ARCHITEKTURA SYSTEMU QNX6 NEUTRINO
Opracowano na podstawie  Systemy czasu rzeczywistego QNX6 Neutrino  J. Ułasiewicz
1. Struktura systemu
�� Podstawową funkcją każdego systemu operacyjnego jest zarządzanie zasobami.
Funkcję tę pełnią systemy operacyjne o różnej strukturze.
�� Wyróżnić tu można dwie podstawowe struktury:
o system monolityczny,
o system z mikrojądrem.
�� W systemie monolitycznym podstawowe funkcje systemu, takie jak
szeregowanie, obsługa urządzeń, pamięci wirtualnej i komunikacji są
1
umieszczone w pojedynczym module programowym zwanym jądrem.
Fragmenty kodu jądra są wykonywane pod wpływem przerwań i uruchamiania
wywołań systemowych. Jądro nie podlega szeregowaniu, a awaria w jego
obrębie skutkuje awarią całego systemu. Strukturę systemu monolitycznego
pokazano na rysunku, a przykładem systemu o takiej architekturze jest Linux
czy RTLinux.
2
Rys. Struktura systemu monolitycznego
�� System QNX6 Neutrino jest systemem z mikrojądrem.
�� Zbudowany jest on z modułu zwanego mikrojądrem i zbioru procesów
systemowych realizujących wymienione wcześniej usługi na rzecz procesów
aplikacyjnych.
3
�� Procesy systemowe i aplikacyjne nie różnią się co do istoty, mają tylko inne
priorytety i uprawnienia.
�� Procesy komunikują się pomiędzy sobą za pomocą różnorodnych
mechanizmów komunikacji międzyprocesowej IPC (ang. Interprocess
Communication) i podlegają szeregowaniu. Czynności takie jak zarządzanie
pamięcią, szeregowanie procesów, zapewnienie komunikacji międzyprocesowej
i obsługa przerwań należą do mikrojądra.
�� System QNX może być rozpatrywany jako zbiór komunikujących się
procesów, co ilustruje rysunek.
4
Rys. Struktura systemu QNX 6
5
2. Mikrojądro i jego funkcje
�� Mikrojądro nie jest procesem. Jest ono modułem programowym, który
stwarza ramy, w których procesy mogą istnieć.
�� Zapewnia też podstawowe funkcje związane z obsługą przerwań, komunikacją
międzyprocesową, szeregowaniem wątków i ich synchronizacją.
6
�� Funkcje mikrojądra (rysunek) są następujące:
PA1
Rys. Struktura mikrojądra
7
1. Implementacja podstawowych mechanizmów komunikacji
międzyprocesowej: komunikatów, impulsów, zdarzeń, sygnałów.
2. Implementacja funkcji synchronizacji wątków, takich jak muteksy,
semafory, zmienne warunkowe, bariery, blokady, operacje atomowe.
3. Szeregowanie - procesy i wątki są szeregowane przez mikrojądro zgodnie z
dostępnymi algorytmami szeregowania: FIFO, karuzelowy, sporadyczny.
4. Implementacja czasomierzy (ang. Timers).
5. Obsługa przerwań.
�� W porównaniu z systemami monolitycznymi system o architekturze mikrojądra
ma wiele zalet. Są to:
8
1. Niezależne szeregowanie procesów systemowych - obsługa urządzeń
wejścia-wyjścia odbywa się przez oddzielne, mające swój priorytet procesy,
które podlegają zwykłemu szeregowaniu. Stąd procesy obsługujące
urządzenia, od których wymaga się krótszych czasów odpowiedzi, będą
faworyzowane kosztem innych mniej ważnych procesów. Własności tej nie
mają systemy monolityczne.
2. Modularność - drugą zaletą jest wyższy stopień modularności systemu, co
prowadzi do zwiększenia jego niezawodności. Niezawodność wzrasta, gdy
system może być podzielony na oddzielnie rozwijane, uruchamiane i
testowane procesy, co ułatwia osiągnięcie wyższej jakości kodu.
9
3. Wzajemna izolacja procesów - każdy z procesów systemowych jest
wykonywany w oddzielnie chronionym segmencie przestrzeni adresowej.
Awaria jednego z procesów nie powoduje awarii innego procesu.
