Компания ЗАО Кибер Системы » Клос http://www.cybergenesys.ru Инновации в кибернетике и мехатронике Sat, 26 Dec 2009 14:35:23 +0000 en hourly 1 http://wordpress.org/?v=3.0.4 Ядро клос http://www.cybergenesys.ru/yadro-klos.html http://www.cybergenesys.ru/yadro-klos.html#comments Sat, 13 Sep 2008 22:18:27 +0000 ljsdfffosdnfvsdvc http://www.cybergenetic.ru/?p=144 Ядро КЛОС поставляет базу для единой технологии программирования, на которой выстраивается разнообразный «сервис»: системы проектирования и программирования. В част ности, для использования всех преимуществ работы на уровне базовых объектов ядра требуется расширение используемых языков программирования. Все остальные подсистемы, включая такую «внутреннюю» подсистему как подсистема управления вводом/выводом, строятся по единой технологии, обеспеченной ядром КЛОС.

Нужно особо отметить, что КЛОС строится как переносимая операционная система. Для ядра это означает прежде всегопереносимый интерфейс между ядром и непривилегированными программами, что позволяет производить «легко переносимые»’ подсистемы.

В настоящей статье остановлюсь на некоторых особен ностях ядра КЛОС. При этом упор будет делаться на наиболее нетрадиционные черты КЛОС, а также на те черты, которые, наиболее сильно влияют на выбор структуры и технологии раз работки программных комплексов. В качестве примера таких комплексов будет кратко рассказано о системах управления: файлами и базами данных в КЛОС.

Связанные записи

]]> http://www.cybergenesys.ru/yadro-klos.html/feed 0 Традиционный подход принятый в клос http://www.cybergenesys.ru/podxod-prinyatyj-v-klos.html http://www.cybergenesys.ru/podxod-prinyatyj-v-klos.html#comments Sat, 13 Sep 2008 22:15:02 +0000 ljsdfffosdnfvsdvc http://www.cybergenetic.ru/?p=143 Основное расширение этого традиционного подхода, приня­тое в КЛОС, состоит в том, что кластер получает свойство асинхронного выполнения. Это означает, что операция в кластере может выполняться независимо от обратившегося кластера, который после обращения продолжает свое выполне­ние, а для получения обратных параметров требуется обратное обращение и соответствующая взаимная синхронизация. Ядро КЛОС выполняет, следовательно, необходимую буферизацию обращений (параметров обращений) к кластерам. Таким обра­зом, понятие кластера объединяет в себе не только понятия процедуры и данных, но и понятие процесса.

Второе существенное расширение семантики кластера ка­сается проблемы синхронизации. Утверждается, что всякая синхронизация есть синхронизация операций над объектом, по­этому она является частью управления этим объектом и, следо­вательно, должна выполняться самим кластером—объектом. «Физически» это означает, что кластер—объект сам выбирает или не выбирает для выполнения обращения к различным сво­им входам (соответствующим операциям) от других кластеров в зависимости от своего состояния.

Связанные записи

]]> http://www.cybergenesys.ru/podxod-prinyatyj-v-klos.html/feed 0 Асинхронные кластеры http://www.cybergenesys.ru/asinxronnye-klastery.html http://www.cybergenesys.ru/asinxronnye-klastery.html#comments Sat, 13 Sep 2008 22:13:25 +0000 ljsdfffosdnfvsdvc http://www.cybergenetic.ru/?p=142 Асинхронные кластеры являются базовыми объектами КЛОС и атомарными составляющими подсистем. Остановимся более подробно на технике организации и функционирования кластера. Нам потребуются следующие дополнительные «подобъекты»: вход, группа входов, подключение, сегмент, входной буфер, выходной буфер. Ядро КЛОС, реализующее кластеры, предоставляет шесть примитивов: ПУСК, СТОП, ПОДКЛЮЧЕ­НИЕ, ОТКЛЮЧЕНИЕ, ЗАГРУЗКА, РАЗГРУЗКА.

