پایان نامه طراحی میان افزار محیط زمان اجرای بی درنگ برای فراخوانی متد از راه دور (RT2RMI)

فهرست و منابع پایان نامه طراحی میان افزار محیط زمان اجرای بی درنگ برای فراخوانی متد از راه دور (RT2RMI)

فهرست:

فصل 1- مفاهیم و دامنه نرم افزارهای توزیع شده بی درنگ توکار  ........................................................................  1 

1 -1- مقدمه  ..............................................................................................................................................................  2 

1 -2- طرح مساله  ......................................................................................................................................................  5 

1 -3- محدوده و اهداف پژوهش  ...............................................................................................................................  8 

1 -4- کارهای مرتبط  ...............................................................................................................................................  01 

-5- ساختار پایان نامه  ...........................................................................................................................................  11  فصل 2- میان افزار های بی درنگ توکار: معماری و ویژگ یها  .............................................................................  13  2 -1- بازبینی RMI و مفاهیم دستیابی به قابلیت پیش بینی ......................................................................................  41 

-1-1 - کلاس های توسعه در Java RMI  ......................................................................................................  14 

2 -1-2 - سازوکارهای اولیه  .............................................................................................................................  15 

2 -2- مشخصات توزیع شده بی درنگ برای جاوا(DRTSJ)  ...................................................................................  81 

2 -2-1 - ن خهای قابلتوزیعشدن  .....................................................................................................................  22 

2 -2-2 - از کارافتادگی های جزیی  ....................................................................................................................  23 

2 -2-3 - ملزومات پیاده سازی  ...........................................................................................................................  24 

2 -2-4 - RMI بیدرنگ  ...................................................................................................................................  24 

2 -3- فراخوانی متد از راه دور- بی درنگ سخت(RMI-HRT)  .............................................................................  52 

2 -3-1 - مدل محاسباتی RMI-HRT  ................................................................................................................  26 

2 -3-2 - نمایه جاوای بیدرنگ سخت(HRTJ)  ...............................................................................................  28 

2 -3-3 - مدیریت حافظه  ...................................................................................................................................  29 

2 -3-4 - نیازمندی های وظیف همندی...................................................................................................................  29 

  30  ...........................................................................................................................  در عمل RMI-HRT - 5-3- 2

2 -3-6 - فاز مقداردهی اولیه  ..............................................................................................................................  33 

2 -3-7 - فاز ماموریت .......................................................................................................................................  35 

2 -3-8 - مسایل مربوط به حافظه  ......................................................................................................................  36 

  38  ...................................................................................................................................  REALTIME CORBA -4- 2

2 -4-1 - مدیریت منابع حافظه..........................................................................................................................  41 

2-4- 1-1-  ساز و کارهای اولویتی.. 46

2-4- 1-2-  استخرهای نخ.. 49

2-4- 1-3-  همگام کننده های استاندارد. 52

2-4- 1-4-  سرویس زمان بندی سراسری.. 52

هشت

2 -4-2 - مدیریت ارتباط میان واسط های درخواست شی  .................................................................................  46 

2 -4-2 -1 - انتخاب و پیکربندی ویژگی های پروتکلی  .................................................................................  64 

2 -4-2 -2 - به هم بستن صریح  ....................................................................................................................  74 

  49  .....................................................................................................................................  RT-RMI چارچوب -5- 2

2 -6- مشخصات بی درنگ برای جاوا  .....................................................................................................................  05 

2 -6-1 - نقش متقابل ماشین مجازی جاوا و RTSJ  ...........................................................................................  50 

2 -6-1 -1 - جلوگیری از معکوس شدن ها ...................................................................................................  25 

2 -6-1 -2 - وظایف گاه به گاه  .....................................................................................................................  35 

2 -6-2 - مفاهیم عمده توسعه روی سکوی RTSJ  ............................................................................................  55 

-7- جم عبندی  ......................................................................................................................................................  06  فصل 3- معماری و طراحی محیط زمان اجرای RT2RMI  .................................................................................  63  3 -1- سناری وهای نیازمندی های کیفی و تاکتی کهای معماری  ..................................................................................  46 

-2- ساختارهای معماری  ......................................................................................................................................  86 

3 -3- تصویر کامل ..................................................................................................................................................  27 

