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进程间通信技术与其在系统集成中的运用

【摘要】在Internet 和自身应用不断发展的过程中,分布式应用系统之间的通信具有较大的跳帧,尤其是在现代管理的多部门写作及领域协作不断广泛的背景下,大部分的应用都要根据Internet 协作实现,中间件管道功能能够提供分布式应用系统的跨种操作系统通信的环境,但是中间件创建的应用系统在实现跨异构平台的相互操作是非常困难的,并且不能够穿越防火墙.基于此,本文就对进程间通信技术进行分析,并且以航空航天为例,研究进程间通信技术在系统集成中的应用.

【关键词】进程间通信技术系统集成运用研究

在航空航天领域中复杂产品外形设计过程中,传统的建模技术并不能够满足现代需求.在最近几年提出的曲面造型方式具有较高的执行效率,并且数值稳定,在研究曲面造型系统开发的过程中,算法模块能从工作站直接转移到计算机中,将软件平台转移到计算机系统中,这个时候的模块就没有了图像用户接口界面,只有字符命令输入窗口.本文的主要工作就是对Windows 进程的通信技术如何实现模块数据通信和传递进行研究.

一、Windows 进程

Windows 进程是一种能够以此执行程序并且创建程序的进程,在执行及创建的过程中产生进程句柄,进程句柄就是实例化句柄,操作系统在于其他程序通过实例化句柄进行交换信息及数据的这个过程,就是进程间通信技术.

1.1 进程

进程指的是程序的一次执行过程,进程的启动是在操作系统管理实现的,从而开始运行程序,并且在制定条件下实现程序的开始和结束.

程序的运行是根据计算机资源实现的,比如处理器、内存等,所以也可以将计算机作为操作系统的调度资源.在没有执行开发程序的时候就有全新的进程,在进程执行完成之后全新的进程就会自动消失.

程序是指静态代码,简单来说就是应用执行过程中需要的蓝本,也就是程序的动态执行过程.程序能够在同个系统中的多个内存中加载多次,以此形成不同进程.在并行程序中的进程指的不是同时出现直到程序结束的,而是能够根据需求动态自然的消亡.

简单来说,进程在运行过程中能够生出多个全新的进程,这些进程还能够派生出全新的进程,以此循环.全新的子进程诞生需要的资源都是在父进程中得到的,不同进程的运行是在相互独立的内内错空间中实现.

1.2 进程存储

Windows 操作系统中的进程都有变量,如果程序启动,那么变量就会启动,在使用的时候会自动载入程序基地址.实际上为程序所分配的地址是虚拟地址,并不是物理地址,操作系统所分配的地址范围只有一个,在访问存储空间的过程中就要分配物理地址,这种方式称之为映射.一页的存储空间是4kb,Windows 操作系统不停的在内存空间中映射虚拟的存储空间,在此过程中能够通过索引表实现虚拟地址的转换,成为物理地址,但是程序地址没有发生变化.程序中的地址要直接指向间接地址,并不是物理存储器.进程能够通过虚拟存储器使之间互不干扰,如果多个进程同时运行的话,进程并没有相关这个时候进程的冲突就会进一步的降低,其覆盖率也会有所降低[1].

二、进程间通信技术

Windows 提供了以下几种进程间通信方式,分别为RPC远程过程调用、文件映射、Pipe 管道、网络套接字、ATA 系统消息等.本文使用Pipe 管道使进程之间能够相互通信,Pipe 管道指的是基于内存的高层通信系统,其的数据保存文件是根据先进后出的形式进行,在管道通信的过程中,要想实现进程同步,就要根据系统的读写操作进行.如果在默认背景下程序要写入填满的管道中,系统就能够自动阻塞程序,直到管道接受数据.如果进程要写入空管道中,进程就能够自动阻塞,指导管道出现能够读的数据.如果进程打开管道的方式为读的方式,没有通过写方式进行,这个时候也能够导致进程阻塞.

系统在创建Pipe 管道时候的代码可以通过以下表示：使用popen,mkfifo,write,read 及fork 函数；

定义int pipe（int fileds[2]）；

Include <unistd.h>

Main()

{

Int fileds[2]

Char buffer[80]

Pipe (fileds)

If(filedes)

/ 父进程/

Char s[]等于”hello！/n”

Write(fileds[1],s,sizeof(s))

}

Pipe 分为命名和匿名两种,匿名主要是以句柄表示,以为其能够在同台机器中通信,不能够在网络中使用.常用的管道技术主要包括对话、请求- 响应、消息队列、发布- 订阅及广播和组播.对话主要支持客户和服务组件的持续实时通信；请求- 响应支持客户端和服务器的持续同步交涉；消息队列支持应用之间的持续异步通信；发布- 订阅支持异步消息的传送；广播和组播支持同个进程将消息传送到多个进程中[2].

三、进程间通信技术在系统集成中的应用

3.1 系统集成的中介程序

曲面造型系统的理论算法模型在C++ 平台中修改代码并且对代码进行编译,用户能够通过空调字符命令实现模块的运行,算法的参数能够控制和修改,通过使模块集成在曲面造型系统,有效提高系统的图像界面.之后,用户能够将指令通过界面程序发送到后台算法模块中,之后释放命令,在自由图像和系统图像窗口显示执行的结果,并且在终端控制台中发送反馈信息.在系统集成过程中,要解决以下问题：如何能够把GUI 方式的对话框参数及菜单命令传送到控制台程序中.

在研究过程中,可以根据控制台程序能够对控制台程序进行调用,还能够使输入输出重定向的特点,在对中介程序进行编写的过程中,中介程序还能过够对细分算法模块程序进行调用,并且定向细分算法模块的输入接口.启动GUI界面程序能够通过中介程序后进程进行,实现用户操作界面能够通过管道进行,并且在中介程序中传送操作信息,之后中介程序将这些信息传送到中介程序中,中介程序将信息传送到定向的后台模板中,之后接口信息会对面板读取的中介程序进行提示,之后将中介程序在反馈信息文件操作中写入反馈信息,以此能够实现后台算法和用户的交互,以此后台程序能够确保信息在GUI 界面通过中介程序传送到核心程序,在此过程中不会对其他用户的操作造成影响.中介程序的控制台程序编写能够通过C++ 语言实现,函数调用能够通过系统实现,并且还能够实现子进程的创建,GUI 界面程序通过特殊命令方式实现中介程序的调用.

3.2 进程间通信技术在系统集成中的应用实例

代码的实现通过View 命令进行说明,界面按钮的主要目的就是将用户点击的几何模型在图像窗口中显示,在代码编写过程中,在View 按钮中添加SendComman 代码,消息提示面板就会从文件中将反馈信息进行读取,并且显示读取到的信息,还能够反馈信息并且发送指令.在使用过程中,中介程序能够在细分算模块中对扩展功能实现,之后执行效率优化指令,在此过程中命令关键词不变,那么界面就会具有模块供能的实现菜单项,程序具有良好的可扩充性及维护性[3].

四、结束语

本文主要以航空航天为例子进行研究,通过多进程系统及管道、共享内存等技术,能够将诶绝控制台程序模块的增加问题.本文中所研究的系统能够扩展,并且具有较强的实用性及灵活性,能够便于系统的扩充和集成.

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