В каждом кластере описаны один или более входов. Каж­дый вход соответствует семантически отдельной операции в кластере. Описание входа не означает, что сразу после порож­дения кластера к нему можно будет обращаться по этому вхо­ду; но верно, что к кластеру можно будет обращаться только на описанные входы, когда это будет разрешено.

Связанные записи

]]> http://www.cybergenesys.ru/asinxronnye-klastery.html/feed 0 Все входы кластера http://www.cybergenesys.ru/vse-vxody-klastera.html http://www.cybergenesys.ru/vse-vxody-klastera.html#comments Sat, 13 Sep 2008 22:12:10 +0000 ljsdfffosdnfvsdvc http://www.cybergenetic.ru/?p=141 Все входы кластера распределяются в одну или более групп входов; разные группы могут включать одинаковые входы.

Группа входов есть то, к чему другие кластеры могут иметь или не иметь доступа: если кластер имеет доступ к группе вхо­дов другого кластера, то он имеет право обращаться на все вхо­ды этой группы. Например, кластер, открывший файл на чте­ние, имеет доступ к группе входов (CLOSE, READ) кластера-файла, а кластер, открывший файл на запись, имеет доступ к группе входов (CLOSE, READ, WRITE).

Такой «доступ» описывается объектом, называемым подклю­чение. Подключение содержит ссылку на группу входов класте­ра-объекта и ссылку на кластера-клиента, владеющего этим подключением (доступом к этой группе входов). Например, ес­ли файл открыт на чтение для трех кластеров-клиентов, то бу­дут существовать три подключения к группе входов (CLOSE, READ) кластера-файла. Под кластером файла в этих при­мерах понимается кластер-объект, то есть кластер конкретного файла.

Некоторые группы входов кластера описываются как «ста­тические». Если группа входов описана как статическая, это означает, что после порождения кластера будет разрешен до­ступ к этой группе входов. «Кому разрешен?» — это уже другой вопрос, обсуждаемый ниже при описании процесса компоновки подсистем. В процессе выполнения кластер имеет возможность динамически разрешать и отменять доступ к своим группам входов. Для разрешения доступа используется примитив ПОД­КЛЮЧЕНИЕ, создающий подключение к указанной группе входов текущего кластера-объекта; владельцем такого подклю­чения сначала становится сам кластер-объект. В дальнейшем, он может передать подключение как параметр обращения дру­гому кластеру-клиенту, становящемуся новым владельцем под­ключения.

Связанные записи

]]> http://www.cybergenesys.ru/vse-vxody-klastera.html/feed 0 Уникальный идентификатор под­ключения http://www.cybergenesys.ru/unikalnyj-identifikator-podklyucheniya.html http://www.cybergenesys.ru/unikalnyj-identifikator-podklyucheniya.html#comments Sat, 13 Sep 2008 22:10:20 +0000 ljsdfffosdnfvsdvc http://www.cybergenetic.ru/?p=140 Каждое подключение имеет уникальный идентификатор под­ключения (идентификатор доступа), сообщаемый в ответ на примитив ПОДКЛЮЧЕНИЕ. Используя в дальнейшем этот идентификатор, кластер-объект может различать обращения на свои входы, выполняемые через разные подключения, то есть различать разных клиентов. Для этого ядро КЛОС сообщает кластеру-объекту в качестве обязательного параметра иденти­фикатор подключения, через которое выполнялось выбираемое объектом обращение от клиента (об одном исключении речь пойдет ниже). Об идентификаторах подключений к статическим группам входов, создаваемым при порождении кластера-объек­та, а не в результате примитива ПОДКЛЮЧЕНИЕ, кластеру-объекту, конечно, ничего заранее не известно. Статические группы входов как бы «открыты» для доступа с точки зрения самого кластера-объекта. В качестве примера можно рассмот­реть статическую группу входов (OPEN—READ, OPEN— WRITE). При обращении на вход, например, OPEN—READ кластер-файл выполняет ПОДКЛЮЧЕНИЕ к группе входов (CLOSE, READ) и в качестве обратного параметра сообщает обратившемуся клиенту идентификатор подключения к этой группе входов.