-4- جم عبندی و ادامه کار  ....................................................................................................................................  67  فصل 4- طراحی ساز و کا رهای چارچوب RT2RMI  ....................................................................................  77  4 -1- راهنما ها و اهداف طراحی .............................................................................................................................  87 

-2- RT2RMI : محیط زمان اجرای بی درنگ برای RMI  ................................................................................  97 

4 -3- مولفه های سمت سرویس گیرنده  ...................................................................................................................  08 

4 -3-1 - یافتن مکان شی راهدور  ......................................................................................................................  80 

4 -2-2 - بازنمایی داده ها و اداره پروتکل رویخط  ..........................................................................................  82 

4 -3-3 - طراحی مدیریت اتصال ها  ....................................................................................................................  84 

4 -3-4 - بارگذاری کلاس ها  ..............................................................................................................................  87 

4 -3-5 - انتشار پارامترهای زمان بندی از سمت سرویسگیرنده به سرویسدهنده  ..........................................  88 

4 4- مولفه های سمت سرویس دهنده  ......................................................................................................................  98 

4 -4-1 - مدیریت اتصال ها  ................................................................................................................................  89 

نه 

4 -4-2 - کنترل همروندی  ..................................................................................................................................  92 

4 -4-3 - پیمانه بازنمایی داده ها و اداره پروتکل رویخط  ................................................................................  95 

4 -4-4 - پیمانه صدور و اجرای متد راهدور  .....................................................................................................  95 

4 -5- حفظ سادگی و انطباق با مدل برنامه نویسی RMI  .........................................................................................  69 

4 -5-1 - توسعه نر مافزار سمت سرویسگیرنده و واسط برنامه نویسی مربوطه  ...............................................  96 

4 -5-2 - توسعه نر مافزار سمت سرویسدهنده و API مربوطه........................................................................  97  شکل 4-3 - جایگاه چارچوب RT2RMI از دید توسعه دهنده  ................................................................................  99  علاوه بر این توسعه دهنده یک کاربرد توزیع شده بی درنگ با استفاده از چارچوب RT2RMI هیچ کار دیگری علاوه بر آنچه در توسعه نرم افزار های معمولی بر پایه سکوی جاوا انجام می داده است نیاز نیست انجام دهد و نحوه کامپایل و اجرای نرم افزار درست مانند سایر نرم افزار های توسعه داده شده روی سکوی جاواست.  ....................................  99 

-6- جم عبندی ویژگی های پشتیبانی شده و مقایسه  ...............................................................................................  99  فصل 5- ارزیابی معماری پیشنهادی از طریق بررسی مطالعات موردی  .............................................................  102  5 -1- سناریوهای بررسی دستیابی به قابلیت پیشبینی و کارآیی  ............................................................................  103 

-2- سناریوهای بررسی دستیابی به قابلیت تغییرپذیری  .......................................................................................  109 

-3- جمعبندی  ....................................................................................................................................................  112  فصل 6- نتیجه گیری و کا رهای آینده  ...............................................................................................................  114  6 -1- مرور کارهای انجام شده و کاربردهای مورد انتظار  .......................................................................................  115 

-2- کارهای آینده  ...............................................................................................................................................  117  منابع................................................................................................................................................................. . 120  

منبع:

Alonso, A., Bianconi, M., P., Francois, N., Cortese, G., and Yu, E., “Flexible java real-time profile for business-critical systems”, JTRES '06: Proceedings of the 4th international workshop on Java technologies for real-time and embedded systems, pp. 135-143, 2006

Bollella, G., “The Real-Time Specification for Java”, Computer Magazine, No. 33, Vol. 6, p. 47, 2004

Borg, A., Wellings, A., J., “A real-time RMI framework for the RTSJ”, Euromicro Conference on Real-Time Systems(ECRTS), p. 238 , 2003

Dobbing, B., Burns, A., “The ravenscar tasking profile for high integrity real-time programs”, SIGAda '98: Proceedings of the 1998 annual ACM SIGAda international conference on Ada, pp. 1-6, 1998

Essential libraries for Java, Available: www.gnu.org/software/classpath/

Anderson, J., S. and Jensen, E., D., “Distributed real-time specification for java: A status report (digest)”, JTRES '06: Proceedings of the 4th international workshop on Java technologies for real-time and embedded systems, pp. 3-9, 2006

Gutirrez, J., Garca, J. and Harbor, M., “On the schedulability analysis for distributed hard real-time systems”, 1997

