Параллельное и распределенное программирование на С++

Методы использования PVM-задач

Реализация модели SPMD (SIMD) c помощью PVM-и С++-средств

Реализация модели MPMD (MIMD) с помощью PVM-и С++-средств

Базовые механизмы PVM

Функции управления процессами

Упаковка и отправка сообщений

Доступ к стандартному входному потоку (stdin) и стандартному выходному потоку (stdout) со стороны PVM-задач

Получение доступа к стандартному выходному потоку (cout) из сыновней задачи

Резюме

Обработка ошибок, исключительных ситуаций и надежность программного обеспечения

Надежность программного обеспечения

Отказы в программных и аппаратных компонентах

Определение дефектов в зависимости от спецификаций ПО

Обработка ошибок или обработка исключительных ситуаций?

Надежность ПО: простой план

План А: модель возобновления, план Б: модель завершения

Использование объектов отображения для обработки ошибок

Механизмы обработки исключительных ситуаций в С++

Классы исключений

Классы runtime__error

Классы logic_error

Выведение новых классов исключений

Защита классов исключений от исключительныхситуаций

Диаграммы событий, логические выражения и логические схемы

Резюме

Распределенное объектно-ориентированное программирование

Декомпозиция задачи и инкапсуляция ее решения

Взаимодействие между распределенными объектами

Синхронизация взаимодействия локальных и удаленных объектов

Обработка ошибок и исключений в распределенной среде

Доступ к объектам из других адресных пространств

. IOR-доступ к удаленным объектам

Брокеры объектных запросов (ORB)

Язык описания интерфейсов (IDL):более «пристальный» взгляд на CORBA-объекты

Анатомия базовой CORBA-программы потребителя

Анатомия базовой CORBA-программы изготовителя

Базовый npoeкт CORBA-приложения

IDL-компилятор

Получение IOR-ссылки для удаленных объектов

Служба имен

Использование службы имен и создание именных контекстов

Служба имен «потребитель-клиент»

Подробнее об объектных адаптерах

Хранилища реализаций и интерфейсов

Простые pacnpeделенные Web-службы, использующие CORBA-спецификацию

Маклерская служба

Парадигма «клиент-сервер»

Резюме

Реализация моделей SPMD и MPMD с помощью шаблонов и MPI-программирования

Декомпозиция работ для MPI-интерфейса

Дифференциация задач по рангу

Группирование задач по коммуникаторам

Анатомия MPI-задачи

Использование шаблонных функций для представления MPI-задач

Реализация шаблонов и модельБРМО (типы данных)

Использование полиморфизмадля реализации MPMD-модели

Введение MPMD-модели c помощью функций -объектов

Как упростить взаимодействие между MPI-задачами

Перегрузка операторов «<<» и «>>» для организации взаимодействия между MPI-задачами

Резюме

Визуализация проектов параллельных и распределенных систем

Визуализация структур

Классы и объекты

Отображение информации об атрибутах и операциях класса

Организация атрибутов и операций

Шаблонные классы

Отношения между классами и объектами

Интерфейсные классы

Организация интерактивных объектов

Отображение параллельного поведения

Сотрудничество объектов

Процессы и потоки

Отображение нескольких потоков выполнения и взаимодействия между ними

Последовательность передачи сообщений между объектами

Деятельность объектов

Конечные автоматы

Параллельные подсостояния

Распределенные объекты

Визуализация всей системы

Визуализация развертывания систем

Архитектура системы

Резюме

Проектирование компонентов для поддержки параллелизма

Как воспользоваться преимуществами интерфейсных классов

Подробнее об объектно-ориентированном взаимном исключении и интерфейсных классах

«Полуширокие» интерфейсы

Поддержка потокового представления

Перегрузка операторов "«" и "»" для PVM-потоков данных

Пользовательские классы, создаваемые для обработки PVM-потоков данных

Объектно-ориентированные каналы и FIFO-очереди как базовые элементы низкого уровня

Связь каналов c iostream-объектами с помощью дескрипторов файлов

Доступ к анонимным каналам c использованием итератора ostream_iterator

FIFO-очереди (именованные каналы),

Интерфейсные FIFO-классы

Каркасные классы

Резюме

Реализация агентно-ориентированных архитектур

Что такое агенты

Агенты: исходное определение

Типы агентов

В чем состоит разница между объектами и агентами

Понятие об агентно-ориентированном программировании

Роль агентов в распределенном программировании

Агенты и параллельное программирование

Базовые компоненты агентов

Когнитивные структуры данных

Методы рассуждений

Реализация агентов в С++

Типы данных предположений и структуры убеждений

Класс агента

Цикл активизации агента

Простая автономность

12.6. Резюме

Реализация технологии «классной доски» с использованием PVM-средств, потоков и компонентов

Модель «классной доски»

Методы структурирования «классной доски»

Анатомия источника знаний

Стратегии управления для «классной доски»

Реализация модели «классной доски» с помощью CORBA-объектов

Пример использования CORBA-объекта «классной доски»

Реализация интерфейсного класса black_board

Порождение источников знаний в конструкторе «классной доски»

Порождение источников знаний с помощью PVM-задач

Связь «классной доски» и источников знаний

Активизация источников знаний с помощью POSIX-функции spawn()

Реализация модели «классной доски» с помощью глобальных объектов

Активизация источников знаний с помощью потоков

Резюме

Приложение A

Диаграммы классов и объектов

Диаграммы взаимодейс т вия

Диаграммы сотрудничества

Диаграммы последовательностей

A.2.3. Диаграммы видов деятельности

A.3. Диаграммы состояний

A.4. Диаграммы пакетов

Приложение Б [26]

posix_spawn, posix_spawnp

posix_spawn_file_actions_addclose, posix_spawn_file_actions_addopen

posix_spawn_file_actions_adddup2

posix_spawn_file_actions_destroy, posix_spawn_file_actions_init

posix_spawnattr_destroy, posix_spawnattr_init

posix_spawnattr_getflags, posix_spawnattr_setflags

posix_spawnattr_getpgroup, posix_spawnattr_setpgroup

posix_spawnattr_getschedparam, posix_spawnattr_setschedparam

posix_spawnattr_getschedpolicy, posix_spawnattr_setschedpolicy

posix_spawnattr_getsigdefault, posix_spawnattr_setsigdefault

posix_spawnattr_getsigmask, posix_spawnattr_setsigmask

pthread_attr_destroy, pthread_attr_init

pthread_attr_getdetachstate, pthread_attr__setdetachstate

pthread_attr_getguardsize, pthread_attr_setguardsize

pthread_attr_getinheritsched, pthread_attr_setinheritsched

pthread_attr_getschedparam, pthread_attr_setschedparam

pthread_attr_getschedpolicy, pthread_attr_setschedpolicy

pthread_cancel

pthread_cleanup_pop, pthread_cleanup_push

pthread_cond_broadcast(),pthread_cond_signal()

pthread_cond_destroy, pthread_cond_init

pthread_cond_timedwait, pthread_cond_wait

pthread_condattr_destroy, pthread_condattr_init

pthread_condattr_getpshared, pthread_condattr_setpshared

pthread_create

pthread_detach

pthread_exit

pthread_getconcurrency, pthread_setconcurrency

pthread_getschedparam, pthread_setschedparam

pthread_join

pthread_mutex_destroy, pthread_mutex_init

pthread_mutex_getprioceiling, pthread_mutex_setprioceiling

pthread_mutex_lock, pthread_mutex_trylock, pthread_mutex_unlock

pthread_mutex_timedlock

pthread_mutexattr_destroy

pthread_mutexattr_getprioceiling, pthread_mutexattr_setprioceiling