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

طراحی میان افزار محیط زمان اجرای بی درنگ برای فراخوانی متد از راه دور (RT2RMI) پایان نامه کارشناسی ارشد مهندسی کامپیوتر گرایش نرم افزار

چکیده

نرم افزارهای بی درنگ توکار معمولا با نیازمندیهای زمانی سخت و دقیق و منابع محدود شناخته می شوند و در سیستم های نرم افزاری بزرگ، به شکل توزیع شده خود را نشان می دهند. جاوا که یک سکوی توسعه نرم افزار شناخته شده از لحاظ کارآمدی در هزینه، زمان توسعه تحت آن، گستردگی کتابخانه های موجود و فن آوری های جدید می باشد از نظر تاریخی به دلیل برخی ویژگیهای زبانی هر چند مناسب سیستمهای توکار بوده اما برای توسعه سیستمهای بی درنگ مناسب به شمار نمی رفته است. این محدودیت با پیدایش مشخصات بی درنگ برای جاوا (RTSJ) و بلوغ آن از لحاظ مدل توسعه کاربردها از میان برداشته شده است اما معرفی توزیع شدگی به درون سیستمهای بی درنگ توسط RTSJ مورد خطاب قرار داده نشده و همچنان یکی از زمینههای پژوهش است.

در این پژوهش ما از توسعه RMI و ارایه یک طراحی جدید از آن در قالب چارچوبی به نام RT2RMI برای توسعه نرم افزارهای بی درنگ توزیع شده استفاده می کنیم. طراحی مورد نظر با یک راهبرد بر مبنای معماری دستیابی به نیازمندی های کیفی قابلیت پیش بینی و قابلیت تغییر را از طریق گنجاندن تاکتیک های معماری در طراحی و پیاده سازی آن ها امکان پذیر می سازد. دستیابی به این صفات کیفی پس از ارایه تصویر کاملی از جزییات طراحی و پیاده سازی محیط زمان اجرای چارچوب RT2RMI، با چند مطالعه موردی آزمایش خواهد شد. سپس طراحی ساز و کارهای سطح پایین میان افزار را در پیش می گیریم و الگوهای طراحی جدید نخ به ازای انتخاب کننده، نواربندی اولویت درخواست ها، استخرهای نخ با قابلیت ایجاد ایستا و پویای نخ و اتصالات از پیش برقرار شده را در میان چندین ویژگی دیگر برای محیط زمان اجرای RT2RMI پیشنهاد می کنیم و در نهایت این چارچوب از لحاظ ویژگی ها و صفات کیفی پشتیبانی شده با چندین میان افزار دیگر مقایسه و ارزیابی خواهد شد.

کلمات کلیدی: نرم افزارهای توزیع شده بی درنگ، فراخوانی متد از راه دور، معماری نرم افزار، مشخصات بی درنگ برای جاوا، میان افزار بی درنگ توکار

مفاهیم و دامنه نرم افزار های توزیع شده بی درنگ توکار

گرایش های جدید در سیستم های توزیع شده بی درنگ توکار به دو شکل زیر خود را نشان می دهند:

1 - فن آوری اطلاعات در همه اشکال بسیار کالاگرا می شود (یعنی محصولات سخت افزاری و نرم افزاری، سریع تر، ارزان تر و بهتر ساخته می شوند، همگی با نرخ نسبتا قابل پیش بینی)

2 - پذیرش فرآیند: الگوی شبکه محور، جایی که برنامه های توزیع شده بی درنگ توکار دارای طیفی از نیازمندی های کیفیت سرویس، با مجتمع کردن مولفه های جداگانه و متصل شده با سرویس های محاسباتی و ارتباطی مختلف ساخته می شوند.

ماهیت اتصالات مابین برای سیستم های توزیع شده بی درنگ توکار طیف زیر را در بر می گیرد:

از اتصالات خیلی کوچک و محکم به هم بسته مانند سیستم های محاسبات ماموریت های هوایی و فن آوری "بردار و قرار بده" برای سوار کردن تراشه ها روی بردهای اصلی، تا اتصالات بسیار بزرگ و سست به هم بسته مانند سیستم های ارتباط راه دور سراسری و سیستم های حسگر شبکه شده مورد استفاده در کنترل دمای ساختمان و مصرف انرژی. تاثیر متقابل این دو گرایش، مفاهیم و سرویس های جدید معماری را حول محور میان افزار استاندارد برای سیستم های توزیع شده بی درنگ توکار برانگیخته است.

معماری و طراحی محیط زمان اجرای RT2RMI

سناریوهای نیازمندی های کیفی و تاکتیک های معماری

نیازهای وظیفه مندی یک چارچوب بی درنگ برای RMI به خوبی شناخته شده اند همچنان که در بخش 2 -3 -4 نیز آورده شده است. برای شناسایی صفات کیفی(نیازمندیهای غیر وظیفه مندی)، ما مهم ترین سناریوهای ممکن را که در زیر آمده اند در نظر می گیریم. در تمام این سناریوها منبع تحریک، یک پردازش سرویس گیرنده، محرک، یک فراخوانی راه دور، فرآورده تحت تاثیر قرار گیرنده، همان پردازش سرویس دهنده و پاسخ مناسب، اجرای فراخوانی راه دور است و بنابراین در بیان سناریوها تنها به اطلاعات لازم اکتفا می شود.

در صورتی که توسعه دهنده شی راه دور مشخص کند شی سرویس دهنده خاصی دارای اولویت ثابت و مشخصی است بدین معنی که تمام درخواستهای فراخوانی راه دور از سوی هر سرویس گیرندهای باید در متن اجرایی یک نخ با همان اولویت پاسخ داده شود، در این صورت چارچوب قادر است از چنین نیازمندیای پشتیبانی کرده و آن را به ازای هر فراخوانی اجبار سازد. علاوه بر آن واسط برنامه نویسی لازم برای چنین کاری در اختیار توسعه دهنده قرار داده می شود.

در صورتی که توسعه دهنده شی راه دور اولویت ثابتی را برای آن در نظر نگیرد سرویس گیرنده می تواند اولویت نسبی درخواست خود را مشخص کند به این ترتیب ساز و کارهای لازم مانند واسط برنامه نویسی مناسب برای مشخص کردن چنین اولویتهایی در اختیار سرویس گیرنده قرار دارد و چارچوب از ارسال این اولویتها از سمت سرویس گیرنده به سرویس دهنده پشتیبانی میکند. علاوه بر این تضمین می شود این اولویتها در سمت سرویس دهنده رعایت خواهند شد. ...

سرفصل مطالب پروژه

مفاهیم و دامنه نرم افزارهای توزیع شده بی درنگ توکار

میان افزار های بی درنگ توکار: معماری و ویژگی ها

معماری و طراحی محیط زمان اجرای RT2RMI

طراحی ساز و کارهای چارچوب RT2RMI

ارزیابی معماری پیشنهادی از طریق بررسی مطالعات موردی

نتیجه گیری و کارهای آینده

منابع