Примитив ОТКЛЮЧЕНИЕ может выполняться кластером-объектом с указанием идентификатора созданного ранее под­ключения. Ядро запрещает в дальнейшем все обращения через указанное подключение, хотя уже «проскочившие», но еще не выбранные объектом, обращения через данное подключение остаются.

Связанные записи

]]> http://www.cybergenesys.ru/unikalnyj-identifikator-podklyucheniya.html/feed 0 Кластер-клиент может лишиться доступа http://www.cybergenesys.ru/klaster-klient.html http://www.cybergenesys.ru/klaster-klient.html#comments Sat, 13 Sep 2008 22:08:05 +0000 ljsdfffosdnfvsdvc http://www.cybergenetic.ru/?p=139 Кластер-клиент может лишиться доступа к некоторой груп­пе входов не только по инициативе кластера-объекта, выпол­нившего примитив ОТКЛЮЧЕНИЕ, но и по собственной ини­циативе — как автоматический результат выполнения обраще­ний по некоторым входам из группы. Например, в результате обращения на вход CLOSE кластер-клиент теряет возможность работы с файлом. Такие входы кластера называются входами отстройки. Технически обращение на вход отстройки через не­которое подключение приводит к тому, что это подключение передается кластеру-объекту как неявный параметр. Получив этот параметр, кластер-объект оказывается его владельцем и может передать его другому кластеру-клиенту пли уничтожить (через примитив ОТКЛЮЧЕНИЕ). Таким способом осуществ­ляется в КЛОС защита входов кластеров и контроль доступа к ним.

Если после обращения кластера-клиента к кластеру-объекту требуется передача «в обратном направлении» обратных пара­метров, то объект для выполнения такого ответного обращения должен иметь подключение к некоторой группе входов клиента. Ядро в этом месте не налагает никаких ограничений и вообще не различает прямые и обратные обращения. Один из возмож­ных интерфейсов может предусматривать передачу объекту в качестве одного из прямых параметров подключения к группе входов клиента, состоящей из одного входа отстройки. В этом случае гарантируется, что на одно обращение к объекту клиент получит ровно одно ответное обращение. Симметричная схема реализует естественное обобщение сопрограммного взаимодей­ствия («обобщение» заключается в том, что между передачей прямых параметров и получением обратных параметров клас­тер может выполнять любые действия асинхронно со своим партнером).

Связанные записи

]]> http://www.cybergenesys.ru/klaster-klient.html/feed 0 Два сегмента памяти http://www.cybergenesys.ru/dva-segmenta-pamyati.html http://www.cybergenesys.ru/dva-segmenta-pamyati.html#comments Sat, 13 Sep 2008 21:53:37 +0000 ljsdfffosdnfvsdvc http://www.cybergenetic.ru/?p=138 Рассмотрим структуру памяти кластера и способы работы с ней. Пока будем считать, что кластеры не имеют об­щих данных, и что параметры от кластера к кластеру переда­ются только по значению (определенные послабления в этом вопросе мы рассмотрим ниже).

Каждый кластер состоит, по крайней мере, из двух сегментов памяти: сегмента программного кода и сегмента локального по­ля. При выполнении кластера оба эти сегмента должны нахо­диться в виртуальной памяти кластера. (Поскольку КЛОС — переносимая система, мы трактуем понятие виртуальной памя­ти достаточно вольно — это просто адресное пространство кла­стера). Если архитектура ЭВМ позволяет, разные экземпляры одного кластера (разные кластеры-объекты, соответствующие одному кластеру-программе) используют общий программный сегмент. Если архитектура ЭВМ требует наличия стека, то он выделяется в локальном поле кластера. Сама КЛОС не исполь­зует стековую организацию памяти (конечно, для организации процедур внутри кластера может быть полезен стек, но это де­ло компиляторов).

