И.А. Волкова, И.Г. Головин, Л.Е. Карпов - Системы программирования (1114897), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Все компоненты, входящие в состав системных библиотек LE, делятся на двегруппы: резидентные (статически загружаемые) и динамические. Резидентныепрограммы при редактировании связей включаются в объектный модуль приложения.101К ним относятся, например, программы запуска и завершения приложения.Динамические программы не включаются в объектный модуль, они добавляются кпрограмме уже при ее выполнении при непосредственном их вызове.Огромное внимание в описываемой системе программирования уделяетсяподготовке программ для использования в пакетном режиме – традиционном способеразработки программ, применяемом программистами для ЭВМ, выпускавшимисякомпанией IBM, а также многими ее последователями в течение десятилетий.Ключевым элементом данного способа является использование стандартных процедурязыка управления заданиями (Job Control Language, JCL), хранящихся в системнойбиблиотеке и предназначенных для компиляции, редактирования связей и исполненияразличных программ, написанных на том или ином языке высокого уровня.
Посуществу, язык JCL (точнее первые его версии, существенные развитые к настоящемувремени) еще 1960-х годах стал основой для проектирования множества различныхкомандных языков множества операционных систем, в том числе систем,используемых на персональных ЭВМ, хотя многие программисты справедливожаловались на плохую читаемость и непонятность программ на этом языке.Во избежание большого ручного труда при составлении командных файлов наязыке JCL (в терминологии компании IBM – каталогизированных процедур) в системепрограммирования z/OS предусмотрен специальный диалоговый режим работы скомпонентами этой системы, прежде всего, с компиляторами, редакторами связей иотладчиками.1025.
Разработка распределенных программОсобую важность приобретают системы программирования, когда возникаетнеобходимость использования их для создания распределенных программ.Распределенная система – это набор независимых компьютеров, представляющихся ихпользователям единой объединенной системой. Тем самым, во-первых, отпользователей скрыты различия между компьютерами и способы связи между ними(компьютеры распределенной системы автономны), во-вторых, пользователи иприложения единообразно работают в распределенных системах, независимо от того,где и когда происходит их взаимодействие.
Наиболее важными свойствами такихсистем являются прозрачность, открытость, масштабируемость и безопасность.Прозрачностью программной системы называется целый комплекс ее свойств,благодаря которым обеспечивается сокрытие (упрятывание) особенностей реализациисистемы, например, разницы в способах представления данных и доступа к ресурсам,местоположения составных частей и параллельного использования системынесколькимипользователямиодновременно.
Открытостьсистемыестьиспользование синтаксических и семантических правил, основанных на открытыхстандартах. Для распределенных систем – это, прежде всего, использованиеформализованных протоколов взаимодействия в информационных сетях, в том числе, вглобальных сетях, корпоративных или общедоступных, например, в сети Интернет.Важными свойствами, связанными с открытостью программных систем являются ихпереносимость (способность приложений работать в составе разных распределенныхсистем) и способность к взаимодействию.Технология разработки распределенного программного обеспечения тоже можетобладать прозрачностью настолько, насколько она позволяет разработчику забыть отом, что создаваемая система распределена, и насколько легко в ходе разработкиможно отделить аспекты построения системы, связанные с ее распределенностью, отрешения задач прикладной области, в рамках которых системе предстоит работать.Распределенные системы обычно строятся с использованием служб,предоставляемых другими системами, и в то же время сами часто являются составнымиэлементами или поставщиками служб для других систем, поэтому при разработкераспределенных часто систем используется компонентный подход.Достаточный уровень масштабируемости больших систем, которые на практикемогут поддерживать одновременную работу нескольких тысяч пользователей, можетбыть достигнут только с помощью децентрализации основных служб системы иуправляющих ею алгоритмов, которая все шире внедряется в практику построенияраспределенных систем, в частности, современных сетевых служб.5.1.Системы клиент-серверВ распределенных системах важнейшими являются два понятия, дляобозначения которых используются термины “клиент” и “сервер”.
