工作站與PC之間進(jìn)程的實(shí)時通訊

1、工作站與PC之間進(jìn)程的實(shí)時通訊摘要該文簡要介紹了sun工作站與p之間進(jìn)展通訊的常用方法,著重闡述了一種基于sket編程,實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間直接實(shí)時通訊的方法,并舉例說明。隨著計(jì)算機(jī)的日益普及和應(yīng)用領(lǐng)域的不斷擴(kuò)展,人們對計(jì)算機(jī)性能的要求也越來越高,特別是在科學(xué)計(jì)算、圖形圖像處理、網(wǎng)絡(luò)工程、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和制造(ad/a)以及軟件工程等領(lǐng)域。這些領(lǐng)域的要求對于一般的微型計(jì)算機(jī)來說是難以勝任的,而工作站的出現(xiàn)又恰好滿足了這些方面的需要。sun工作站是工作站中的典型代表,由于它采用了ris技術(shù)等一系列先進(jìn)的技術(shù)和方法,使得其性能價格比遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)的微、小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng),因此具有很高的市場占有率。另一方面,ibp

2、及其兼容機(jī)在我國也相當(dāng)普遍,它們在各行各業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用,擁有眾多的用戶和軟硬件產(chǎn)品。如何將sun工作站與p這兩者之間有機(jī)地結(jié)合起來,使它們各盡其長,就成了一個非?，F(xiàn)實(shí)的問題。比方在分布式應(yīng)用系統(tǒng)中,由于p擁有眾多像開關(guān)量和模擬量這樣的i/接口板,因此可以用它作為工業(yè)控制現(xiàn)場中的下位機(jī),完成現(xiàn)場數(shù)據(jù)的實(shí)時采集與相關(guān)的控制操作;而用sun工作站作為上位機(jī),進(jìn)展總的數(shù)據(jù)處理和分析。在這樣的分布式應(yīng)用系統(tǒng)中,sun工作站與p之間的通訊便是一個非常關(guān)鍵的問題。sun工作站與p之間的通訊可分為兩個方面:一是硬件連接,二是軟件編程。對于硬件連接,一般說來可有以下兩種作法,第一種是利用sun工作站本身的r

3、s-232/rs-423串口與p的rs-232串口,進(jìn)展串行異步通訊。這種方法最大的優(yōu)點(diǎn)是本錢低,缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸速度慢,數(shù)據(jù)的查錯和糾錯工作需由用戶自己完成,另外還需對硬件直接編程。第二種方法是利用sun工作站本身裝備的以太網(wǎng)接口,這時要求也為p配上一塊網(wǎng)絡(luò)接口卡,兩者通過同軸電纜相連,構(gòu)成以太網(wǎng),從而實(shí)現(xiàn)它們之間的通訊。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸速度快,非常合適對實(shí)時性要求較高的應(yīng)用工程,再加上有系統(tǒng)軟件與編程工具軟件包的支持,因此編程工作相對來說也比擬簡單。該方法的缺點(diǎn)是本錢比第一種方法稍高一些。本文將著重介紹一下在第二種硬件連接方式下,即在以太網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,為了實(shí)現(xiàn)sun工作站與p之間的進(jìn)程

4、通訊,在軟件上需要做的一些工作。我們知道,sun工作站采用了一種稱為nfs(netrkfilesyste)的分布式文件系統(tǒng),該系統(tǒng)最大的優(yōu)點(diǎn)是獨(dú)立于機(jī)型、操作系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)體系構(gòu)造,實(shí)現(xiàn)了在異構(gòu)環(huán)境下的文件共享。在nfs系統(tǒng)的支持下,文件存取對用戶透明,即用戶使用網(wǎng)絡(luò)上文件的方法與使用本地文件的方法完全一致。為了實(shí)現(xiàn)p與sun工作站之間的文件共享,我們還必須在p上安裝一套稱為p-nfs的軟件,該軟件由sun公司提供。在安裝完該軟件之后,p的用戶就可以像使用本地上的軟、硬盤那樣使用sun工作站上的文件了。到此為止,由于有了sunnfs和p-nfs這兩個系統(tǒng)軟件的互相配合,已經(jīng)可以完成sun工作站與