Связанные записи

]]> http://www.cybergenesys.ru/dva-segmenta-pamyati.html/feed 0 Допол­нительные динамические сегменты памяти http://www.cybergenesys.ru/dinamicheskie-segmenty-pamyati.html http://www.cybergenesys.ru/dinamicheskie-segmenty-pamyati.html#comments Sat, 13 Sep 2008 21:51:52 +0000 ljsdfffosdnfvsdvc http://www.cybergenetic.ru/?p=137 Кластер может включать произвольное количество допол­нительных динамических сегментов памяти. Эти сегменты по­мещаются в виртуальную память не автоматически, а по явно­му примитиву ЗАГРУЗКА: в ответ ядро сообщает виртуальный адрес начала загруженного в виртуальную память сегмента. Обратный примитив РАЗГРУЗКА не обязательно приводит к реальному изъятию сегмента из виртуальной памяти (к тому же не для всякой архитектуры ЭВМ возможно динамическое изменение адресного пространства). Этот примитив служит для информации ядра о том, что-то место в виртуальной памяти, которое занимал сегмент, может быть освобождено и повтор­но использовано для загрузки других сегментов. Вообще эти примитивы работы с сегментами нужны, прежде всего, для неза­висимости от малого размера виртуальной памяти кластеров на некоторых ЭВМ. Для машин с большой виртуальной памятью все сегменты кластера можно постоянно хранить в ней и примитивы ЗАГРУЗКА и РАЗГРУЗКА будут вырожден­ными.

Связанные записи

]]> http://www.cybergenesys.ru/dinamicheskie-segmenty-pamyati.html/feed 0 Динамический сегмент http://www.cybergenesys.ru/dinamicheskij-segment.html http://www.cybergenesys.ru/dinamicheskij-segment.html#comments Sat, 13 Sep 2008 21:50:16 +0000 ljsdfffosdnfvsdvc http://www.cybergenetic.ru/?p=136 Каждый динамический сегмент имеет уникальный иденти­фикатор сегмента, который и указывается как параметр при­митивов ЗАГРУЗКА и РАЗГРУЗКА. Сегмент может быть пе­редан другому кластеру как параметр обращения; в этом слу­чае сегмент автоматически разгружается из виртуальной памяти обратившегося кластера, если он был в нее загружен, и ме­няет своего владельца.

Распределением памяти в системе занимается привилегиро­ванный кластер, реализующий запрос и возврат сегментов. Стоит отметить, что эти операции являются не примитивами ядра, а операциями (входами) кластера (хотя и привилегиро­ванного) .

Теперь подробно рассмотрим, как же кластер-клиент выпол­няет обращения к кластеру-объекту, и как последний выбирает это обращение для выполнения. Для этого используются два примитива: ПУСК и СТОП.

Связанные записи

  • Нет связанных записей.
]]> http://www.cybergenesys.ru/dinamicheskij-segment.html/feed 0 Примитив ПУСК http://www.cybergenesys.ru/primitiv-pusk.html http://www.cybergenesys.ru/primitiv-pusk.html#comments Sat, 13 Sep 2008 21:48:02 +0000 ljsdfffosdnfvsdvc http://www.cybergenetic.ru/?p=135 Примитив ПУСК выполняется в кластере-клиенте и означа­ет: «передать указанные параметры кластеру-объекту через указанное подключение на указанный вход». Все параметры ПУСКа должны располагаться в специальном выходном буфере параметров. Прежде всего, там указываются идентификатор подключения и вход (в виде относительного номера входа в группе входов, на которую ссылается подключение), на кото­рый выполняется обращение. Далее перечисляются передавае­мые параметры. Все параметры передаются только по значе­нию! С точки зрения ядра КЛОС существуют параметры трех типов: подключения, сегменты и значения данных. Передача подключений и сегментов контролируется ядром: проверяется, что кластер-клиент является владельцем передаваемых под­ключений и сегментов, и происходит смена владельца — им ста­новится кластер-получатель. Значения данных передаются ядром прозрачно. Выполняя примитив ПУСК, ядро осуществляет бу­феризацию параметров вне памяти кластера-клиента. При воз­врате в кластер выходной буфер вновь готов к использованию, но его содержимое неопределенно.

Связанные записи

]]> http://www.cybergenesys.ru/primitiv-pusk.html/feed 0