Mercurial > hg > Papers > 2018 > nozomi-master
annotate paper/nozomi-master.tex @ 157:d620f126a383
change abstract & chapter1
| author | Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp> |
|---|---|
| date | Wed, 31 Jan 2018 14:58:24 +0900 |
| parents | bc9be2d40d0d |
| children | 2bf8a1edcecc |
| rev | line source |
|---|---|
| 146 | 1 \documentclass[a4j,12pt]{jreport} |
| 2 \usepackage{master_paper} | |
| 3 \usepackage{ascmac} | |
| 4 \usepackage{bussproofs} | |
| 5 \usepackage[dvipdfmx]{graphicx} | |
| 6 \usepackage{here} | |
| 7 \usepackage{listings} | |
| 8 \usepackage{comment} | |
| 9 \usepackage[deluxe, multi]{otf} | |
| 10 \usepackage{url} | |
| 11 \usepackage{cite} | |
| 12 \usepackage{listings} | |
| 13 \usepackage{colonequals} | |
| 14 \usepackage[utf8]{inputenc} | |
| 15 | |
| 16 %\input{dummy.tex} %% font | |
| 17 | |
|
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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18 \jtitle{分散フレームワークChristieの設計} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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19 \etitle{Design of Distributed framework Christie} |
| 146 | 20 \year{2018年 3月} |
| 21 \eyear{March 2018} | |
| 22 \author{照屋 のぞみ} | |
| 23 \eauthor{NOZOMI TERUYA} | |
| 24 \chife{指導教員：教授 和田 知久} | |
| 25 \echife{Supervisor: Prof. Tomohisa WADA} | |
| 26 | |
| 27 \marklefthead{% 左上に挿入 | |
| 28 \begin{minipage}[b]{.4\textwidth} | |
| 29 琉球大学大学院学位論文(修士) | |
| 30 \end{minipage}} | |
| 31 | |
| 32 \markleftfoot{% 左下に挿入 | |
| 33 \begin{minipage}{.8\textwidth} | |
| 34 並列分散フレームワークChristieの設計 | |
| 35 \end{minipage}} | |
| 36 | |
| 37 \newcommand\figref[1]{図 \ref{fig:#1}} | |
| 38 \newcommand\tabref[1]{表 \ref{tab:#1}} | |
|
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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39 \newcommand{\tblcaption}[1]{\def\@captype{table}\caption{#1}} |
| 146 | 40 |
| 152 | 41 \lstset{% |
| 42 language={Java},%使用言語 | |
| 43 basicstyle={\small},%書体 | |
| 44 commentstyle={\small\itshape},%コメントの書体 | |
| 45 keywordstyle={\small\bfseries},%キーワードの書体 | |
| 46 %identifierstyle={\small},% | |
| 47 %ndkeywordstyle={\small},% | |
| 48 stringstyle={\small},%文字列の書体 | |
| 49 frame={trlb},%外枠 | |
| 50 breaklines=true,%改行 | |
| 51 columns=[l]{fullflexible},% | |
| 52 xrightmargin=0zw,% | |
| 53 xleftmargin=3zw,% | |
| 54 numbers=left,%行番号の表示 | |
| 55 numberstyle={\scriptsize},%行番号の書体 | |
| 56 numbersep=1zw,% | |
| 57 stepnumber=1, | |
| 58 lineskip=-0.5ex,% | |
| 59 captionpos=b,%キャプションの位置 | |
| 146 | 60 } |
| 152 | 61 |
| 146 | 62 \def\lstlistingname{リスト} |
| 63 \def\lstlistlistingname{リスト目次} | |
| 64 | |
| 65 | |
| 66 %%% 索引のために以下の2行を追加 | |
| 67 \usepackage{makeidx,multicol} | |
| 68 \makeindex | |
| 69 \begin{document} | |
| 70 | |
| 71 %rome | |
| 72 \frontmatter | |
| 73 | |
| 74 \maketitle | |
| 75 \newpage | |
| 76 | |
| 77 \makecommission | |
| 78 | |
| 79 %要旨 | |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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80 \input{abstract.tex} |
| 146 | 81 |
| 82 %目次 | |
| 83 \tableofcontents | |
| 84 | |
| 85 %図目次 | |
| 86 \listoffigures | |
| 87 | |
| 88 %表目次 | |
| 89 \listoftables | |
| 90 | |
| 91 %リスト目次 | |
| 92 \lstlistoflistings | |
| 93 | |
| 94 | |
| 95 %arabic | |
| 96 \mainmatter | |
| 97 | |
| 98 %chapters | |
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add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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| 146 | 100 \chapter{分散プログラミングの信頼性向上} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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101 スマートフォンやタブレット端末の普及率が増加している。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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102 それに伴いインターネット利用者数も増加しており、ネットワーク上のサービスには、信頼性とスケーラビリティーが要求される。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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103 ここでいう信頼性とは、定められた環境下で安定して仕様に従った動作を行うことを指す。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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104 またスケーラビリティーとは、分散ソフトウェアに対して単純にノードを追加するだけで性能を線形的に上昇させることができる性質である。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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105 しかし、これらをもつ分散プログラムをユーザーが一から記述することは容易ではない。 |
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107 これらの問題を解決するために、当研究室ではデータをData Segment、タスクをCode Segmentという単位で記述するプログラミング手法を導入した分散フレームワークAlice を開発した。 |
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109 Aliceが実用的な分散アプリケーションを記述でき、仕様の変更を抑えた信頼性の高い拡張を可能にするということは、水族館の例題やTreeVNCの例題から確認された。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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110 しかし、AliceにNAT越えの機能を実装しようとした際、Data Segment Managerが1つしか持てないために拡張が困難であることが分かった。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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111 また、AliceではAPI設計が煩雑で、プログラマが処理の順番やデータの型を考慮して書く必要があった。 |
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112 これではバグを引き起こす可能性が高いため、信頼性を上げるにはより直感的なAPIで再設計すべきだと考えた。 |
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114 本研究では、Aliceから得られた知見をもとに、分散フレームワークChristieの設計を行う。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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115 Christieでは、シンプルな記述で信頼性の高いスケーラブルな分散プログラムの作成を可能にする。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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116 また、当研究室で開発している言語CbCと互換可能な設計を目指す。 |
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| 119 \chapter{分散フレームワークAliceの概要} | |
| 120 \section{CodeSegmentとDataSegment} | |
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121 AliceではCode Segment（以下CS）とData Segment（以下DS）の依存関係を記述することでプログラミングを行う。 |
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123 CSは実行に必要なDSが全て揃うと実行される。CSを実行するために必要な入力されるDSのことをInputDS、CSが計算を行った後に出力されるDSのことをOutput DSと呼ぶ。 |
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125 データの依存関係にないCSは並列実行が可能である（図 \ref{fig:CS} ）。 |
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126 CSの実行においてDSが他のCSから変更を受けることはない。そのためAliceではデータが他から変更され整合性がとれなくなることはない。 |
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128 \begin{figure}[htbp] |
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129 \begin{center} |
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130 \includegraphics{images/dsandcs2.pdf} |
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131 \end{center} |
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132 \caption{CodeSegmentの依存関係 } |
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133 \label{fig:CS} |
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134 \end{figure} |
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136 \newpage |
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138 AliceはJavaで実装されており、DSはJava Objectに相当する。 |
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139 CSはRunnableなObject(void run()を持つObject)に相当する。 |
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140 プログラマがCSを記述する際は、CodeSegmentクラスを継承する。 |
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142 DSは数値や文字列などの基本的なデータの集まりを指し、Aliceが内部にもつデータベースによって管理されている。このデータベースをAliceではDS Managerと呼ぶ。 |
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144 CSは複数のDS Managerを持っている。DSには対になるString型のkeyが存在し、それぞれのManagerにkeyを指定してDSにアクセスする。 |
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145 一つのkeyに対して複数のDSをputするとFIFO的に処理される。なのでData Segment Managerは通常のデータベースとは異なる。 |
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| 146 | 150 \section{DataSegmentManager} |
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151 DS Manager（以下DSM）にはLocal DSMとRemote DSMが存在する。Local DSMは各ノード固有のデータベースである。 |
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153 Remote DSMは他ノードのLocal DSMに対応するproxyであり、接続しているノードの数だけ存在する（図 \ref{fig:Remote DSM} ）。 |
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154 他ノードのLocal DSMに書き込みたい場合はRemote DSMに対して書き込めば良い。 |
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157 \begin{figure}[h] |
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158 \begin{center} |
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159 \includegraphics[width=150mm]{images/remote_datasegment.pdf} |
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160 \end{center} |
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161 \caption{Remote DSMは他のノードのLocal DSMのproxy } |
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162 \label{fig:Remote DSM} |
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163 \end{figure} |