4. Możliwość dynamicznego uruchamiania procesów systemowych -
procesy systemowe są zwykłymi procesami. Tak więc procesy systemowe
mogą być uruchamiane i zatrzymywane bez potrzeby restartowania systemu.
Własność ta jest szczególną zaletą w systemach, od których jest wymagana
ciągłość działania.
�� Do wad systemów z mikrojądrem zaliczyć należy nieco mniejszą średnia
wydajność co związane jest z większą liczbą przełączeń kontekstu zadań.
10
3. Komunikaty i komunikacja międzyprocesowa
�� Możliwość przekazywania komunikatów pomiędzy procesami jest
fundamentalną własnością większości systemów operacyjnych. Jeśli
pomiędzy dwoma maszynami istnieje jakikolwiek sposób komunikacji (sieć
lokalna, sieć rozległa, bezpośrednie łącze, wspólna pamięć itd.), to daje się
przesłać komunikat pomiędzy procesami wykonywanymi na tych maszynach.
11
Definicja - Przesłanie komunikatu (ang. message passing)
Przesłanie komunikatu pomiędzy procesami jest przesłaniem pomiędzy nimi
pewnej liczby bajtów według ustalonego protokołu. Przesłanie komunikatu jest
operacją atomową. ��
�� W systemie QNX6 Neutrino mechanizm przesyłania komunikatów pełni
fundamentalną rolę. Przesyłanie komunikatów jest zaimplementowane na
poziomie mikrojądra. Proces wysyłający komunikat jest nazywany klientem,
a proces odbierający komunikaty serwerem, (rysunek).
��
12
Komunikat
Proces Administrator
Klient Serwer
aplikacyjny zasobu
Odpowiedz

Rys. Klient przesyła komunikat do serwera
13
Przesłanie komunikatu składa się z trzech faz:
1. Wysłanie komunikatu od procesu klienta do serwera. Proces klienta ulega
zablokowaniu, a komunikat odblokowuje proces serwera (o ile był
zablokowany).
2. Serwer przetwarza komunikat i przesyła odpowiedz
do klienta.
3. Proces klienta po otrzymaniu odpowiedzi ulega odblokowaniu.
Poszczególne fazy transakcji przesyłania komunikatu obrazuje rysunek.
14
Rys. Transakcja przestania komunikatu
�� Mikrojądro Neutrino implementuje pewien elementarny zestaw mechanizmów.
Mechanizmy te są następujące:
15
1. Komunikaty i impulsy - (ang. messages, pulses)
2. Sygnały - (ang. signals)
3. Zegary - (ang. clocks)
4. Czasomierze - (ang. timers)
5. Procedury obsługi przerwań - (ang. interrupt handlers)
6. Semafory - (ang. semaphores)
7. Blokady wzajemnego wykluczania - muteksy (ang. mutual exclusion lock )
8. Zmienne warunkowe (ang. conditional variables)
9. Bariery (ang. barriers)
16
�� Oprócz mechanizmów komunikacji międzyprocesowej implementowanych
przez mikrojądro Neutrino, mechanizmy komunikacji międzyprocesowej typowe
dla standardu POSIX 1003 zaimplementowano jako zewnętrzne względem
mikrojądra administratory. Są to:
1. A
ącza nienazwane - (ang. pipes).
2. A
ącza nazwane - (ang. named pipes).
3. Wspólna pamięć - (ang. shared memory).
4. Kolejki komunikatów - (ang. message queues).
�� Mechanizmy komunikacji międzyprocesowej implementowane jako
administratory podano w tabeli. Aby zrealizować swoje funkcje, administratory
te korzystają z mechanizmów mikrojądra.
17
Tab. Metody komunikacji międzyprocesowej systemu QNX6 implementowane
poza mikrojądrem
Usługa Implementacja
Kolejki komunikatów POSIX Proces systemowy
Pamięć dzielona Administrator pamięci
A
ącza nienazwane Proces systemowy
A
ącza nazwane Proces systemowy
18
Administratory zasobu i procesy systemowe
�� Jak już wcześniej wspomniano, system QNX6 Neutrino składa się z mikrojądra i
zbioru procesów dostarczających różnych usług zwanych administratorami lub
serwerami zasobu (ang. resource manager).
�� Administratory zasobu zapewniają jednolity dostęp do różnego rodzaju
urządzeń. Mogą to być zarówno urządzenia rzeczywiste, np. dyski, porty
szeregowe, porty równoległe, jak i urządzenia wirtualne, których przykładem
może być sieciowy system plików czy pseudoterminal.
