為他沒用intel的芯片。雖森手然現(xiàn)在市面上的硬件大多數(shù)都相互兼容，并兼容已知操作系統(tǒng)，但操作系統(tǒng)畢竟是相同的，而硬件千差萬別，所以要達(dá)到更佳兼容還是要改一下系統(tǒng)。
另外，普通人用linux會覺得操作有難度，因為這系統(tǒng)本身就是為專業(yè)人員所設(shè)計，很多操作在專業(yè)人員眼里比在windows下要高效，快捷。windows是一種大眾化的操作系統(tǒng)，過于花哨的圖形和動畫效果消耗了大量系統(tǒng)資源，導(dǎo)致系統(tǒng)可能會不穩(wěn)定。而linux相比之下就更加穩(wěn)定，這也是高手們喜歡linux的原因之一
免費、更安全、更穩(wěn)定。
高手高在哪里呢？不就高在與眾不同嗎？
linux kernel功能有哪些？
1、系統(tǒng)調(diào)用接口
提供系統(tǒng)的API函數(shù)，供用戶使用，例如操作文件的函數(shù)、操作進(jìn)程和線程的函數(shù)、操作內(nèi)存的函數(shù)、操作硬件（如串口、彎掘磁盤）的函數(shù)、操作網(wǎng)絡(luò)的函數(shù)等等。
2、實現(xiàn)進(jìn)程管理功能
能夠同時（看上去）執(zhí)行多個進(jìn)程（任務(wù)），比如可以同時運行文件下載、看電影、掛游戲，那么進(jìn)程管理的內(nèi)部實現(xiàn)就是進(jìn)程的調(diào)度，也就是實現(xiàn)調(diào)度CPU的使用時間提供給不同的用戶任務(wù)（進(jìn)程）使用。
3、實現(xiàn)虛擬文件系統(tǒng)
所謂虛擬文件系統(tǒng)，即是相對于實際文件系統(tǒng)的系統(tǒng)，其實是針對實際文件系統(tǒng)再次的實現(xiàn)和接口的抽象，意思是規(guī)定了最終提供給用戶使用的文件系統(tǒng)的接口洞鬧激。
以及實現(xiàn)實際文件系統(tǒng)調(diào)用硬件層的接口，那么實際文件系統(tǒng)就是位于虛擬文件系統(tǒng)和硬件抽象接口中間，就像是夾心餅干中間的奶油一樣，可以更換各種顏色的奶油，但是吃起來都是奶油的味道，可便于系統(tǒng)的更新和前后的兼容性、擴(kuò)展性。
擴(kuò)展資料：
技術(shù)特納襪性
1、搶占式調(diào)度系統(tǒng)
Linux內(nèi)核提供在特定條件下的搶先式調(diào)度。直到內(nèi)核版本2．4，只有用戶進(jìn)程是搶先式的，就是說除了時間片用盡，在用戶模式下執(zhí)行的當(dāng)前進(jìn)程，如果有更高態(tài)優(yōu)先級的進(jìn)程進(jìn)入TASK＿RUNNING狀態(tài)，它就會被中斷。
自從2．6系列Linux內(nèi)核，增加了中斷執(zhí)行內(nèi)核代碼的任務(wù)的能力，但不是對于內(nèi)核代碼的所有段落。
2、可移植性
從移動到超級電腦，甚至于有人成功的將Linux內(nèi)核在索尼出品的游戲機(jī)PS2及PS3和微軟出品的游戲機(jī)Xbox上使用。Linux也是IBM超級計算機(jī)BlueGene的操作系統(tǒng)。
一些為手機(jī)開發(fā)的操作系統(tǒng)，使用Linux內(nèi)核的修改后的版本，其中包括谷歌Android、FirefoxOS、HPWebOS和諾基亞Maemo。
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