电子工程代写|计算机系统原理代写Principles of Computer Systems代考|CSC110

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电子工程代写|计算机系统原理代写Principles of Computer Systems代考|Dispatch and Reception

There are various notational forms to initiate and carry out communication, in languages that offer mechanisms for concurrent and distributed programming. Their syntax and semantics concern not only message transmission itself, but a number of some accompanying properties. It conforms to general concept and structure of a language supporting a certain programming paradigm: imperative, object, functional, in logic, event-directed, etc. The detail presentation of such mechanisms exceeds the subject of this chapter and may be found in the respective writings as e.g. Hoare (1985), Milner (1980), Ben-Ari (1990), OCCAM (1984), Szałas and Warpechowska (1991), Brinch Hansen (1975), Arnold et al. (2005), Stevens (1997), [Tanenbaum and Wetherall 2011]. The main task of the mechanisms is to deliver a message to a certain site of reception. This takes place in effect of executing an operation, differently named in various programming languages and operation systems. Let us name them send and receive. In distributed systems, such operations play a similar part like input/output operations in a stand-alone, autonomous computer with external devices, where suitable protocols are also applied and message delivery sites (ports, sockets) specified. Some low-level (machine) operations of communication: !, ?, S, R, were shown in Sects. $1.4$ and $1.5$ of Chap. 1. Their parameters were name of receiver’s process in the sending process and name of sender’s process in the receiving process, as well as respective addresses where the message is being sent from, and delivered to. These low-level operations represent maximally simplified synchronous and asynchronous mechanism, neglecting identifiers of ports, sockets, channels and neglecting reaction to exceptions like damage or loss of messages and delivery receipt, time-out, etc. Some programming and operating systems, offer means for specifying properties of message transmission or include means for such specification in send/receive operations as parameters. Here, we confine ourselves to parameters specifying messages, processes and threads, sites of dispatch and reception like ports or sockets and to media of transmission like channels.

电子工程代写|计算机系统原理代写Principles of Computer Systems代考|Synchronous communication

A model-example where synchronous transmission is the basic communication mode is CSP (Hoare 1978, 1985) and its realization (slightly modified by introducing the channels) as a programming language OCCAM (OCCAM 1984). An example of extensive high-level programming language with explicit commands for such mode of communication is ADA (Barnes 2005). In the synchronous communication, the sending process, starting a send operation is suspended until the message has been received by a receiver and the acknowledgment of delivery arrives. The process resumes the main activity, when the dispatch and reception of data (in general-communication session) is fully completed. This is called a synchronous (or blocking) send operation. The receiving process, starting a receive operation, is suspended until an expected message arrives and the acknowledgment of delivery is dispatched to the sender. Then the process resumes activity. This is called a synchronous (or blocking) receive operation.

Metaphorically one may say that a meeting (“randez vous”) of the sender with receiver takes place in the period of communication session. A created transmission channel contains, at that time, one message at most. The channel disappears on completion of the session. Exceeding of predetermined time of waiting for the interlocutor (the timeout) may interrupt the session and, possibly, retransmission of the message by the sender. The synchronous transmission between processes $p 1$ and $p 2$ is depicted in Fig. 5.2a, b, where events and actions marked black represent sending, marked grey represent reception and white are other events. The wavy arrows denote message flow between processes. Their slant illustrates elapsed time from dispatch to reaching destination by elementary signal, e.g. a single bit. An implementation detail is, which components of the system realize the meeting: the process directly, as in Fig. 5.2a, or the operating system on request from the process, as in Fig. 5.2b. Here, process $p 2$ waits for arrival of the send operation in process $p 1$ and during the next meeting, $p 1$ waits for arrival of the receive operation in $p 2$.

电子工程代写|计算机系统原理代写Principles of Computer Systems代考|CSC110

电子工程代写|计算机系统原理代写Principles of Computer Systems代考|Dispatch and Reception

在提供并发和分布式编程机制的语言中,有多种符号形式可以启动和执行通信。它们的语法和语义不仅涉及消息传输本身,还涉及一些附带的属性。它符合支持某种编程范式的语言的一般概念和结构:命令式、对象式、函数式、逻辑式、事件导向等。这些机制的详细介绍超出了本章的主题,可以在相应的章节中找到例如 Hoare (1985)、Milner (1980)、Ben-Ari (1990)、OCCAM (1984)、Szałas 和 Warpechowska (1991)、Brinch Hansen (1975)、Arnold 等人的著作。(2005),史蒂文斯 (1997),[Tanenbaum 和 Wetherall 2011]。该机制的主要任务是将消息传递到某个接收站点。这在执行操作时发生,在各种编程语言和操作系统中以不同的方式命名。让我们将它们命名为发送和接收。在分布式系统中,此类操作与具有外部设备的独立自主计算机中的输入/输出操作类似,其中还应用了合适的协议并指定了消息传递站点(端口、套接字)。通信的一些低级(机器)操作:!, ?, S, R, 在 Sects. 还应用了合适的协议并指定了消息传递站点(端口、套接字)。通信的一些低级(机器)操作:!, ?, S, R, 在 Sects. 还应用了合适的协议并指定了消息传递站点(端口、套接字)。通信的一些低级(机器)操作:!, ?, S, R, 在 Sects.1.4和1.5章。1. 它们的参数是发送进程中的接收者进程名和接收进程中的发送者进程名,以及消息发送和传递到的各个地址。这些低级操作代表了最大程度简化的同步和异步机制,忽略了端口、套接字、通道的标识符,也忽略了对消息损坏或丢失以及交付回执、超时等异常的反应。一些编程和操作系统提供了手段用于指定消息传输的属性或包括在发送/接收操作中作为参数进行此类指定的方法。在这里,我们将自己限制在指定消息、进程和线程、发送和接收站点(如端口或套接字)以及传输媒体(如通道)的参数上。

电子工程代写|计算机系统原理代写Principles of Computer Systems代考|Synchronous communication

以同步传输为基本通信模式的模型示例是 CSP (Hoare 1978, 1985) 及其作为编程语言 OCCAM (OCCAM 1984) 的实现(通过引入通道稍作修改)。ADA (Barnes 2005) 是具有用于这种通信模式的显式命令的广泛高级编程语言的一个示例。在同步通信中,开始发送操作的发送过程被暂停,直到接收方接收到消息并且发送确认到达。当数据的发送和接收(在一般通信会话中)完全完成时,该过程恢复主要活动。这称为同步(或阻塞)发送操作。接收进程,开始接收操作,被挂起,直到预期的消息到达并将传递的确认发送给发送者。然后该过程恢复活动。这称为同步(或阻塞)接收操作。

可以比喻说,发送者与接收者的会面(“randez vous”)发生在通信会话期间。一个创建的传输通道此时最多包含一条消息。该频道在会话完成后消失。超过预定的等待对话者的时间(超时)可能会中断会话,并可能会中断发送方的消息重传。进程间同步传输p1和p2如图 5.2a、b 所示,其中黑色标记的事件和动作代表发送,灰色标记代表接收,白色是其他事件。波浪箭头表示进程之间的消息流。它们的斜率通过基本信号(例如单个比特)说明了从调度到到达目的地所经过的时间。一个实现细节是,系统的哪些组件实现会议:进程直接,如图5.2a,或操作系统根据进程的请求,如图5.2b。在这里,处理p2等待正在处理的发送操作的到来p1在下次会议期间,p1等待接收操作的到来p2.

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