�� W tradycyjnych systemach operacyjnych dostęp do urządzeń wejścia-wyjścia
jest zapewniany przez jądro. W systemie QNX6 Neutrino funkcje te pełni
administrator zasobu.
19
�� Administrator zasobu jest procesem serwerowym (nieróżniącym się co do istoty
od zwykłych procesów użytkownika), który akceptuje komunikaty od innych
procesów. W szczególności administrator zasobu obsługuje zlecenia klientów
odnoszące się do abstrakcji pliku.
�� Plik jest abstrakcyjną strukturą, na której można przeprowadzać takie operacje
jak otwarcie, odczyt, zapis, zamknięcie, zmianę bieżącej pozycji czy
ustawianie praw dostępu. Podstawowe operacje związanie z dostępem do
plików podano w tabeli.
20
�� Tablica. Ważniejsze niskopoziomowe funkcje dostępu do plików
Opis Funkcja
open ()
Otwarcie lub utworzenie pliku
read ()
Odczyt z pliku
write ()
Zapis do pliku
lseek ()
Pozycjonowanie bieżącej pozycji pliku
fcnt ()
Ustawianie i testowanie różnorodnych atrybutów pliku
close ()
Zamknięcie pliku
�� Powiązanie pomiędzy programem klienta a odpowiednim administratorem
zasobu jest określane poprzez ścieżkę dostępu do pliku (ang. pathname space
mapping).
21
�� Każde urządzenie w systemie QNX6 Neutrino jest widziane jako plik
specjalny.
�� Oprócz plików specjalnych, system plików zawiera pliki regularne i katalogi
(ang. directories), które z kolei zawierają inne pliki.
�� Przykłady powiązania ścieżek i obsługujących je procesów zebrano w tabeli.
Powiązanie pomiędzy ścieżką dostępu a administratorem zasobu jest
utrzymywane przez administratora procesów procnto.
22
Tablica. Ścieżki do urządzeń i obsługujące je administratory
/dev/hd0 devb-eide Proces obsługi dysków stałych typu IDE
/dev/fd0 devb-fdc Proces obsługi stacji dyskietek
/dev/par1 devc-par Proces obsługi portu równoległego
/dev/ser1 devc-ser8250 Proces obsługi portu szeregowego RS232
/dev/con devc-con Proces obsługi konsoli
/ fs-qnx4.so Proces obsługi systemu plików QNX4
�� Przykładowo
o port szeregowy jest reprezentowany w systemie plików jako /dev/ser1,
o port równoległy jako /dev/par1,
o klawiatura jako /dev/kbd,
o napęd dyskietek jako /dev/fd0.
23
�� Dysk stały IDE jest reprezentowany poprzez ścieżkę /dev/hd0 i jest
obsługiwany przez proces devb-eide.
�� Gdy w komputerze jest zainstalowany system plików QNX4, to jest on
obsługiwany przez proces fs-qnx4.so. Ten system plików jest
zamontowany jako korzeń (ang. r o o t ) drzewa katalogów oznaczony jako / i
korzysta z urządzenia /dev/hd0.
�� Gdy program klienta zamierza odebrać znaki z portu szeregowego, musi
najpierw go otworzyć, używając funkcji:
fd = open("/dev/serl",0_RDONLY)
24
�� W pierwszym kroku komunikat trafi do lokalnego administratora procesów
procnto. Ten skieruje go do procesu devc-ser8250 administrującego
urządzeniem /dev/ser1.
�� Aby takie przekierowanie było możliwe, administrator portu szeregowego musi
poinformować administratora procesów o tym, jaką ścieżkę w systemie plików
obsługuje, podając swój punkt montowania (ang. mountpoint). Odbywa się to
przez rejestrację ścieżki zasobów w administratorze procesów, który jest
odpowiedzialny za przydzielenie ścieżek do administratorów zasobów.
�� Współpracę procesu klienta z portem transmisji szeregowej przedstawiono na
rysunku.
25
Rys. Współpraca procesu klienta z portem transmisji szeregowej
1. Przy starcie systemu proces devc-ser8250 rejestruje się w
administratorze procesów procnto.