5、p進(jìn)程之間的通訊,其通訊方式是通過文件共享。但這種方法在實(shí)際應(yīng)用中往往顯得速度不夠理想,而且由于需要依靠文件作媒介,因此在時間上和操作上造成的額外開銷較大。于是,我們有必要探究一種sun工作站與p之間的進(jìn)程不通過文件共享,而是直接進(jìn)展實(shí)時通訊的方法。作者通過一段時間的探究與理論,找到了一種可行的方案,現(xiàn)提出來供大家參考。這種實(shí)現(xiàn)進(jìn)程間直接通訊方法的本質(zhì)是在互連網(wǎng)域(internetdain)支持的tp/ip協(xié)議下,進(jìn)展基于sket(套接字)系統(tǒng)調(diào)用的程序設(shè)計(jì)。sket是網(wǎng)絡(luò)在傳輸層上提供應(yīng)應(yīng)用程序的接口,其目的主要是用來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)程之間的通訊。下面我們就通過一個詳細(xì)的實(shí)例來詳細(xì)說明這一方法。

6、由于sket程序設(shè)計(jì)通常都使用lientserver(客戶效勞器)的模型,因此我們在詳細(xì)實(shí)現(xiàn)上也遵循這一原那么,把sun工作站作為server,p作為lient,兩者在程序設(shè)計(jì)上分工不同。在本例中,我們要完成的任務(wù)是在工作站上的進(jìn)程與在p上的進(jìn)程之間進(jìn)展雙向的數(shù)據(jù)傳輸,程序中分別各以一個字符串來代表實(shí)際要傳送的信息。由于sket程序設(shè)計(jì)是一個較為復(fù)雜的問題,因此本文不作詳細(xì)闡述,有關(guān)這方面的內(nèi)容請讀者參考相應(yīng)書籍(例如sun公司的netrkprgraing等)。我們在這里只把程序中需要注意的幾個問題向大家作一簡要說明。1.由于sun工作站上的進(jìn)程屬于server方,因此它必須首先運(yùn)行,等待來自

7、plient方進(jìn)程的連接懇求;2.工作站上的進(jìn)程運(yùn)行之后,首先會在屏幕上顯示一個端口(prt)號。端口號是tp/ip協(xié)議標(biāo)識進(jìn)程地址的一個組成局部,因此工作站上進(jìn)程的端口號連同工作站的機(jī)器名稱(hstnae)必需要送到p上要與之進(jìn)展通訊的那個進(jìn)程,只有這樣,p上的進(jìn)程才知道自己將要與哪一個進(jìn)程發(fā)生聯(lián)絡(luò)。在本文給出的實(shí)例中采用了通過命令行參數(shù)傳遞信息的方法,當(dāng)然也可以使用其它方法;3.在上述實(shí)例程序中,進(jìn)程之間數(shù)據(jù)的傳輸使用了read()和rite()函數(shù),但這兩個函數(shù)在用于sket時與用于文件時的實(shí)際操作并不完全一樣。由于網(wǎng)絡(luò)本身傳輸特性的限制,它們很可能在一次調(diào)用中不能讀出或?qū)懭牒瘮?shù)參數(shù)中要

8、求的那么多數(shù)據(jù)量。因此為了完成類似于文件操作read()和rite()函數(shù)同樣的功能,我們專門編寫了兩個新的函數(shù)readpkt()和ritepkt(),分幾次讀入或?qū)懗鲆?guī)定的字節(jié)數(shù);4.工作站上執(zhí)行的程序只要在工作站上編譯和連接后即可投入運(yùn)行,而在p上運(yùn)行的程序必需要有sun公司提供的p-nfsprgraerstlkit軟件包的支持,該軟件包提供了與sket調(diào)用有關(guān)的所有函數(shù)。本文p上的程序是用brland+3.0編譯程序編譯的,此外,該軟件包也支持irsft語言和irsftinds下應(yīng)用程序的編程。在生成可執(zhí)行代碼之后,即.exe文件,就不再依賴該軟件包了,但仍要在p-nfs系統(tǒng)支持下運(yùn)行。

