Unix Network Programming Vol2 Part Five

UNIX网络编程 卷2：进程间通信（第2版）

发布于 2017-08-17 15:32:42

第五部分 远程过程调用

第15章 门

  • CS架构的过程调用，三种不同类型
    • 本地过程调用
    • 单台主机上的远程过程调用（门）
      • 在进程内部，门是用描述符标识的
      • 在进程外，门可能是用文件系统中的路径名标识的
      • 1.通过door_create创建一个门，参数是将与该门关联的过程的一个指针，返回值是新创建的门的一个描述符
      • 2.通过fattach给这个门描述符关联一个路径名
      • 3.一个客户通过调用open来打开一个门，参数是该门的服务器关联在其上的路径名，返回值是本客户访问该门的描述符
        • 权限测试
      • 4.该客户通过调用door_call调用服务器过程
        • 可以同时从客户向服务器传递数据和描述符
        • 反之亦然
      • 5.服务器通过调用door_return返回
      • 某个门的服务器可以是另一个门的客户
      • 门调用是同步的
      • 服务器过程必须是线程安全的
      • 描述符传递允许一个进程把一个门传递给另外某个进程
        • 调用fork之后，子进程与父进程共享所有打开着的描述符
        • 调用exec之后，所有描述符通常仍保持打开
      • 等势（idempotent），即幂等
        • 用于描述一个过程时，意思是该过程可调用任意多次而不出问题
      • 门具有本书其他IPC形式不具有的特性：可以确定客户的凭证
        • 有效用户ID、实际用户ID
        • 有效组ID、实际组ID
      • 门过早终止
        • EINTR错误
        • 服务器线程通过接收一个线程取消请求得到通知
    • 主机间的远程过程调用(RPC)

第16章 Sun RPC

  • 程序结构
    • 单一程序
    • 彼此通信的多个进程
      • 同一主机
      • 不同主机
        • 显式网络编程 explicit network programming
          • socket
            • 客户端：socket, connect, read, write
            • 服务器：socket, bind, listen, accept, read, write
        • 隐式网络编程 implicit network programming
          • RPC
            • 调用和被调用涉及网络IO，但是对程序员是透明的
            • 端口映射器 RPCBIND
            • 认证
              • 空认证（null authentication）或AUTH_NONE
              • Unix认证(Unix authentication)
                • 主机名、有效用户ID、有效组ID、多个辅助组ID
            • 超时和重传策略
              • 超时
                • 总超时 total timeout
                • 重试超时 retry timeout，只用于UDP
            • TCP连接管理
            • 事务ID(transaction ID) XID
            • 服务器重复请求高速缓存
            • 调用语义
              • 分成三类
                • 正好一次（exactly once）
                • 最多一次（at most once）：如果出错返回，不能肯定是否已执行
                • 最少一次（at least once）
              • 三种情形
                • TCP协议
                • UDP，带有服务器高速缓存
                • UDP，没有任何服务器高速缓存
            • RPC请求格式
              1. IP首部
              2. TCP首部
              3. 标志+长度
              4. 事务ID
              5. 消息类型
              6. RPC版本
              7. 程序号
              8. 版本号
              9. 过程号
              10. 认证形式
              11. 凭证长度
              12. 凭证数据
              13. 认证形式
              14. 验证器长度
              15. 验证器数据
              16. 过程参数
            • TCP是字节流，不提供消息边界，应用程序必须提供界定各个消息的某种方法
              • 记录（record）
                • 由一个或多个片段（fragment）构成
                • 片段
                  • 4字节头
                    • 最高位是最终片段标志
                    • 低序31位是计数
            • RPC应答格式（UDP）
              1. IP首部
              2. UDP首部
              3. 事务ID
              4. 消息类型
              5. 应答状态
              6. 认证形式
              7. 验证器长度
              8. 验证器数据
              9. 接受状态
              10. 过程结果

后记

  • 使用情境
    • 消息队列和过程调用往往单独使用（他们通常提供了自己的同步机制）
    • 共享内存区需要提供某种同步
    • 同步有时候单独使用
  • 要考虑的四个前提
    • 是否联网（networked or nonnetworked）
    • 可移植性（portability）
    • 性能（performance）
    • 实时调度（realtime scheduling）

附录A 性能测量

  • 带宽（bandwidth）
  • 延迟（latency）

附录B 线程入门

  • fork开销很大，尽管使用了COW
  • 子进程向父进程返回信息颇费周折？
  • 一个进程内的所有线程共享同一个全局内存空间
    • 同时带来了同步问题
    • 共享的内容
      • 全局变量
      • 进程指令
      • 大多数数据
      • 打开的文件
      • 信号处理程序和信号处置
      • 当前工作目录
      • 用户ID和组ID
    • 线程间独特的内容
      • 线程ID
      • 寄存器集合（包括程序计数器和栈指针）
      • 栈（用于存放局部变量和返回地址）
      • errno
      • 信号掩码
      • 优先级
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