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166 Remote DSMを立ち上げるには、DataSegmentクラスが提供するconnectメソッドを用いる。 |
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167 接続したいノードのipアドレスとport番号、そして任意のManager名を指定することで立ちあげられる。 |
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168 その後はManager名を指定してData Segment APIを用いてDSのやり取りを行うため、プログラマはManager名さえ |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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169 意識すればLocalへの操作もRemoteへの操作も同じ様に扱える。 |
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add source, add chapter2
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add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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171 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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172 \newpage |
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add source, add chapter2
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148
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173 |
| 146 | 174 \section{Data Segment API} |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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175 DSの保存・取得にはAliceが提供するAPIを用いる。 |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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176 putとupdate、flipはOutput DS APIと呼ばれ、DSをDSMに保存する際に用いる。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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177 peekとtakeはInput DS APIと呼ばれ、DSをDSMから取得する際に使用する。 |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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178 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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179 \begin{itemize} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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180 \item {\ttfamily void put(String managerKey, String key, Object val)} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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181 \end{itemize} |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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182 DSをDSMに追加するためのAPIである。第一引数はLocal DSMかRemote DSMかといったManager名を指定する。そし |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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183 て第二引数で指定されたkeyに対応するDSとして第三引数の値を追加する。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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184 |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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185 \begin{itemize} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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186 \item {\ttfamily void update(String managerKey, String key, Object val)} |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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187 \end{itemize} |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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|
188 updateもDSをDSMに追加するためのAPIである。putとの違いは、queueの先頭のDSを削除してからDSを追加するこ |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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189 とである。そのためAPI実行前後でqueueの中にあるDSの個数は変わらない。 |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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190 |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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191 \begin{itemize} |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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192 \item{\ttfamily void flip(String managerKey, String key, Receiver val)} |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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193 \end{itemize} |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
194 flipはDSの転送用のAPIである。取得したDSに対して何もせずに別のKeyに対し保存を行いたい場合、一旦値を取 |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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195 り出すのは無駄である。flipはDSを受け取った形式のまま転送するため無駄なコピーなくDSの保存ができる。 |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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196 |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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197 \begin{itemize} |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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198 \item {\ttfamily void take(String managerKey, String key)} |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
199 \end{itemize} |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
200 takeはDSを読み込むためのAPIである。読み込まれたDSは削除される。要求したDSが存在しなければ、CSの待ち合わせ （Blocking）が起こる。putやupdateによりDSに更新があった場合、takeが直ちに実行される。 |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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201 |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
202 \begin{itemize} |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
203 \item {\ttfamily void peek(String managerKey, String key)} |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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changeset
|
204 \end{itemize} |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
205 peekもDSを読み込むAPIである。takeとの違いは読み込まれたDSが削除されないことである。 |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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206 |
|
cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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changeset
|
207 |
|
cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
208 |
|
155
573db146fa93
change image size
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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154
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|
209 \newpage |
|
149
d57aa814a69a
add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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148
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|
210 |
| 146 | 211 \section{CodeSegmentの記述方法} |
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148
cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
212 CSをユーザーが記述する際にはCodeSegmentクラスを継承して記述する(ソースコード \ref{src:StartCodeSegmen |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
213 t} , \ref{src:CodeSegment})。 |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
214 |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
215 継承することによりCode Segmentで使用するData Segment APIを利用する事ができる。 |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
146
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|
216 |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
217 Alice には、Start CS (ソースコード \ref{src:StartCodeSegment} )というC の main に相当するような最初に |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
146
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|
218 実行される CS がある。 |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
219 Start CSはどのDSにも依存しない。つまりInput DSを持たない。 |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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220 このCSをmainメソッド内でnewし、executeメソッドを呼ぶことで実行を開始させることができる。 |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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221 |
| 152 | 222 |
| 223 \lstinputlisting[label=src:StartCodeSegment, caption=StartCodeSegmentの例]{source/StartCodeSegment.java} | |
| 224 \lstinputlisting[label=src:CodeSegment, caption=CodeSegmentの例]{source/TestCodeSegment.java} | |
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148
cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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225 |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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226 \newpage |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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227 |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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|
228 ソースコード \ref{src:StartCodeSegment} は、5行目で次に実行させたいCS（ソースコード \ref{src:CodeSegment} ）を作成している。 |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
229 8行目でOutput DS APIを通してLocal DSMに対してDSをputしている。 |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
230 Output DS APIはCSの{\tt ods}というフィールドを用いてアクセスする。 |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
231 {\tt ods}は{\tt put}と{\tt update}と{\tt flip}を実行することができる。 |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