2. Proces klienta wysyła komunikat do lokalnego administratora procesów
procnto z zapytaniem, w gestii jakiego procesu leży ścieżka /dev/ser1.
26
3. Lokalny administrator procesów odpowie, że należy się kontaktować z
procesem devc-ser8250.
4. Proces klienta wysyła komunikaty do procesu devc-ser8250.
Na rysunku zamieszczono wzorzec współpracy pomiędzy przykładowymi
procesami klienta i serwera.
Rys. Współpraca pomiędzy procesem klienta a administratorem zasobu
27
�� Proces devc-ser8250 (serwer) przebywa w stanie zablokowania, oczekując
na zlecenia. Gdy proces klienta przesyła komunikat do devc-ser8250,
powoduje jego odblokowanie, a sam blokuje się w oczekiwaniu na odpowiedz
.
Gdy proces devc-ser8250 wytransmituje znak lub go otrzyma, to przesyła
tę odpowiedz
do klienta, tym samym go odblokowując, a sam się blokuje w
oczekiwaniu na kolejne zlecenia.
�� Komunikacja z innymi administratorami zasobów odbywa się według tej samej
zasady. Ważniejsze administratory zasobu zamieszczono w tabeli
28
Tab. Ważniejsze procesy systemowe systemu QNX6 Neutrino
procnto
Zarządzanie pamięcią, wątkami i procesami
devb-eide
Proces obsługi dysków stałych typu IDE
devb-fdc
Proces obsługi stacji dyskietek
devc-par
Proces obsługi portu równoległego
devc-ser8250
Proces obsługi portu szeregowego RS232
devc-con
Proces obsługi konsoli
io-net
Ogólny administrator sieci
io-graphics
Proces obsługi karty graficznej
Photon
Proces interfejsu graficznego
29
5. System plików
�� W systemie QNX6 Neutrino zaimplementowano wiele różnych systemów
plików. Utrzymywane są one poprzez administratory zasobów działające w
sposób opisany w poprzednim rozdziale.
�� Administratory te obsługują standardowe polecenia API, takie jak open(),
read(), write() czy close(). Każdy z systemów plików obejmuje
fragment przestrzeni nazw i obsługuje drzewo katalogów i plików leżące poniżej
punktu jego montowania. Dzięki takiej konstrukcji system plików ma
następujące właściwości:
30
1. Systemy plików mogą być startowane i zatrzymywane dynamicznie w
trakcie pracy systemu.
2. Równocześnie może współistnieć wiele systemów plików.
3. System plików wykonywany na jednym węz
le może być w przezroczysty
sposób dostępny z innego węzła.
Najważniejsze systemy plików dostępne w QNX6 Neutrino krótko opisano poniżej.
1. Bezpośredni system plików - system plików przeznaczony tylko do odczytu.
Zawiera obraz systemu operacyjnego, pliki wykonywalne i pliki danych.
Stosowany jest w wielu sterownikach wbudowanych.
31
2. System plików RAM - prosty system plików pozwalający na zapis i odczyt
plików umieszczonych w pamięci RAM w katalogu /dev/shmem. System
ten jest utrzymywany przez administratora procesów procnto. Stosowany
w sterownikach do przechowywania danych tymczasowych.
3. System plików QNX4 - to podstawowy system plików pochodzący z
wcześniejszej wersji systemu. Charakteryzuje się wysoką odpornością na
awarie, wydajnością i architekturą wielowątkową, a obsługiwany jest przez
proces fs-qnx4.so.
4. System plików DOS - ten system plików zapewnia dostęp do dyskietek i
dysków zapisanych w historycznym już formacie MS-DOS. System plików
jest obsługiwany przez proces fs-dos.so.
32
5. System plików CD-ROM - pozwala na dostęp do danych zapisanych na
nośnikach CD-ROM. Obsługuje format ISO9660, włączając rozszerzenia
Rock Ride, Joliet i tryb multisesyjny. System ten jest obsługiwany przez
proces fs-cd.so.
6. System plików FFS3 - jest przeznaczony dla pamięci Flash typu NOR. W tym
typie pamięci każdą komórkę daje się swobodnie zapisywać i odczytywać. W
tej technologii wykonuje się m.in. pamięci Compact Flash i Smart Media (i
inne tego typu karty pamięci m.in. do aparatów fotograficznych cyfrowych).