Клиентомназывается программная система (программный компонент), посылающий запроссерверу на выполнение какой-либо услуги, сервером называется программная система(программный компонент), выполняющая задание, полученное по запросу от клиента.Первые распределенные системы состояли из клиентской и серверной частей, которыевзаимодействовали друг с другом, посылая запросы и получая ответы на них. Внастоящее время программные компоненты могут выступать как в роли клиента, так ив роли сервера.103Взаимодействие между клиентскими и серверными частями распределеннойпрограммной системы может быть синхронным и асинхронным.
Синхроннымназывается такое взаимодействие, при котором клиент, отослав запрос, блокируется иможет продолжать работу только после получения ответа от сервера. По этой причинетакой вид взаимодействия называют иногда блокирующим. В рамках асинхронного илинеблокирующего взаимодействия клиент после отправки запроса серверу можетпродолжать работу, даже если ответ на запрос еще не пришел. Примером такогоасинхронного взаимодействия является электронная почта.Наиболее распространенным и универсальным способом реализациисинхронного взаимодействия в распределенных системах является удаленный вызовпроцедуры.
Основное преимущество модели удаленного вызова процедуры состоит втом, что сам клиент не знает, что вызов был удаленный. Однако и сервер не знает отом, что обрабатывал удаленный вызов. Удаленный вызов процедур определяется какспособ организации взаимодействия между компонентами, так и методику разработкиэтих компонентов. На первом шаге разработки определяется интерфейс процедур,которые будут использоваться для удаленного вызова. Это делается при помощи языкаопределения интерфейсов (Interface Definition Language, IDL), в качестве которогоможет выступать специализированный язык или обычный язык программирования, сограничениями, определяющимися возможностью передачи вызовов на удаленнуюмашину.
Определение процедуры для удаленных вызовов компилируетсякомпилятором IDL в описание этой процедуры на языках программирования, накоторых будут разрабатываться клиент и сервер (например, заголовочные файлы наязыке Си или Си++), и два дополнительных компонента — клиентский и серверныйпереходники. Клиентский переходник представляет собой компонент, размещаемый натой же машине, где находится компонент-клиент.
Удаленный вызов процедурыклиентом реализуется как обычный, локальный вызов определенной функции вклиентском переходнике. При обработке этого вызова клиентский переходниквыполняет следующие действия:1.2.3.4.Определяется физическое местонахождение в системе сервера, для которогопредназначен данный вызов. Это шаг называется привязкой к серверу. Егорезультатом является адрес машины, на которую нужно передать вызов.Вызов процедуры и ее аргументы упаковываются в сообщение в некоторомстандартном для данной конкретной системы формате, понятном серверномупереходнику. Этот шаг называется маршалингом.Полученное сообщение преобразуется в поток байтов (сериализация сообщения) иотсылается с помощью какого-либо протокола (транспортного или более высокогоуровня) на машину, на которой помещен серверный компонент.После получения от сервера ответа, он распаковывается из сетевого сообщения ивозвращается клиенту в качестве результата работы процедуры.В результате для клиента удаленный вызов процедуры выглядит как обращениек обычной функции.
Серверный переходник располагается на той же машине, гденаходится компонент-сервер. Он выполняет операции, обратные к действиямклиентскому переходнику — принимает сообщение, содержащее фактическиепараметры вызова, распаковывает эти параметры при помощи десериализации идемаршалинга, вызывает локально соответствующую функцию серверного компонента,получает ее результат, упаковывает его и посылает по сети на клиентскую машину.104окружениеразработкиIDLклиентский процесспрограммаклиентасерверный процесстекстына IDLинтерфейс вызова,зависящий от языкаинтерфейс вызова,зависящий от языкаклиентскийпереходникпрограммасерверакомпиляторIDLсерверныйпереходникзаголовкиинтерфейсаЭта же техника может быть использована и для реализации взаимодействиякомпонентов, работающих в рамках различных процессов на одной машине.Системами типа “клиент-сервер” называются простейшие распределенныепрограммные системы, построенные только в двух уровнях – уровне клиента и уровнесервера.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