232 TestCodeSegmentはこの"cnt"というkeyに対して依存関係があり、8行目でputが行われるとTestCodeSegmentは実 |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
233 行される。 |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
234 |
|
cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
235 |
|
cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
236 CSのInput DSは、CSの作成時に指定する必要がある。指定はCommandType(PEEKかTAKE)、DSM名、そしてkey よっ |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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|
237 て行われる。 |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
238 Input DS API はCSの{\tt ids}というフィールドを用いてアクセスする。 |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
239 Output DSは、{\tt ods}が提供するput/update/flipメソッドをそのまま呼べばよかったが、Input DSの場合{\tt ids}にpeek/takeメソッドはなく、create/setKeyメソッド内でCommandTypeを指定して実行する。 |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
240 |
|
cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
241 ソースコード\ref{src:CodeSegment}は、0から9までインクリメントする例題である。 |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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|
242 2行目では、Input DS APIがもつcreateメソッドでInput DSを格納する受け皿(Receiver)を作っている。 |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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|
243 引数には{\tt PEEK}または{\tt TAKE}を指定する。 |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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|
244 \begin{itemize} |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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changeset
|
245 \item {\ttfamily Receiver create(CommandType type)} |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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changeset
|
246 \end{itemize} |
|
cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
146
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|
247 |
|
cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
248 4行目から6行目はコンストラクタである。コンストラクタはオブジェクト指向のプログラミング言語で新たなオ |
|
cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
146
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changeset
|
249 ブジェクトを生成する際に呼び出されて内容の初期化を行う関数である。 |
|
cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
146
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changeset
|
250 |
|
149
d57aa814a69a
add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
148
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changeset
|
251 TestCodeSegmentのコンストラクタが呼ばれた際には、 |
|
d57aa814a69a
add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
148
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changeset
|
252 \begin{enumerate} |
|
d57aa814a69a
add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
148
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changeset
|
253 \item CSが持つフィールド変数 {\tt Receiver input}に{\tt ids.create(CommandType.TAKE)}が行われ、{\tt input}が初期化される。 |
|
d57aa814a69a
add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
148
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changeset
|
254 \item 5行目にあるTestCodeSegmentのコンストラクタのTAKEが実行される。 |
|
d57aa814a69a
add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
148
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changeset
|
255 \end{enumerate} |
|
148
cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
146
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changeset
|
256 |
|
cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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changeset
|
257 5行目は、2行目のcreateで作られたReceiverが提供するsetKeyメソッドを用いてLocal DSMからDSを取得している。 |
|
cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
146
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changeset
|
258 \begin{itemize} |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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|
259 \item \verb+void setKey(String managerKey, String key)+ |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
146
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changeset
|
260 \end{itemize} |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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146
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changeset
|
261 setKeyメソッドはpeek/takeの実行を行う。どのDSMのどのkeyに対してpeekまたはtakeコマンドを実行させるかを指定できる。コマンドの結果がレスポンスとして届き次第CSは実行される。 |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
146
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changeset
|
262 |
|
155
573db146fa93
change image size
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
154
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changeset
|
263 \newpage |
|
573db146fa93
change image size
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
154
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changeset
|
264 |
|
148
cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
146
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changeset
|
265 実行されるrunメソッドの内容は |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
146
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changeset
|
266 \begin{enumerate} |
|
cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
146
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changeset
|
267 \item 10行目で取得されたDSをInteger型に変換してcountに代入する。 |
|
cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
146
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changeset
|
268 \item 12行目でcountをインクリメントする。 |
|
cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
146
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changeset
|
269 \item 16行目で次に実行されるCSが作られる。（この時点で次のCSはInput DSの待ち状態に入る） |
|
cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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270 \item 17行目でcountをLocal DSMにputする。Input DSが揃い待ち状態が解決されたため、次のCSが実行される。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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271 \item 13行目が終了条件であり、countの値が10になれば終了する。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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272 \end{enumerate} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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273 となっている。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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275 1.で用いられているasInteger()はasClassメソッドの一部であり、asClassはtake/peekで取得したDSをObject型から任意の型で取得するためのAPIである。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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277 \begin{itemize} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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278 \item {\ttfamily <T> T asClass(Class<T> clazz)} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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279 \end{itemize} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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281 CS内でDSのデータを扱うには、正しい型を意識しながらこのasClassメソッドを使わなければならない。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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284 \newpage |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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287 \section{AliceのMeta Computation} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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288 Aliceでは、処理をComputationとMeta Computationに階層化し、コアな仕様と複雑な例外処理に分離する。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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289 AliceのComputationは、keyによりDSを待ち合わせ、DSが揃ったCSを並列に実行する処理と捉えられる。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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290 それに対して、AliceのMeta Computation は、Remoteノードとの通信トポロジーの構成や、通信するデータ形式の変換と言える。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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292 Aliceの機能を追加するということはプログラマ側が使うMeta Computationを追加すると言い換えられる。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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293 AliceではMeta Computationとして分散環境の構築等の機能を提供するため、プログラマはCSを記述する際にトポロジー構成や切断、再接続という状況を予め想定した処理にする必要はない。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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294 プログラマは目的の処理だけ記述し、切断や再接続が起こった場合の処理をMeta Computationとして指定するだけでよい。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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296 このようにプログラムすることで、通常処理と例外処理を分離することができるため、仕様の変更を抑えたシンプルなプログラムを記述できる。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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297 仕様の変更を抑えてプログラムの拡張ができるということは、コードを破壊しないため変更以前の信頼性を保てるということである。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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299 現在Aliceには、データの圧縮機能、トポロジーの構成・管理機能、ノードの生存確認機能、ノードの切断・再接続時の処理管理機能などのMeta Computationが用意されている。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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301 \newpage |