System zawiera zabezpieczenia chroniące przed utratą integralności w
przypadku wyłączenia zasilania w trakcie operacji zapisu. Stosowany jest w
sterownikach wbudowanych.
33
7. Sieciowy system plików NFS - jest szeroko rozpowszechnionym sieciowym
systemem plików. Stacja kliencka może sięgać poprzez sieć do plików
położonych na zdalnym serwerze. System oparty jest na technologii RPC
(ang. Remote Procedures Calls, a jako warstwę transportową stosuje protokół
TCP/IP Procesem obsługującym NFS jest fs-nfs2 lub fs-nfs3.
8. Sieciowy system plików CIFS - jest sieciowym systemem plików
wspieranym przez Microsoft. Uprzednio system ten był określany jako SMB.
Stacja kliencka może uzyskać dostęp poprzez sieć do systemów plików na
serwerze pracującym w systemie Windows lub Linux, na którym
uruchomiono serwer SMB. Jako warstwę transportową wykorzystuje się
protokół TCP/IP, a system jest utrzymywany przez proces fs-cifs.
34
9. System plików Ext2 - system ten jest używany przez Linuksa. Procesem
obsługującym ten system plików jest fs-ext2.so.
10.Wirtualny system plików - QNX6 Neutrino implementuje dwa rodzaje
wirtualnych systemów plików. Pierwszym jest pakietowy system plików (ang.
package file system), a drugim inflator obsługujący pliki skompresowane.
Pakietowy system plików pozwala zindywidualizować dostęp do plików
stosownie do potrzeb klienta. Inflator umożliwia dostęp do wcześniej
skompresowanych plików, np. położonych w pamięci Flash, co prowadzi do
oszczędności w użyciu tego zasobu.
6.
35
Qnet  rodzima (natywna) sieć komunikacyjna systemu QNX6 Neutrino
�� Unikalność mikrojądra Neutrino polega na łatwości implementacji środowisk
rozproszonych (ang. distributed enviroments).
�� Właściwość tę osiągnięto dzięki oparciu konstrukcji systemu na paradygmacie
przekazywania komunikatów, który dla pracy lokalnej i sieciowej pozostaje
zasadniczo taki sam. Wewnętrzny dla systemu Neutrino protokół przekazywania
komunikatów, nazywany Qnet, jest fundamentem tego systemu.
36
�� Protokół ten umożliwia jednolitą metodę dostępu do zasobów tak lokalnych, jak
i zdalnych. Standardowe programy narzędziowe operujące na takich zasobach
systemu jak pliki i urządzenia (np. polecenia kopiowania, odczytu plików, zapisu
do plików) działają tak samo dla zasobów lokalnych i zdalnych.
�� Rozróżnienie, o jaki zasób chodzi, odbywa się na podstawie ścieżki dostępu do
pliku.
37
�� Zastosowanie sieci Qnet pozwala na osiągnięcie następujących korzyści:
1. Przezroczysty dostęp do zdalnego systemu plików.
2. A
atwość budowy aplikacji skalowalnych.
3. A
atwość tworzenia aplikacji rozproszonych złożonych z komunikujących się
procesów.
4. A
atwość tworzenia aplikacji równoległych wykonywanych na połączonych
siecią komunikacyjną komputerach.
�� Jako że Qnet zapewnia transmisję komunikatów poprzez sieć, inne metody
komunikacji międzyprocesowej (sygnały, kolejki komunikatów, semafory
nazwane), implementowane poprzez komunikaty, także mogą być stosowane w
środowisku sieciowym.
38
�� Gdy uruchomiona jest sieć Qnet, do lokalnej przestrzeni nazw zaczynającej się
od znaku / jest dodawany katalog /net zawierający podkatalogi
odpowiadające nazwom dołączonych do sieci węzłów.
�� Przykładowo, gdy w sieć połączono dwa komputery o nazwach astra i
qumak, to przestrzeń nazw / komputera qumak będzie widziana w
przestrzeni nazw komputera astra jako /net/qumak/. Gdy użytkownik
węzła astra będzie chciał odczytać plik /home/juka/infor.txt
położony na komputerze qumak, może uzyskać do niego dostęp odwołując się
poprzez nazwę /net/qumak/home/juka/infor.txt. Tak więc
polecenie wyświetlenia pliku /home/juka/inform.txt położonego na
39
komputerze qumak, a wykonane na komputerze astra, ma następującą
postać:
$ cat /net/qumak/home/juka/infor.txt
�� Odwzorowanie przestrzeni nazw komputera qumak w katalogu /net/qumak
komputera astra pokazano na rysunku.
