分布式高精度浮點(diǎn)運(yùn)算服務(wù)器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的改善，Web應(yīng)用程序獲得了飛速的發(fā)展，越來(lái)越多的傳統(tǒng)本地程序紛紛推出Web版。有著廣泛應(yīng)用的高精度浮點(diǎn)運(yùn)算可以移植成為Web應(yīng)用程序，開(kāi)發(fā)出基于網(wǎng)絡(luò)的高精度浮點(diǎn)運(yùn)算服務(wù)器有著重要的意義。
　　 本文以高性能網(wǎng)絡(luò)I/O框架的設(shè)計(jì)為切入點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái)的高性能I/O設(shè)計(jì)模式；結(jié)合高精度浮點(diǎn)運(yùn)算，完成了分布式的高精度浮點(diǎn)運(yùn)算服務(wù)器，能夠通過(guò)添加服務(wù)器數(shù)量來(lái)獲得服務(wù)器端的吞吐量的提升。本文的主要完成的工作

2、如下：
　　 1)將仿函數(shù)應(yīng)用在面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)中。仿函數(shù)可以代替函數(shù)指針；利用仿函數(shù)可以降低面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的復(fù)雜度；仿函數(shù)能夠簡(jiǎn)化一些設(shè)計(jì)模式的實(shí)現(xiàn)。
　　 2)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái)的線程庫(kù)和網(wǎng)絡(luò)庫(kù)。使用預(yù)編譯宏技術(shù)，將不同平臺(tái)下的網(wǎng)絡(luò)API和線程API統(tǒng)一到相同的類型和接口內(nèi)；利用仿函數(shù)實(shí)現(xiàn)了簡(jiǎn)單易用的線程池模型。
　　 3)實(shí)現(xiàn)了跨平臺(tái)的高性能網(wǎng)絡(luò)I/O模型。epoll是非阻塞同步的網(wǎng)絡(luò)I/O模型，IOCP

3、是非阻塞異步的網(wǎng)絡(luò)I/O模型，它們的工作原理、工作流程和工作平臺(tái)截然不同，本文通過(guò)修改它們的工作流程，將它們統(tǒng)一到“模擬”的異步I/O模型內(nèi)。
　　 4)對(duì)服務(wù)器端進(jìn)行了分布式的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。通常來(lái)說(shuō)，影響服務(wù)器端性能的原因一般是I/O和CPU運(yùn)算瓶頸，可以將網(wǎng)絡(luò)I/O和CPU運(yùn)算劃分到不同的進(jìn)程內(nèi)，來(lái)突破性能瓶頸。本文通過(guò)設(shè)計(jì)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器進(jìn)程來(lái)承擔(dān)I/O，通過(guò)設(shè)計(jì)浮點(diǎn)運(yùn)算服務(wù)器進(jìn)程來(lái)承擔(dān)CPU運(yùn)算，其中網(wǎng)關(guān)服務(wù)器運(yùn)行網(wǎng)關(guān)進(jìn)程，運(yùn)

4、算服務(wù)器則運(yùn)行浮點(diǎn)運(yùn)算進(jìn)程，網(wǎng)關(guān)進(jìn)程和浮點(diǎn)運(yùn)算進(jìn)程之間使用socket進(jìn)行通信，來(lái)達(dá)到天然的分布式架構(gòu)。每個(gè)網(wǎng)關(guān)服務(wù)器能夠管理和維護(hù)多個(gè)浮點(diǎn)運(yùn)算服務(wù)器，客戶端只需要連接到網(wǎng)關(guān)服務(wù)器就可以獲得服務(wù)，運(yùn)算服務(wù)器只能夠連接并注冊(cè)到惟一的網(wǎng)關(guān)服務(wù)器。
　　 此外，本文還設(shè)計(jì)應(yīng)用層的通訊協(xié)議，確定了客戶端和網(wǎng)關(guān)之間的通訊流程，確定了服務(wù)器組內(nèi)部服務(wù)器之間的通訊流程。
　　 最后，本文在整合了軟件硬件系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，對(duì)服務(wù)器端進(jìn)行測(cè)試