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303 \subsection{Aliceの圧縮機能} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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304 リモートノードに大きなデータを送るために、データを圧縮したい場合がある。 |
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305 そこで、Aliceは圧縮をサポートしている。 |
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306 しかし、単に圧縮のメソッドを用意したわけではない。 |
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307 圧縮データの展開と、圧縮したまま別ノードへの転送を同時に実現したい場合があるため、Meta Computationを介すことでDSに圧縮と非圧縮のデータを同時に持てるようにしている（図\ref{fig:compress}）。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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309 \begin{figure}[h] |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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310 \begin{center} |
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311 \includegraphics[width=160mm]{images/compress.pdf} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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312 \end{center} |
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313 \caption{DSが圧縮と非圧縮の両方を持つ} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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314 \label{fig:compress} |
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315 \end{figure} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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317 1つのDS内に以下の３つの表現を持たせることでデータに多態性を持たせ、必要に応じた形式でDSを扱う。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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318 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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319 \begin{enumerate} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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320 \item 一般的なJavaのクラスオブジェクト |
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change abstract & chapter1
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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321 \item MessagePack for Java\cite{}でシリアライズ化されたバイナリオブジェクト |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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322 \item 2を圧縮したバイナリオブジェクト |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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323 \end{enumerate} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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325 Local DSMにputされた場合は、(1)の一般的なJavaクラスオブジェクトとして追加される。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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326 Remote DSMにputされた場合は、通信時に(2)のbyteArrayに変換されたバイナリオブジェクトに変換されたDSが追加 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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327 される。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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328 Local/Remote DSMにDSを圧縮して保存したい場合は(3)の圧縮形式を用いる。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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330 \newpage |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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332 データの圧縮を指定するには、putするDSMの名前の前に"compressed"をつけるだけでよい。 |
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333 \ref{src:before},\ref{src:after}は通常のDSと圧縮のDSを扱う際の記述の例である。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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334 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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335 \lstinputlisting[label=src:before, caption=通常のDSを扱うCSの例]{source/beforeCompress.java} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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336 \lstinputlisting[label=src:after,caption=圧縮したDSを扱うCSの例]{source/afterCompress.java} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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338 このようにコードの変更を抑えて圧縮できるため、他の計算部分を変えずにデータ形式が指定できる。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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339 また、DSを取り出す際もasClass()内部で自動で展開が行われるため、コードの変更がなく、プログラマがデータの展開を考える必要がない。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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342 \subsection{TopologyManager} |
| 150 | 343 Aliceでは、ノード間の接続管理やトポロジーの構成管理を、Topology ManagerとTopology NodeというMeta Computationが提供している。 |
| 344 プログラマはトポロジーファイルを用意し、Topology Managerに読み込ませるだけでトポロジーを構成することができる。 | |
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change abstract & chapter1
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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|
345 トポロジーファイルはDOT Language\cite{}という言語で記述される。 |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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|
346 DOT Languageとは、プレーンテキストを用いてデータ構造としてのグラフを表現するためのデータ記述言語の一 |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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|
347 つである。 |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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|
348 ソースコード\ref{src:topologyfile}は3台のノードでリングトポロジーを組むときのトポロジーファイルの例である。 |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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|
350 \lstinputlisting[label=src:topologyfile, caption=トポロジーファイルの例]{source/TopologyFile.dot} |
|
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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|
351 DOT Languageファイルはdotコマンドを用いてグラフの画像ファイルを生成することができる。そのため、記述したトポロジーが正しいか可視化することが可能である。 |
|
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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|
353 Topology Managerはトポロジーファイルを読み込み、参加を表明したクライアント（以下、Topology Node）に接続するべきクライアントのIPアドレスやポート番号、接続名を送る（図\ref{fig:topologymanager}）。 |
|
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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354 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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355 \newpage |
| 150 | 356 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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357 \begin{figure}[h] |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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358 \begin{center} |
|
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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|
359 \includegraphics[width=80mm]{images/topologymanager.pdf} |
|
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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360 \end{center} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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361 \caption{Topology Managerが記述に従いトポロジーを構成} |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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362 \label{fig:topologymanager} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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363 \end{figure} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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364 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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365 トポロジーファイルでlavelとして指定した名前はRemote DSMの名前としてTopology Nodeに渡される。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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366 そのため、Topology NodeはTopology ManagerのIPアドレスさえ知っていれば自分の接続すべきノードのデータを受け取り、ノード間での正しい接続を実現できる。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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368 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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369 また、実際の分散アプリケーションでは参加するノードの数が予め決まっているとは限らない。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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370 そのためTopology Managerは動的トポロジーにも対応している。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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371 トポロジーの種類を選択してTopology Managerを立ち上げれば、あとは新しいTopology Nodeが参加表明するたびに、Topology ManagerからTopology Nodeに対して接続すべきTopology Nodeの情報がput |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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372 され接続処理が順次行われる。 |
