分布式系统通信中间件的设计与实现

论文摘要

本文对进程间通信的机制进行了深入的研究,分析了传统的UNIX系统环境下的进程间通信机制和现有的分布式环境下的进程通信机制。并在此基础上提出了新的分布式环境下的进程间通信机制。本文提出和实现的分布式进程间通信机制——信号量机制与消息队列机制,能够使传统的UNIX 用户不用熟悉现有的分布式环境下的通信机制,也不必使用较复杂的套接字方法,就可以实现分布式环境下的程序设计。新的分布式进程间通信机制——信号量机制和消息队列机制主要是通过一个守护进程实现的。在分布式环境下的每个节点上,都有一个守护进程,守护进程负责不同节点之间的通信,本节点内的进程与其他节点上的进程通信就转化为同节点内进程间通信的接口实现。本文中给出了信号量和消息队列的进程间通信的设计思想和具体实现,并将其与传统的方式进行比较,得出了在性能基本没有降低的情况下,提供了更好的用户接口和更高的位置透明性及访问透明性。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 问题阐述
• 1.2 传统的UNIX 进程间通信机制
• 1.2.1 进程间通信的基本概念
• 1.2.2 同一节点上的进程间通信方法
• 1.2.3 不同节点上的进程间通信方法
• 1.3 现有的分布式进程通信机制
• 1.3.1 PVM （Parallel Virtual Machine, 并行虚拟机）
• 1.3.2 MPI（Message-Passing Interface,报文传递接口）
• 1.4 为什么要设计新的分布式进程通信机制?
• 1.4.1 传统的分布式进程间通信方式---套接字（Socket）
• 1.4.2 设计新的分布式进程间通信机制的原因
• 1.5 本文的工作
• 1.6 本文的结构
• 第二章 分布式进程间通信机制的设计思想
• 2.1 实现目标
• 2.2 设计基础
• 2.2.1 关键字值表（Key list）
• 2.2.2 守护进程（精灵进程,daemon）
• 2.3 创建分布式进程间通信
• 2.4 读（接收）数据
• 2.5 写（发送）数据
• 2.6 分布式进程间通信控制
• 第三章 分布式信号量的设计与实现
• 3.1 概述
• 3.1.1 导言
• 3.1.2 信号量集合及信号量元素的数据结构
• 3.1.3 信号量的操作
• 3.1.4 分布式信号量的关键字值表
• 3.2 创建分布式信号量
• 3.3 分布式信号量的操作
• 3.4 分布式信号量的控制
• 3.5 硬件和软件平台
• 3.6 实现分布式信号量的主要函数及功能
• keylist（）函数'>3.6.1 init_keylist（）函数
• daemon（）函数'>3.6.2 init_daemon（）函数
• key（）函数'>3.6.3 find_key（）函数
• d（）函数'>3.6.4 semget_d（）函数
• d（）函数'>3.6.5 semop_d（）函数
• d（）函数'>3.6.6 semctl_d（）函数
• 3.7 函数实现说明
• 第四章 分布式消息队列的设计与实现
• 4.1 概述
• 4.1.1 为什么实现采用消息队列为例?
• 4.1.2 分布式消息队列的关键字值表
• 4.2 创建（打开）分布式消息队列
• 4.3 分布式消息队列的操作
• 4.3.1 读消息
• 4.3.2 写消息
• 4.4 分布式消息队列的控制
• 4.5 实现分布式消息队列的主要函数及其功能
• d（）函数'>4.5.1 msgget_d（）函数
• d（）函数'>4.5.2 msgsnd_d（）函数
• d（）函数'>4.5.3 msgrcv_d（）函数
• d（）函数'>4.5.4 msgctl_d（）函数
• 第五章 与SOCKET 通信方式的比较
• 5.1 比较原则
• 5.2 比较内容
• 5.3 比较结果
• 5.4 结论
• 第六章 总结
• 参考文献
• 摘要
• ABSTRACT
• 致谢
• 导师及作 者简介