Gutirrez, J., Garca, J. and Harbor, M., “Schedulability analysis of distributed hard real-time systems with multiple-event synchronization”, ECRTS, pp.15, 12th Euromicro Conference on Real-Time Systems (Euromicro-RTS), 2000

Hecht, M., “Review guidelines for software languages for use in nuclear power plant safety systems”, U.S. Nuclear Regulatory Commission, 1997

HIJA,computational models, deliverable d1.2a. In HIJA deliverables, Available: http://www.hija.info, 2005

O’Ryan, C., Schmidt, D., C. and Levine, D., “Applying a Scalable CORBA Events Service to Large-scale Distributed Interactive Simulations”, Proceedings of the Workshop on Object-oriented Real-time Dependable Systems, IEEE, 1999

Hu, E.,Y., Jenn, E., S., Valot, N. and Alonso, A., “Safety critical applications and hard real-time profile for java: A case study in avionics”, JTRES '06: Proceedings of the 4th international workshop on Java technologies for real-time and embedded systems, pp. 125-134, 2006

Distributed Real-Time Specification for Java, Java Community Process, Available: http://jcp.org/en/jsr/all

Jensen, D., Wells, D., “A framework for integrating the real-time specification for java and Java's remote method invocation”, ISORC '02: Proceedings of the Fifth IEEE International Symposium on Object-Oriented Real-Time Distributed Computing, p. 13, 2002

Neuvo, Y., “The ARTEMIS programme for Embedded Systems R&D in Europe”,  Available: http://www.artemisoffice.org/DotNetNuke/Home/tabid/36/Default.aspx [16] Java Object Serialization Specification 1.5.0, Sun MicroSystems, Available:

http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/guide/serialization/, 2003

Java Remote Method Invocation Specification 1.5, Sun Microsystems, Available: http://java.sun.com/j2se/1.5.0/docs/guide/rmi/, 2004

Tejera, D., Alonso, A. and De Miguel, M., A., “Predictable serialization in Java”,

Proceedings of 10th IEEE International Symposium on Object and ComponentOriented Real-Time Distributed Computing, ISORC, art. no. 4208832, pp. 102-109, 2009

Tejera, D., Tolosa, R., De Miguel, M., A. and Alonso, A., “Two alternative RMI models for real-time distributed applications”, Proceedings of Eighth IEEE International Symposium on Object-Oriented Real-Time Distributed Computing, ISORC, art. no. 1420996, pp. 390-397, 2005

Tejera, D., Tolosa, R., De Miguel, M., A. and Alonso, A., “Development of RMI-

HRT and RMI-QoS”, IX Jornadas de Tiempo Real, 2006

Harrison, T., H., Levine, D., L. and Schmidt, D., C., “The Design and Performance of a Real-time CORBA Event Service,” Proceedings of OOPSLA ’97, ACM, 1997 [22] Mungee, S., Surendran, N. and Schmidt, D., C., “The Design and Performance of a CORBA Audio/Video Streaming Service,”, Proceedings of the Hawaiian nternational Conference on System Sciences, 1999.

“BaBar Collaboration”, SLAC, Available: http://www.slac.stanford.edu/BFROOT/

Kruse, A., “CMS Online Event Filtering,” Computing in High-energy Physics CHEP, Germany,1997

“The Common Object Request Broker: Architecture and Specification, 2.3 ed.”, Object Management Group, 1999

Gokhale, A. and Schmidt, D., C., “Optimizing a CORBA IIOP Protocol Engine for Minimal Footprint Multimedia Systems”, Journal on Selected Areas in ommunications special issue on Service Enabling Platforms for 2etworked Multimedia Systems, vol. 17, 1999

“The        Quorum           Program.”,       DARPA,          Available:

http://www.darpa.mil/ito/research/quorum/index.html, 1999

Zinky, J., A., Bakken, D., E. and Schantz, R., “Architectural Support for Quality of Service for CORBA Objects”, Theory and Practice of Object Systems, vol. 3, no. 1, 1997

Schmidt, D., C., Levine, D., L. and Mungee, S., “The Design and Performance of Real-Time Object Request Brokers,” Computer Communications, vol. 21, pp. 294–324, 1998.