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add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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373 そしてTopology Managerが持つトポロジー情報が更新される。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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374 現在Topology Managerでは動的なトポロジータイプとして二分木に対応している。 |
| 150 | 375 %TopologyNodeとnodenameの説明もう少し |
| 146 | 376 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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379 |
| 146 | 380 \chapter{Aliceの問題点} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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381 Aliceを拡張していく中でいくつかの問題点が明らかになり、これらを解決するにはAlice自体を再設計する必要があるとわかった。 |
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382 |
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383 |
| 146 | 384 \section{直感的でないAPI} |
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385 2.4で示したように、CSで使うDSをtake/peekのメソッドを直接は呼び出せない。 |
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386 一度フィールドでReceiverをcreateして、その後Reveiverに対してsetKeyで待ち合わせるkeyを指定しなければならない。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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387 これでは手間がかかる上、コードを読んだ際にどのKeyに対して待ち合わせを行っているのか直感的に分からない。 |
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388 さらに、setKeyはそのDSを待ち合わせているCS以外からも呼び出せてしまう\ref{src:StartSetKey}。 |
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390 \lstinputlisting[label=src:StartSetKey, caption=setKeyを外部から呼び出す例]{source/StartSetKey.java} |
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391 \lstinputlisting[label=src:SetKey]{source/SetKey.java} |
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392 |
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393 このような書き方をされると、CSだけを見てどのkeyに対して待ち合わせを行っているのかわからないため、setKeyを呼び出しているコードを辿る必要がある。 |
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394 可読性の低いコードはプログラマの負担となるため、CSが何を待ち合わせているのかそのCSを見ただけで理解できるようにAPIを改善すべきである。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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395 |
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396 |
| 156 | 397 \section{setKeyは最後に呼ばなければならない} |
| 398 setKeyメソッドをコンストラクタで呼ぶ際、setKeyメソッドを必ず最後に呼ばなければならない。 | |
| 399 | |
| 400 CSは内部で実行に必要なDSを数えている。DSの取得に成功するとこの値が、デクリメントされ、0になると必要なDSが全て揃ったことと判断されThread poolへ送られる。 | |
| 401 | |
| 402 setKey移行に処理を記述した場合、その処理が行われない可能性がありThread poolへと送られNullPointerExceptionを引き起こす。 | |
| 403 | |
| 404 \lstinputlisting[label=src:NullPointerException,caption=NullPointerExceptionになる可能性がある]{source/ShowDataFailed.java} | |
| 405 | |
| 406 ソースコード\ref{src:NullPointerException}は、for文でsetKeyとids.createをcntの回数呼び、動的にDSの取得数を決めようとしている。しかし、setKeyが最初に呼ばれた際に、DSの取得に成功すると実行可能と判断されてしまう。runの中でinfoの配列の要素だけ中身を表示させようとしてるが、2回目のasClassでNullPointExceptionを引き起こす。 | |
| 407 | |
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408 \newpage |
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409 |
| 156 | 410 今回の場合、コンストラクタ内をソースコード\ref{src:success}のように記述する必要がある。 |
| 411 | |
| 412 \lstinputlisting[label=src:success,caption=NullPointerExceptionにならない記述]{source/ShowData.java} | |
| 413 | |
| 414 このように記述の順序を考えながらプログラミングしなければならない設計では、バグを引き起こし信頼性を損なうことに繋がる。より自然に扱えるAPI設計にするべきだと考える。 | |
| 415 | |
| 416 | |
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417 \section{動的なsetKey} |
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418 setKeyはCSのコンストラクタで指定することが多い。 |
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419 このとき、指定するkeyは引数などから動的に受け取り、セットすることができる。 |
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420 しかし、その使い方では、putする部分など、該当するkeyを扱う全てコードを変更しなければならない。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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421 現在のAliceではsetKeyが柔軟に使えるがために、慎重に書かなければプログラムの信頼性が保てない。 |
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422 そのため、動的なsetKeyはできないように制限したほうが良いと考える。 |
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423 |
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424 |
| 150 | 425 \section{型が推測できない} |
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426 inputDSを受け取るReceiverはデータをObject型で持っており、そのデータをCS内で扱うには正しい型にキャストする必要がある。 |
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427 しかし、inputDSで指定するのはkeyのみであり、そのデータの型までは分からない。 |
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428 そのため、DSの型を知るにはputしている部分まで辿る必要がある。 |
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429 辿ってもflipされている可能性もあるため、最初にそのDSをputしている部分を見つけるのは困難である。 |
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430 従って、待ち合わせているkeyにどのような型のデータが対応しているのかをそのCSを見ただけで分かるようにするべきと考える。 |
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431 |
| 156 | 432 \newpage |
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434 \section{key名と変数名の不一致} |
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435 2.4のCodeSegmentの例題である通り、key名とそのkeyで待ち合わせたDSを受け取るReceiver名は異なることがある。 |
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436 もしプログラマが適当に命名してしまえば後々混乱を招くため、待ち合わせるkey名とinput DS の変数名一致を強制させたい。 |
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437 |
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438 |
| 152 | 439 \section{DataSegmentの明瞭性} |
| 440 2.5.1で示したように、Aliceに圧縮のMeta Computationを実装した際、DS内に複数の型を同時に持たせるようにした。 | |
| 441 | |
| 442 | |
| 443 しかしこれでは、DSが今どの形式を持っているのか、どの状態にあるのかがわかりづらい。 | |
| 444 また、DSがbyteArray型を受け取った場合、データであるObject型として渡されたものなのか、MessagePackや圧縮で変換されたものなのかを判別する処理を入れなければならなかった。 | |
| 445 今後DSにより多様な形式を同時に持たせることになれば、さらにその判別の処理が増えることになる。 | |
| 446 | |
| 447 | |
| 448 Alice自体の拡張・デバッグをしやすくするためにも、DSがどの型を持っているのかをひと目で分かるようにしたい。 | |
| 449 | |
| 450 | |
| 150 | 451 \section{LocalDataSegmentManagerを複数持てない} |
| 452 Aliceでは1つのノードにつき１つしかLocalDSMを立ち上げられない作りになっている。 | |
| 453 そのために以下のような問題が発生した。 | |
| 454 | |
| 455 \subsection{１つのノードで複数台DSM同士のテストが行えない} | |
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|
456 当研究室では分散データベースJungle\cite{}を開発しており、その分散通信部分にはAliceが用いられている。 |
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457 Jungleのような分散アプリケーションの開発では、１つのマシン上で複数の疑似ノードを立ててテストを行いたい場合があった。 |
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|
458 しかし、Aliceでは一つのアプリケーション内にLocalDSMは一つと決まっていたため、テストに必要なノード数分だけアプリケーションを別で立ち上げなければならないという手間があった。 |
|
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|
459 このためのシェルスクリプトをプログラマが書かなければならないのは本質的な作業ではない。 |
|
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460 より気軽にテストができるよう、同一プログラム内でLocalDSMを複数立ち上げられるようにすべきだと考えた。 |
| 150 | 461 |
| 462 \subsection{TopologyManagerの拡張が困難} | |
| 463 Aliceではより自由度の高い通信を行うために、TopologyManagerに幾つかの機能を追加すること考えていた。 | |
| 464 | |
|
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465 その一つがNAT越えの機能である。NAT越えは分散アプリケーション構築における課題の1つでもあるが、プログラマにとってその実装は容易ではない。Topology ManagerにNATを越えたノード間通信機能をつけることにより、ネットワークを気にせずに通信が行えるようにしたい。 |
| 152 | 466 |
|
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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467 図 \ref{fig:nat}はTopologyManagerを用いてNAT越えをするための設計である。 |
| 152 | 468 |
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469 \begin{figure}[h] |
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470 \begin{center} |
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471 \includegraphics[width=180mm]{images/nat.pdf} |
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472 \end{center} |
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473 \caption{複数のTopologyManagerによるNAT越えの実現} |
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474 \label{fig:nat} |
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475 \end{figure} |
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476 |
| 156 | 477 \newpage |
| 152 | 478 |
| 150 | 479 また、別トポロジーで立ち上げたアプリケーション同士を接続する機能も追加したいと考えていた。 |
|
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480 TreeTopologyのVNCアプリとStarTopologyのチャットアプリを連携したいという要望が生まれたためである。 |
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481 別トポロジーのアプリケーションが接続可能になれば、VNC画面のスナップショットをChat上に載せたり、VNC上にChatの内容をコメントとして流すといった拡張が容易になる(図 \ref{fig:vncandchat})。 |
| 150 | 482 |
|
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483 \begin{figure}[h] |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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484 \begin{center} |
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485 \includegraphics[width=180mm]{images/vncandchat.pdf} |