9、以上就是sun工作站與p進(jìn)程之間進(jìn)展實(shí)時通訊的一種方法。當(dāng)然,這里所說的“實(shí)時也只是相對而言的,因?yàn)閟uns操作系統(tǒng)屬于unix操作系統(tǒng)這一大類,而unix操作系統(tǒng)本身是一個分時的操作系統(tǒng),不可能有絕對的實(shí)時。但本文討論的這種方法在實(shí)際工程中經(jīng)過檢驗(yàn),已經(jīng)可以滿足實(shí)時性的要求,為sun工作站與p之間進(jìn)展高速的數(shù)據(jù)傳輸開拓了一條新路。最后需要說明的是,本文介紹的進(jìn)程之間實(shí)時通訊的方法不僅適用于sun工作站與p之間,而且也適用于連接到該以太網(wǎng)絡(luò)上的所有機(jī)器,其中包括sun工作站與sun工作站之間進(jìn)程的通訊,p與p之間進(jìn)程的通訊以及它們之間的任意組合。sun工作站(即server方)程序:程序文件名

10、:sun.執(zhí)行方法:sun#inludesys/types.h#inludesys/sket.h#inludenetinet/in.hbr#inludenetdb.h#inludestdi.h#definedata1234567890ain()intsk,length;strutskaddr-inserver;intsgsk;harbuf;intreadpkt(),ritepkt();sk=sket(af-inet,sk-strea,0);if(sk0)perrr(peningstreasket);exit(1);server.sin-faily=af-inet;server.sin-addr

11、.s-addr=inaddr-any;server.sin-prt=0;if(bind(sk,(strutskaddr*)server,sizefserver)0)perrr(bindingstreasket);exit(1);length=sizefserver;if(getsknae(sk,(strutskaddr*)server,length)0)perrr(gettingsketnae);exit(1);printf(sketprt#%d,nths(server.sin-prt);listen(sk,5);sgsk=aept(sk,(strutskaddr*)0,(int*)0);if

12、(sgsk=-1)perrr(aept);exit(1);elsedbzer(buf,sizefbuf);if(readpkt(sgsk,buf,1024)0)perrr(readingstreaessage);break;prinft(%s,buf);strpy(buf,data);if(ritepkt(sgsk,buf,1024)0)perrr(ritingstreaessage);break;hile(1);lse(sgsk);lse(sk);return0;intreadpkt(sk,buf,size)intsk;har*buf;intsize;intrest,readnu,unt;u

13、nt=0;rest=size-unt;hile(rest)readnu=read(sk,buf,rest);if(readnu0)returnreadnu;rest-=readnu;buf+=readnu;return(size-rest);intritepkt(sk,buf,size)intsk;har*buf;intsize;intrest,ritenu,unt;unt=0;rest=size-unt;hile(rest)ritenurite(sk,buf,rest);if(ritenu0)returnritenu;rest-=ritenu;buf+=ritenu;return(size-

14、rest);p(即lient方)程序:程序文件名:p.執(zhí)行方法:psun工作站名稱sun進(jìn)程端口號#inludesys/tk-types.h#inludesys/sket.h#inludenetinet/in.h#inludenetdb.h#inludestdi.h#inludestring.h#definedataabdefghijklnpqrstuvxyzain(arg,argv)intarg;har*argv;intsk;strutskaddr-inserver;struthstent*hp,*gethstbynae();harbuf;intreadpkt(),ritepkt();sk=

15、sket(pf-inet,sk-strea,0);if(sk0)perrr(peningstreasket);exit(1);server.sin-faily=af-inet;hp=gethstbynae(argv);if(hp=0)fprintf(stderr,%s:unknnhst.,argv);exit(2);epy(har*)server.sin-addr,(har*)hp-h-addr,hp-h-length);server.sin-prt=htns(ati(argv);if(nnet(sk,(strutskaddr*)server,sizefserver)0)perrr(nneti

16、ngstreasket);exit(1);.dstrpy(buf,data);if(ritepkt(sk,buf,1024)0)perrr(ritingnstreasket);break;eset(buf,0,1024);if(readpkt(sk,buf,1024)0)perrr(readingfrstreasket);break;printf(%s,buf);hile(1);lse(sk);return0;intreadpkt(sk,buf,size)intsk;har*buf;intsize;intrest,readnu,unt;unt=0;rest=size-unt;hile(rest)readnu=read(sk,buf,rest);