Kim, K. and Shokri, E., “Two CORBA Services Enabling TMO Network Programming”, Fourth International Workshop on Object-Oriented, Real-Time Dependable Systems, IEEE, 1999

Schmidt, D., C.  and Cleeland, C., “Applying Patterns to Develop Extensible ORB Middleware”, IEEE Communications Magazine, vol. 37, 1999

Pyarali, I., O’Ryan, C., Schmidt, D., C., Wang, N., Kachroo, V. and Gokhale, A., “Applying Optimization Patterns to the Design of Real-time ORBs”, Proceedings of the Conference on Object-Oriented Technologies and Systems, 1999

Fayad, M., Johnson, R. and Schmidt, D., C., “Object-Oriented Application Frameworks: Problems & Perspectives”, Wiley & Sons, New York, 1999

Fayad, M., Johnson, R. and Schmidt, D., C., “Object-Oriented Application Frameworks: Applications & Experiences”, Wiley & Sons, New York, 1999

Schmidt, D., C., “ACE: an Object-Oriented Framework for Developing Distributed

Applications”, Proceedings of the USE2IX C++Technical Conference, USENIX Association, 1994

CORBA Messaging Specification, OMG Document orbos/98-05-05 ed., Object Management Group, 1998

Object Management Group, Dynamic Scheduling, OMG Document orbos/99-03-32 ed., 1999

Wang, S., Wang, Y., C. and Lin, K., J., “A General Scheduling Framework for Real-Time Systems”, IEEE Real-Time Technology and Applications Symposium, IEEE, 1999

Jensen, E., D., “Eliminating the Hard/Soft Real-Time Dichotomy”, Embedded Systems Programming, vol. 7, 1994

Vinoski, S., “New Features for CORBA 3.0”, Communications of the ACM, vol. 41, pp. 44–52, 2004

Dittia, Z., D., Parulkar, G., M. and Cox, Jr., J., R., “The APIC Approach to High Performance Network Interface Design: Protected DMA and Other Techniques”, Proceedings of I2FOCOM ’97, pp. 179–187, IEEE, Japan, 1997

“Information Technology – Portable Operating System Interface (POSIX) – Part 1: System Application: Program Interface (API) [C Language]”, 1995

Gill, C., D., Levine, D., L. and Schmidt, D., C., “The Design and Performance of a Real-Time CORBA Scheduling Service”, The International Journal of Time-Critical Computing Systems, special issue on Real-Time Middleware, 2000

Rajkumar, R., Sha, L. and Lehoczky, J., P., “Real-Time Synchronization Protocols for Multiprocessors”, Proceedings of the Real-Time Systems Symposium, 1988 [45] Levine, D., L., Schmidt, D., C. and Flores-Gaitan, S., “An Empirical Evaluation of OS Support for Real-time CORBA Object Request Brokers”, Proceedings of the Multimedia Computing and 2etworking (MMC200) conference, ACM, Jan. 2000

Schmidt, D., C., Mungee, S., Flores-Gaitan, S. and Gokhale, A., “Software Architectures for Reducing Priority Inversion and Non-determinism in Real-time Object

Request Brokers”, Journal of Real-time Systems, 2000

Wang, N., Schmidt, D., C. and Vinoski, S., “Collocation Optimizations for CORBA”, C++ Report, vol. 11, 1999

Arulanthu, A., B., O’Ryan, C., Schmidt, D., C., Kircher, M. and Parsons, J., “The Design and Performance of a Scalable ORB Architecture for CORBA Asynchronous Messaging”, Proceedings of the Middleware 2000 Conference, ACM/IFIP, 2000

Braden. R. and et. al, “Resource ReSerVation Protocol (RSVP) Version 1

Functional Specification”,  Internet Draft, Available: http://ietf.org/internet-drafts/draftietf-rsvp-spec-15.txt, 1999

Henning, M., “Binding, Migration, and Scalability in CORBA”, Communications of the ACM special issue on CORBA, vol. 41, 1998

Gill, C., D., Kuhns, F., Levine, D., L., Schmidt, D., C., Doerr, B., C., Schantz, R.,

E. and Atlas, A., K., “Applying Adaptive Real-time Middleware to Address Grand Challenges of COTS-based Mission-Critical Real-Time Systems”, Proceedings of the

1st IEEE International Workshop on Real-Time Mission-Critical Systems: Grand Challenge Problems, 1999

[52] Kuhl, F., Weatherly, R. and Dahmann, J., “Creating Computer Simulation

Systems”, Prentice Hall, Upper Saddle River, New Jersey, 1999