UNIX: взаимодействие процессов
вернуться

Стивенс Уильям Ричард
Шрифт:

Если мы выбираем второй вариант, перед нами опять встает вопрос:

2.1. предполагать ли, что все процессы выполняются на одном узле, что допускает использование средств IPC для взаимодействия между ними, либо

2.2. допускать возможность запуска части процессов на других узлах, что требует какой-либо формы взаимодействия по сети.

Взгляните на рис. 15.1. Верхняя ситуация соответствует варианту 1, средняя — варианту 2.1, а нижняя — варианту 2.2. Большая часть этой книги посвящена обсуждению случая 2.1, то есть взаимодействию процессов в пределах одного узла с помощью таких средств IPC, как передача сообщений, разделяемая память и, возможно, некоторых форм синхронизации. Взаимодействие между потоками одного процесса или разных процессов является частным случаем этого сценария.

Когда мы выдвигаем требование поддержки возможности сетевого взаимодействия между составляющими приложения, для разработки чаще всего используется явное сетевое программирование. При этом в программе используются вызовы интерфейсов сокетов или XTI, о чем рассказывается в [24]. При использовании интерфейса сокетов клиенты вызывают функции socket, connect, read и write, а серверы вызывают socket, bind, listen, accept, read и write. Большая часть знакомых нам приложений (браузеры, серверы Web, клиенты и серверы Telnet) написаны именно так.

Альтернативным способом разработки распределенных приложений является неявное сетевое программирование. Оно осуществляется посредством удаленного вызова процедур (remote procedure call — RPC). Приложение кодируется с использованием тех же вызовов, что и обычное несетевое, но клиент и сервер могут находиться на разных узлах. Сервером называется процесс, предоставляющий другому возможность запускать одну из составляющих его процедур, а клиентом — процесс, вызывающий процедуру сервера. То, что клиент и сервер находятся на разных узлах и для связи между ними используется сетевое взаимодействие, большей частью остается скрыто от программиста. Одним из критериев оценки качества пакета RPC является именно скрытость лежащего в основе интерфейса сети.

Пример

В качестве примера использования RPC перепишем листинги 15.1 и 15.2 для использования Sun RPC вместо дверей. Клиент вызывает процедуру сервера с аргументом типа long, а возвращаемое значение представляет собой квадрат аргумента. В листинге 16.1 [1] приведен текст первого файла, square.х.

Листинг 16.1. Файл спецификации RPC

//sunrpc/square1/square.x

1 struct square_in { /* входные данные (аргумент) */

1

Все исходные тексты, опубликованные в этой книге, вы можете найти по адресу http://www.piter.com/download.

2 long arg1;

3 };

4 struct square_out { /* возвращаемые данные (результат) */

5 long res1;

6 };

7 program SQUARE_PROG {

8 version SQUARE_VERS {

9 square_out SQUAREPROC(square_in) = 1; /* номер процедуры = 1 */

10 } = 1; /* номер версии */

11 } = 0x31230000; /* номер программы */

Файлы с расширением .х называются файлами спецификации RPC. Они определяют процедуры сервера, их аргументы и возвращаемые значения.

Определение аргумента и возвращаемого значения

1-6 Мы определяем две структуры — одну для аргументов (одно поле типа long) и одну для результатов (тоже одно поле типа long).

Определение программы, версии и процедуры

7-11 Мы определяем программу RPC с именем SQUARE_PROG, состоящую из одной версии (SQUARE_VERS), а эта версия представляет собой единственную процедуру сервера с именем SQUAREPROC. Аргументом этой процедуры является структура square_in, а возвращаемым значением — структура square_out. Мы также присваиваем этой процедуре номер 1, как и версии, а программе мы присваиваем 32-разрядный шестнадцатеричный номер. (О номерах программ более подробно говорится в табл. 16.1.)

Компилировать спецификацию нужно программой rpcgen, входящей в пакет Sun RPC.

Теперь напишем функцию main клиента, который будет осуществлять удаленный вызов процедуры. Текст программы приведен в листинге 16.2.

Листинг 16.2. Функция main клиента, делающего удаленный вызов процедуры

//sunrpc/square1/client.c

1 #include "unpipc.h" /* наш заголовочный файл */

2 #include "square.h" /* создается rpcgen */

3 int

4 main(int argc, char **argv)

5 {

6 CLIENT *cl;

7 square_in in;

8 square_out *outp;

9 if (argc != 3)

10 err_quit("usage: client <hostname> <integer-value>");

11 cl = Clnt_create(argv[1], SQUARE_PROG, SQUARE_VERS, "tcp");

12 in.arg1 = atol(argv[2]);

13 if ((outp = squareproc_1(&in, cl)) == NULL)