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486 \end{center} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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487 \caption{別トポロジーのアプリケーションの接続} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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488 \label{fig:vncandchat} |
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489 \end{figure} |
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490 |
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491 TopologyManagerはネットワークごと、トポロジーごとに存在するため、いずれの機能も複数のTopologyManagerを立ち上げ、連携させることで実現可能となる。 |
| 150 | 492 |
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151
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493 今までのAliceでは、1つのノードに対してTopology Managerは１つと決められていた。 |
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494 Topology Managerと各ノードのやり取りをするのは、ノードごとに実行されるTopology NodeというMeta Computationである。 |
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495 Topology Managerは接続されたnodeの情報（nodeNameとIPアドレスのHashMap）を"nodeTable"というKeyに対応するDSとして保存している。 |
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496 そしてTopology NodeはTopology Managerから割り当てられたnodeNameを"hostname"というKeyに保存する。 |
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497 つまり、接続するTopology Managerが増えればTopoloyNodeに割り当てられるnodeNameも増えるため、今までのように"hostname"という1つのKeyだけでは対応できない。 |
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498 １つのノードに複数のTopologyManagerを対応させるには、TopologyNodeが複数のnodeNameを持つ必要がある。 |
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499 TopologyNodeが複数のTopologyManagerに対応できるようにしなければならない。 |
| 150 | 500 |
| 152 | 501 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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502 そこで、Meta Computationとして、通常のLocal DSMとは別にTopology ManagerごとのMeta Local DSMを立ち上げる方法が考えられる(図 \ref{fig:somehostname})。 |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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503 \begin{figure}[h] |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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504 \begin{center} |
| 156 | 505 \includegraphics[width=120mm]{images/somehostname.pdf} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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506 \end{center} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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507 \caption{複数のTopologyManagerに複数のLocalDSMが対応} |
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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508 \label{fig:somehostname} |
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add Topology image
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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|
509 \end{figure} |
| 150 | 510 |
| 156 | 511 \newpage |
| 512 | |
| 150 | 513 それぞれのTopology Managerに対応するLocalDSMを作り、それぞれに対応したnodeNameを格納することで、DSMを切り替えるだけでTopologyNodeの仕様は変えずに複数のTopology Managerに対応できるという設計である。 |
| 514 | |
|
151
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add Topology image
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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|
515 しかし、現在のAliceのコードではDSMを管理するclassがstatic classであったため、複数のLocal DSMを持つことはできなかった。 |
| 150 | 516 staticを取り除こうとしたところ、Aliceの大部分のコードを修正する必要があることがわかった。 |
| 517 よって、再設計の際にはstatic classのない実装を行い、DSM切り替えによる方式を実現したい。 | |
| 146 | 518 |
|
149
d57aa814a69a
add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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519 |
|
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add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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520 |
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add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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521 |
|
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add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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522 |
|
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add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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523 |
| 146 | 524 \chapter{分散フレームワークChristieの設計} |
| 156 | 525 |
| 526 \section{Christieの必要条件} | |
|
149
d57aa814a69a
add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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148
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|
527 3章でのAliceの問題点を踏まえ、新たにフレームワークを作り直すべきだと考えた。 |
|
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add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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148
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|
528 本章では、新たに作った分散フレームワークChristieの設計を説明する。 |
| 156 | 529 Christieに必要な要件は以下のように考える。 |
| 530 | |
| 531 \begin{itemize} | |
|
157
d620f126a383
change abstract & chapter1
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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156
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|
532 \item {\ttfamily create/setKeyのような煩雑なAPIをシンプルにし可読性を向上させる} |
| 156 | 533 \end{itemize} |
| 534 | |
| 535 \begin{itemize} | |
|
157
d620f126a383
change abstract & chapter1
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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|
536 \item {\ttfamily プログラマが型を推測しなくとも整合性がとれるように型を解決し、信頼性を向上させる} |
| 156 | 537 \end{itemize} |
| 538 | |
| 539 \begin{itemize} | |
|
157
d620f126a383
change abstract & chapter1
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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|
540 \item {\ttfamily staticなLocalDSMをなくし、複数のインスタンスを同時に立ち上げられるようにすることでスケーラビリティを向上させる} |
| 156 | 541 \end{itemize} |
| 542 | |
| 543 | |
|
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d57aa814a69a
add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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544 |
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cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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545 \section{Christieの基本設計} |
| 152 | 546 基本的にはAliceと同じ、タスクとデータを細かい単位に分割して依存関係を記述し、入力が揃った順から並列実行するというプログラミング手法を用いる。 |
| 547 | |
| 548 | |
| 549 ChristieはAliceと同じくJavaで書かれている。 | |
| 550 しかし将来的に当研究室が開発するGearsOSに取り入れたいため、GearsOSを構成する言語であるContinuation based C(CbC)に互換可能な設計を目指す。 | |
|
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d57aa814a69a
add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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551 |
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add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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552 |
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add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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|
553 GearsOSではCodeSegment/DataSegmentと同様の概念としてCodeGear/DataGearという名称を用いているため、Christieでもそれに倣いCodeGear/DataGear(以下、CG/DG)と呼ぶこととする。 |
|
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add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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554 |
| 152 | 555 |
| 556 DGはAliceと同様にDataGearManager（以下DGM）が管理する。 | |
| 557 DGMはLocalとRemoteがあり、全てのDGMはCodeGearManager（以下CGM）で管理される。 | |
| 558 GearsOSではContextという全てのCG/DGを一括管理するプロセスがあり、AliceのCGMもこのContextに相当する。 | |
| 156 | 559 全てのCGMはThreadPoolと他のCGM全てのリストを共有しているため、全てのCG/DGにアクセス可能である。 |
| 152 | 560 |
| 561 CGを記述する際はAlice同様CodeGear.classを継承する。 | |
|
155
573db146fa93
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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562 CodeGearは |
|
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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563 |
|
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Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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|
564 void run(CodeGearManager cgm)を持つclassであり、プログラマはrunメソッド内に処理を記述する。 |
| 152 | 565 インプットで指定したkeyに対応したDGが全て揃ったとき、runに書かれた処理が実行される。 |
| 566 ChristieのAPIにはrunの引数で受け取ったCGMを経由しアクセスする。 | |
| 567 GearsOSではCG間でContextを受け渡すことによってCGはDGにアクセスするため、Christieでもその記述方法を採用した。 | |
| 568 | |
| 156 | 569 %Clas図 |
| 570 | |
|
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571 \newpage |
|
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add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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|
572 |
| 146 | 573 \section{APIの改善} |
| 152 | 574 \subsection{TAKE/PEEK} |