Rys. Odwzorowanie przestrzeni nazw komputera qumak w katalogu /net/qumak
komputera astra
40
�� Podobnie będzie wyglądać dostęp do plików i urządzeń komputera zdalnego z
poziomu programów aplikacyjnych używających deskryptorów plików (ang.
file descriptor; deskryptor pliku jest małą liczbą całkowitą identyfikującą plik,
nazywany też jest uchwytem pliku (ang. file handler)).
�� Deskryptor fh jest zwracany przez funkcję
fh=open(char nazwa, ...),
a następnie wykorzystywany przez funkcje
read (fh, ...), write (fh, ...)
i inne do odczytu i zapisu bajtów z pliku.
41
�� .Tak więc otwarcie pliku infor.txt wykonywane przez program aplikacyjny
wykonywany na komputerze lokalnym będzie miało postać:
fh = open("/net/qumak/home/juka/infor.txt", 0_RDWR)
�� Widać więc, że kod programu czytającego plik lokalny jest identyczny jak kod
programu czytającego plik zdalny z tą tylko różnicą, że ścieżka dostępu do pliku
zdalnego jest inna.
�� W podobny sposób można uzyskać dostęp do portu szeregowego, równoległego,
gniazd i innych dostępnych przez deskryptory plików zasobów komputera
zdalnego. W tabeli podano przykłady innych zasobów komputera qumak
dostępnych lokalnie i zdalnie poprzez sieć.
42
Tab. Wybrane przykłady zasobów komputera qumak dostępnych lokalnie i zdalnie poprzez
sieć
Z komputera astra Lokalnie Zasób
/net/qumak/dev/ser1 /dev/ser1
Port szeregowy
/net/qumak/dev/par /dev/par
Port równoległy
/net/qumak/home/ /home
Katalog
/net/qumak /home/juka/infor.txt
Plik regularny
/home/juka/infor.txt
�� Rozważmy, co dzieje się w systemie, gdy na komputerze astra jest
wykonywana aplikacja klienta, która otwiera plik /home/juka/infor.txt
położony na komputerze qumak.
43
�� Kolejne etapy wykonania funkcji
open("/net/qumak/home/juka/infor.txt",...) są następujące:
1. Aplikacja wysyła komunikat do lokalnego administratora procesów
procnto z zapytaniem, w gestii jakiego procesu leży ścieżka
/net/qumak/home/juka/infor.txt. Jako że ścieżka zaczyna się
od /net, lokalny administrator procesów odpowie, że należy się
kontaktować z lokalnym administratorem sieci npm-qnet.
44
2. Następnie program aplikacyjny wysyła komunikat do lokalnego
administratora sieci z zapytaniem, kto administruje ścieżką
/net/qumak/home/juka/infor.txt. Lokalny administrator sieci
odsyła aplikację do administratora procesów na komputerze qumak, gdyż
ten właśnie proces zarządza przestrzenią nazw węzła qumak.
3. Program aplikacyjny łączy się z administratorem procesów węzła qumak i
przesyła zapytanie, kto zarządza szukaną ścieżką. Jako że plik leży na dysku
stałym, to zarządza nim administrator dysków stałych, czyli proces devb-
eide. Administrator procesów zwraca klientowi dane identyfikacyjne
węzła qumak, procesu devb-eide i numeru kanału, w którym są
odbierane polecenia.
45
4. Proces aplikacyjny tworzy połączenie do procesu devb-eide i przesyła do
niego zlecenia odczytu kolejnych fragmentów pliku infor.txt. Od tego
momentu polecenia odczytu kolejnych fragmentów pliku nie różnią od
poleceń odczytu pliku lokalnego.
�� Należy zauważyć, że proces aplikacyjny nie jest świadomy wymienionej
powyżej sekwencji działań. Wszystkie te działania są wykonywane w ramach
realizacji funkcji open (. . . ) i ilustruje je rysunek.