| 153 | 575 InputAPIにはAliceと同じくTakeとPeekを用意した。 |
| 156 | 576 ChristieではInput DG の指定にはアノテーションを使う。 |
| 577 アノテーションとは、クラスやメソッド、パッケージに対して付加情報を記述できるJavaのMeta Computationである。 | |
| 578 先頭に@をつけることで記述でき、オリジナルのアノテーションを定義することもできる。 | |
| 152 | 579 |
| 580 AliceではInputの受け皿であるReceiverを作り後からkeyをセットしていたが、 | |
| 156 | 581 ChristieではInputのためのDGを作り、その上にアノテーションでKeyを指定する（\ref{src:take}）。 |
| 152 | 582 |
| 153 | 583 \lstinputlisting[label=src:take, caption=Takeの例]{source/christie/InputDG.java} |
| 152 | 584 |
| 585 | |
| 156 | 586 アノテーションで指定したInputDGは、CGを生成した際にCodeGear.class内で待ち合わせの処理が行われる。 |
| 152 | 587 これにはJavaのreflectionAPIを利用している。 |
| 156 | 588 アノテーションの指定はRUNTIMEではできないため、動的なkeyの指定も防ぐことができる。 |
| 152 | 589 |
| 590 \ref{src:take}の2行目にあるように、InputDGを宣言する際には必ず型の指定が必要となる。 | |
| 156 | 591 DataGearは様々な型のデータを扱うためにJavaの総称型で受け取るようにしており、\textless \textgreater 内に指定した型でデータの型を限定できる。 |
| 153 | 592 このように記述することで、Christieでは他の部分を辿らなくてもCGを見るだけでインプットされるデータの型が分かるように可読性を向上させた。 |
| 593 また、取得してきたDGが指定と違う型であった場合はエラーとなるため、型の整合性を保ちながら信頼性の高いプログラミングが可能となった。 | |
| 152 | 594 |
| 153 | 595 また、Aliceではkeyと変数名の不一致から可読性が低くなっていた。 |
| 596 しかしChristieではkeyと変数名が一致しないとエラーとなるため、自然と読みやすいコードが書けるようになっている。 | |
| 156 | 597 この部分に関しては、JavaのメタプログラミングAPIであるjavassist\cite{}を用いてアノテーションから変数の自動生成も試みたが、javassistでは変数生成の前に他のどのクラスも生成してはならないという制限があったため、Christieでは実現できなかった。 |
| 153 | 598 |
| 152 | 599 |
| 156 | 600 リモートノードに対してTake/Peekする際は、RemoteTake/RemotePeekのアノテーションを用いる(\ref{src:remotetake})。 |
| 601 そのため待ち合わせ先がLocalかRemoteかはアノテーションの違いからひと目でわかるようになった。 | |
| 153 | 602 |
| 603 \lstinputlisting[label=src:remotetake, caption=RemoteTakeの例]{source/christie/RemoteInputDG.java} | |
| 152 | 604 |
|
154
14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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153
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|
605 \newpage |
|
14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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|
606 |
| 153 | 607 なお、圧縮を指定する際はAlice同様DGM名の前にcompressedをつける。 |
| 608 LocalからのTAKEではDGM名の指定がないが、それはLocalでの圧縮は基本想定していないためである。 | |
| 609 しかし、Localでの圧縮をしようと思えばRemoteTakeを用いて間接的にすることは可能である（\ref{src:compresslocal}）。 | |
| 610 | |
|
154
14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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|
611 |
| 153 | 612 \lstinputlisting[label=src:compresslocal, caption=Localへの圧縮の指定の例]{source/christie/CompressLocal.java} |
| 613 | |
| 614 | |
| 152 | 615 |
| 616 \subsection{PUT/FLIP} | |
| 153 | 617 OutputAPIにはput/flipを用意した。 |
| 618 put/flipのメソッドはDGMに用意されている。 | |
|
154
14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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|
619 cal.java |
| 153 | 620 CodeGear.classにはDGMを取得するメソッドがあり、それを用いて書き込みたいDGMを指定して直接putする。 |
| 621 そのためLocal/Remoteの切り替えはDGMの切り替えによって行う。 | |
| 622 ソースコード\ref{src:put}、\ref{src:remoteput}はLocalとRemoteにputする記述の例である。 | |
| 623 | |
| 624 \lstinputlisting[label=src:put, caption=Localへputする例]{source/christie/Put.java} | |
| 625 \lstinputlisting[label=src:remoteput, caption=Remoteへputする例]{source/christie/RemotePut.java} | |
| 626 | |
| 627 flipも同様にDGMに直接DGを渡す(\ref{src:flip})。 | |
| 628 | |
| 629 \lstinputlisting[label=src:flip, caption=Remoteへflipする例]{source/christie/Flip.java} | |
| 630 | |
| 631 | |
| 632 ChristieではDGMに対して直接putするため、AliceのODSにあたる部分はない。 | |
| 633 ODSを経由するより直接DGMに書き込むような記述のほうが直感的であると考えたためである。 | |
| 634 | |
|
154
14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
|
635 \newpage |
| 152 | 636 |
| 637 \subsection{getData()} | |
| 153 | 638 AliceのasClassに相当するのがgetDataである。 |
| 639 ソースコード\ref{src:getdata}はgetDataを用いてInputDGからデータを取得する例である。 | |
| 640 | |
| 641 \lstinputlisting[label=src:getdata, caption=getDataの例]{source/christie/GetData.java} | |
| 642 | |
| 643 Aliceと違う点は、プログラマが型を指定しなくて良い点である。 | |
| 644 4.2.1で示したように、InputDGを生成する際には型を指定する。 | |
| 645 この型は内部で保存され、リモートノードと通信する際も保たれる。 | |
| 646 このようにgetDataするだけでプログラマが指定しなくとも正しい型で取得できるため、プログラマの負担を減らし信頼性を保証することができる。 | |
| 647 | |
| 648 | |
|
149
d57aa814a69a
add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
148
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changeset
|
649 |
| 150 | 650 \section{CodeGearの記述方法} |
|
154
14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
|
651 以下のコードはLocalDSMにputしたDGを取り出して表示するのを10回繰り返す例題である。 |
|
14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
|
652 |
|
14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
|
653 \lstinputlisting[label=src:StartCodeGear, caption=StartCodeGearの例]{source/christie/StartTest.java} |
|
14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
|
654 \lstinputlisting[label=src:TestCodeGear, caption=CodeGearの例]{source/christie/TestCodeGear.java} |
|
14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
|
655 |
|
14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
|
656 Alice同様、ChristieでもInputDGを持たないStartCGから処理を開始する。 |
|
14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
|
657 StartCGはStartCodeGear.classを継承することで記述できる。 |
|
14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
|
658 AliceではStartCSもCodeSegment.classを継承して書かれていたため、どれがStartCSなのか判別しづらかったが、Christieではその心配はない。 |
|
149
d57aa814a69a
add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
148
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changeset
|
659 |
|
154
14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
|
660 StartCGを記述する際にはcreateCGMメソッドでCGMを生成してコンストラクタに渡す必要がある。 |
|
14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
|
661 ソースコード\ref{src:StartCodeGear}の8行目でそれが行われている。 |
|
14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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|
662 createCGMの引数にはリモートノードとソケット通信する際使うポート番号を指定する。 |
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14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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663 CGMを生成した際にLocalDGMやリモートと通信を行うためのDaemonも作られる。 |
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149
d57aa814a69a
add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
148
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664 |
| 156 | 665 CGに対してアノテーションから待ち合わせを実行する処理はsetupメソッドが行う。 |
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154
14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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|
666 そのためソースコード\ref{src:StartCodeGear}の13行目、\ref{src:TestCodeGear}の10行目のように、newしたCGをCGMのsetupメソッドに渡す必要がある。 |
| 156 | 667 AliceではnewすればCGが待ちに入ったが、Christieでは一度CGをnewしないとアノテーションから待ち合わせを行う処理ができないため、newの後にsetupを行う。 |
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154
14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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668 そのため、CGの生成には必ずCGMが必要になる。 |
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14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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669 runでCGMを受け渡すのはこのためである。 |
| 156 | 670 なお、StartCGはインプットを持たないため、setupを行う必要がなく、newされた時点でrunが実行されuる。 |
| 671 | |
| 672 %ここにCG/DGのフロー？ | |
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149
d57aa814a69a
add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
148
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changeset
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673 |
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154
14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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674 \newpage |
| 153 | 675 |
| 676 | |
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148
cf9c3be20362
add Alice abstract
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
146
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677 \section{DataGearManagerの複数立ち上げ} |
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154
14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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678 AliceではLocalDGMがstaticで書かれていたため複数のLocalDGMを立ち上げることができなかった。 |
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14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
|
679 しかしChristieではCGMを２つ生成すればLocalDGMも２つ作られる。 |
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14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
|
680 複数のLocalDGM同士のやりとりも、Remoteへの接続と同じようにRemoteDGMをproxyとして立ち上げアクセスする（図\ref{fig:remoteDGM}）。 |
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14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
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681 |
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14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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682 \begin{figure}[h] |