46
Rys. Dostęp klienta do zasobu położonego na komputerze zdalnym
�� W terminologii dotyczącej sieci Qnet jest używane pojęcie nazwy komputera,
domeny, pełnej nazwy kwalifikowanej i katalogu sieciowego. Pojęcia te
zdefiniowane są następująco:
47
1. Nazwa komputera - jest łańcuchem identyfikującym komputer. Nie może on
zawierać kropek ani znaków ukośnika /. Nazwa komputera jest określana w
trakcie procesu konfiguracji sieci. Może być ona uzyskana za pomocą
polecenia hostname. W rozpatrywanym powyżej przykładzie była
używana przykładowa nazwa astra.
2. Nazwa domeny - określona przez konfigurację sieci, do której jest dołączony
komputer i ustalana przez administratora sieci zewnętrznej. Na przykład
komputer astra może być w domenie wel.wat.edu.pl.
3. Pełna kwalifikowana nazwa - komputera składa się z nazwy komputera i
nazwy domeny. Tak więc pełna kwalifikowana nazwa przykładowego
komputera będzie astra.wel.wat.edu.pl.
48
4. Katalog sieciowy - odwzorowuje nazwy komputerów połączonych siecią
Qnet w katalogu lokalnym, a tworzony jest przez proces nmp-qnet.
Standardowo katalog sieciowy nazywa się /net. W naszym przykładzie
będzie on zawierał nazwy komputerów astra i qumak. Zawartość
katalogu sieciowego, a tym samym nazwy komputerów pracujących w sieci
Qnet, uzyskać można poleceniem: ls/net.
�� W celu zwiększenia dyspozycyjności systemu rozproszonego można użyć
zwielokrotnionych połączeń sieciowych. W takim przypadku węzły łączy nie
pojedyncza sieć, ale podwójna czy potrójna. Qnet obsługuje wielokrotne
połączenia sieciowe. Z połączeniami wielokrotnymi łączy się pojęcie QoS (ang.
Quality of Service), czyli zapewnienia właściwej jakości usług.
49
�� Specyfikując ścieżkę sieciową, można wybrać jedną z dostępnych strategii
wyboru łącza sieciowego. Udostępniane przez Qnet strategie wyboru połączenia
to: połączenie równoważące obciążenie, połączenie preferowane bądz
wyłączne.
Domyślną strategią jest połączenie równoważące obciążenie. Strategia ta
wybiera połączenie, biorąc pod uwagę szybkość i obciążenie każdego z
dostępnych połączeń sieciowych. Strategia preferowana wskazuje pewne
uprzywilejowane łącze, a wyłączna wskazuje ustalone łącze, nawet gdyby było
nieczynne. Sposób wyboru strategii QoS jest opisany w dokumentacji systemu.
50
7. QNX6 w systemach wbudowanych
�� Systemy wbudowane zostały opisane w poprzednim wykładzie. System QNX6
Neutrino jest przeznaczony do pracy zarówno w systemach samodzielnych, jak i
we wbudowanych. Aplikacje mogą być tworzone w środowiskach systemów
QNX6 Neutrino, Windows (NT, 2000, XP), Linux, Solaris SPARC. Narzędziem
do tworzenia takich aplikacji jest Momentics Development Suite firmy QNX
Software. Środowisko to zawiera:
1. Zintegrowane środowisko rozwoju oprogramowania IDE (ang. Integrated
Development Environment).
2. Biblioteki ANSI C, POSIX, DINKUM C++, GNU C++.
51
3. Dokumentację.
4. Narzędzia BSP (ang. Board Suport Packages) służące do dostosowania
systemu QNX6 Neutrino do różnorodnych środowisk sprzętowych.
5. Narzędzia DDK (ang. Driver Development Kits) wspomagające tworzenie
sterowników urządzeń zewnętrznych (grafiki, audio, sieciowe, USB).
6. Narzędzia TDK (ang. Technology Development Kits), które ułatwiają
tworzenie wbudowanych systemów plików, systemów wieloprocesorowych
SMP, obsługi multimediów i grafiki 3D.
52
�� Za pomocą środowiska Momentics tworzy się aplikacje dla systemu
operacyjnego QNX6 Neutrino. System ten może być zainstalowany w
komputerach z procesorami ARM, MIPS, PowerPC, SH-4, StrongARM (w tym
Xscale) i x86. Tak więc środowisko, w którym jest tworzone oprogramowanie,
może być odmienne od środowiska, w którym jest ono wykonywane.
53