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14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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683 \begin{center} |
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155
573db146fa93
change image size
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
154
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changeset
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684 \includegraphics[width=130mm]{images/DGM.pdf} |
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154
14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
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685 \end{center} |
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14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
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686 \caption{RemoteDGMを介して他のLocalDGMを参照} |
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14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
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687 \label{fig:remoteDGM} |
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14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
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688 \end{figure} |
| 146 | 689 |
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154
14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
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690 \newpage |
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149
d57aa814a69a
add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
148
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changeset
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691 |
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154
14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
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692 ソースコード\ref{multilocal}は、LocalDSMを2つ立ち上げ、お互いをリモートに見立てて通信する例である。 |
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14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
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693 11行目にあるように、RemoteDGMを立ち上げるにはCGMが持つcreateRemoteDGMメソッドを用いる。 |
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14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
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694 引数にはRemoteDGM名と接続するリモートノードのIPアドレス、ポート番号を渡している。 |
| 153 | 695 |
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154
14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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696 \lstinputlisting[label=src:multilocal, caption=LocalDGMを2つ作る例]{source/christie/MultiLocal.java} |
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14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
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697 |
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14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
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153
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changeset
|
698 リモートの場合の同じようにアクセスできることで、コードの変更をせずに、同一マシン上の１つのアプリケーション内で分散アプリケーションのテストができるようになった。 |
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14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
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699 |
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14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
|
700 また、CGMは内部にCGMのリストをstaticでもっており、複数生成したCGMを全て管理している。 |
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14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
|
701 つまり、メタレベルではRemoteDGMを介さずに各LocalDGMに相互アクセス可能である。 |
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14e0a5a932cf
add example CodeGear
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
153
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changeset
|
702 そのため、Christieでは容易にNAT越えが実装できることが期待できる。 |
| 153 | 703 |
| 150 | 704 \section{DataGearの拡張} |
| 153 | 705 Aliceではデータの多態性を実現するためにDS内に複数のデータ形式を保持していた。 |
| 706 しかしChristieではデータ形式ごとに別のclassに分けている。 | |
| 707 DataGearを継承したMessagePackDataGearと、それを更に継承したCompressedDataGearを用意した。 | |
| 708 そのため子クラスは親クラスのデータ形式を保持しながら新しいデータ形式を持つ形になっている。 | |
| 709 クラスを見るだけで今どの形式を保持しているかわかるようになったため、デバッグがしやすくなった。 | |
| 710 | |
| 711 | |
| 712 | |
|
149
d57aa814a69a
add source, add chapter2
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
148
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|
713 |
| 146 | 714 \chapter{Christieの評価} |
| 156 | 715 \section{Aliceとの分散性能測定} |
| 716 | |
| 717 \section{他フレームワークとの比較} | |
| 718 \subsection{Akka} | |
| 719 \subsection{Corba} | |
| 720 \subsection{Erlang} | |
| 721 \subsection{Hazelcast} | |
| 146 | 722 |
| 723 \chapter{まとめ} | |
| 724 | |
| 156 | 725 |
| 146 | 726 \chapter{今後の課題} |
| 156 | 727 \section{TopologyManagerの実装} |
| 728 Aliceと同じく、静的・動的なトポロジー管理のできるTopologyManagerの実装が必要である。 | |
| 729 Christieでは複数のLocalDSMが立ち上げ可能なため、TopologyManagerでのNAT超えも実装し実用性があるかを検証する | |
| 730 また、通信の信頼性を保証するために、TopologyManagerがダウンした際に新たなTopologyManagerを立ち上げる機能もあるべきだと考える。 | |
| 731 | |
| 732 \section{検証機構の導入？} | |
| 733 | |
| 734 \section{GearsOSへの移行} | |
| 735 GearsOSはまだ開発途中であったため、本論文の作成時点ではChristieのような分散機能を実装することが叶わなかった。 | |
| 736 GearsOSにChristieを移行するには、GearsOSにJavaのアノテーションに相当するMeta Computationを実装する必要がある。 | |
| 737 そしてChristieでは実現できなかったアノテーションからの変数の自動生成が行えれば更にプログラミングしやすいAPIになると考えられる。 | |
| 738 | |
| 739 \chapter{付録} | |
| 740 \section{独自のアノテーション定義} | |
| 741 Christieのアノテーションの実装方法と、そのアノテーションからtakeを実行する部分を解説する。 | |
| 742 | |
| 743 ソースコード\ref{src:take}、\ref{src:remotetake}がChristie独自のアノテーションの定義である。 | |
| 744 | |
| 745 \lstinputlisting[label=src:take, caption=Takeの実装]{source/christie/TakeAnnotation.java} | |
| 746 \lstinputlisting[label=src:remotetake, caption=RemoteTakeの実装]{source/christie/RemoteTakeAnnotation.java} | |
| 747 | |
| 748 @Targetや@Retentionはアノテーション定義のためのアノテーション、メタアノテーションである。 | |
| 749 @Targetには、フィールドやメソッド、コンストラクタなど、このアノテーションの付加対象となる構文要素が何かを記述する。 | |
| 750 @Retentionには、SOURCE・CLASS・RUNTIMEが選択でき、アノテーションで付加された情報がどの段階まで保持されるかを定義する。reflectionAPIを利用するにはRUNTIMEでなければならないため、Christieのアノテーションの@Retentionは全てRUNTIMEである。 | |
| 751 | |
| 752 定義したアノテーションの仕様例がソースコード\ref{src:takeAno}、\ref{src:remotetakeAno}である。 | |
| 753 | |
| 754 \lstinputlisting[label=src:takeAno, caption=Takeアノテーションの使用例]{source/christie/InputDG.java} | |
| 755 \lstinputlisting[label=src:remotetakeAno, caption=RemoteTakeアノテーションの使用例]{source/christie/RemoteInputDG.java} | |
| 756 | |
| 757 アノテーションを使う際、()内に記述する値が\ref{src:take}のvalueや\ref{src:remotetake}のdsmNameといったキーに保存される。 | |
| 758 通常キーに対して値を入れる場合は、ソースコード\ref{src:remotetakeAno}のようにkey=の形で記述しなければならないが、Takeのようにキーが1つの場合、キー名をvalueにすることでその記述を省略することができる。 | |
| 759 | |
| 760 setupメソッド内では生成されたフィールドに対してアノテーションを含めた情報を処理している（ソースコード\ref{src:setup}）。 | |
| 761 | |
| 762 \lstinputlisting[label=src:setup, caption=reflectionAPIでフィールドの情報を取得]{source/christie/Setup.java} | |
| 763 | |
| 764 これにはJavaのreflectionAPIが使用されている。 | |
| 765 reflectionAPIでは対象となるクラスのフィールドやメソッド、それに対するアノテーションも取得できる。 | |
| 766 フィールドから取得したDGとアノテーションから取得したkeyからインプットコマンド（TAKE/PEEK）を生成し、DGMへ送って実行する。 | |
| 767 | |
| 768 このとき要求したデータがDGM内にない場合はwaitListに入る。 | |
| 769 PUTコマンドが実行された際、もしwaitListに同じkeyのDGを待っているコマンドがあれば実行される。 | |
|
157
d620f126a383
change abstract & chapter1
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
156
diff
changeset
|
770 CGは生成したインプットコマンドの総数を初期値としたカウンタを持っており、コマンドが解決されるたびにカウンタは減っていき、0になるとCGがThreadPoolへ送られる。 |
| 146 | 771 |
| 772 | |
| 773 \chapter{謝辞} | |
| 774 本研究の遂行、また本論文の作成にあたり、ご多忙にも関わらず終始懇切なる御指導と御 | |
| 775 教授を賜わりました河野真治准教授に深く感謝したします。 | |
| 776 | |
| 156 | 777 そして、数々の貴重な御助言と技術的指導を戴いた伊波立樹さん、他フレームワークの調査に協力してくださった清水隆博さん、赤堀貴一さん、浜瀬裕暉さん、大城由也さん、並びに信頼研究室の皆様に感謝いたします。 |
| 778 先行研究であるAlice, Federated Linda, Jungle, TreeVNCがなければ本研究はありませんでした。 これら先行研究の設計や実装に関わった全ての先輩方に感謝いたします。 | |
| 779 | |
| 780 また、本フレームワークの名前の由来となったクリスティー式戦車の生みの親、ジョン・W・クリスティーに敬意を評します。 | |
| 781 | |
| 782 最後に、日々の研究生活を支えてくださった米須智子さん、菱田正和さん、情報工学科の方々、そして家族に心より感謝いたします。 | |
| 783 | |
| 146 | 784 |
| 785 %参考文献 | |
| 786 \nocite{*} | |
| 787 \bibliographystyle{junsrt} | |
|
157
d620f126a383
change abstract & chapter1
Nozomi Teruya <e125769@ie.u-ryukyu.ac.jp>
parents:
156
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changeset
|
788 \bibliography{reference} |
| 146 | 789 |
| 790 %発表履歴 | |
| 791 \addcontentsline{toc}{chapter}{発表履歴} | |
| 792 %\input{history.tex} | |
| 793 | |
| 794 %付録 | |
| 795 \addcontentsline{toc}{chapter}{付録} | |
| 796 \appendix | |
| 797 %\input{sources.tex} | |
| 798 \end{document} |