章節字數：5406 更新時間：08-10-24 23:53
集群係統的各組成部分經常要互相通訊，MOSIX提供了一個連接層抽象（linkerlayer），在套接字接口之上使用TCP/UDP協議進行通信。
作為一個集群係統，節點之間要經常合作，不時的散布和收集負載信息，獲取其它節點的情況。另外，我們也已經看到，在MOSIX中，一個遷移進程實際上是由deputy和remote兩部分組成的。Deputy和remote是兩個單獨的進程，分別位於不同的節點，但在邏輯上，它們卻是看出一個獨立的進程的。它們之間經常要通過頻繁的通訊來合作。因此，通信機製是至關重要的。MOSIX提供了一個連接層抽象（linkerlayer），在套接字接口之上封裝了一層，提供了一係列類似BSDSOCKET的接口函數用於在進程間接收和發送MOSIX相關數據的。MOSIX連接是位於內核中的，對用戶態進程是不可見的。
作為一個集群係統，MOSIX中的每個節點都被分配一個唯一的節點號，節點號是一個整型值，從1開始連續分配的。0表示的是當前節點。通過節點號抽象，可以很方便的定位某個節點。但是通過網絡發送和接收數據，都是以IP地址來尋找節點的。因此，MOSIX係統提供了一係列函數用於在節點號和IP地址間的互相轉換和匹配。每個節點在/etc/目錄下都存在著一個配置文件mosix。map，保存著整個集群係統節點的IP地址信息。該文件的每一行都包含3個域，分別為節點範圍的起始號，IP地址或主機名，該範圍中的節點數目。例如某係統的配置文件如下：
1172。26。4。1381
2172。26。4。1392
4MOSIX_41
機器MOSIX_4的IP為172。26。4。22。在這個係統中，節點1的IP為172。26。4。138。節點2，3的IP則分別為172。26。4。139，172。26。4。140。節點4的IP則為172。26。4。22。
數據結構
structmosix_link表示一條MOSIX連接，它維持著該連接的狀態和一些控製信息。定義如下：
structmosix_link{
structsocket*sock；/*套接字控製結構，用於通訊，通過它進行實際的網絡操作*/
intflags；/*狀態標誌*/
intdlen；/*懸掛數據的長度*/
intpeer；/*連接另一端的節點號*/
char*hideptr；/*指向當前隱藏數據的指針*/
char*hidebuf；/*指向隱藏數據緩衝區起始地址的指針*/
inthidelen；/*隱藏數據的長度*/
charhead[COMM_DEF_HEADSIZE]；/*存放著消息頭*/
}；
structcomm_header{消息格式
unsignedshortolen；//Optiondatalength--
unsignedshorthlen；
inttype；
intdlen；
intregs；
intdfsalen；
}；
#defineCOMM_HLEN(sizeof(structcomm_header))
MOSIX中，每個進程的控製塊中都保持著一條MOSIX連接contact（structmosix_link*contact），用於deputy和remote之間的通訊。進程的remote部分可以在節點間多次遷移，但是deputy總能根據它的contact連接來定位remote部分；remote也能根據它的contact連接和deputy部分通訊合作。對於未遷移的進程，contact總是為NULL。
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MOSIX連接層接口
MOSIX連接層提供了一係列接口用於集群間進程之間互相發送和接收數據。從這些接口的名字上，我們就很容易判斷出它們的功能。
comm_open()：為MOSIX通訊打開一條連接
mosix_link*comm_open(intmos，mosix_addr*maddr，unsignedlongtimo)
如果mos0，則連接到第#mos號節點上的遷移守護進程。
如果mos=COMM_TOADDR，則連接maddr-saddr中給定的地址。
如果mos=COMM_ACCEPT，則打開一個SOCKET，並且可以接受連接。
如果mos=COMM_MIGD，則為遷移守護進程設置SOCKET。
如果mos=COMM_INFOD，則為信息守護進程設置SOCKET。
如果mos=COMM_LOOSE，則允許連接多個守護進程。
comm_use()：為進程設置新的連接並返回舊的連接
mosix_link*comm_use(structtask_struct*p，mosix_link*mlink)
進程p將使用mlink連接進行通訊。
comm_close()：關閉Mosix通訊連接
voidcomm_close(mosix_link*mlink)
調用comm_shutdown(mlink)關閉對連接的寫入，然後通過sock_release(mlink-sock)釋放該連接上的套接字。
comm_accept()：在Mosix通訊套接字上接受連接
intcomm_accept(mosix_link*ml，mosix_link**mlp，mosix_addr*ma，unsignedlongt)
接受建立連接請求，mlp指向建立的新連接，連接的另一端的地址保存在ma中。
comm_waitaccept()：在Mosix通訊套接字上接受連接
staticint
comm_waitaccept()comm_waitaccept()調用comm_accept接收連接請求並建立一條新的連接，然後comm_use這條新的連接並關閉舊的連接。
comm_send()：發送一條消息(head+data)
intcomm_send(inttype，void*head，inthlen，void*data，intdlen，intuspace)
如果要發送的數據來自用戶空間（uspace），且可能會導致遠程page-fault（dirty_all_remote_pages），則先把數據從用戶空間拷入內核，然後檢查地址範圍的有效性（ucache_ok）。
如果type&COMM_MFREGS或則type&COMM_MFIDENT，則分別通過comm_packregs(0，0)和comm_packident(0)進行壓縮，可能產生選項數據。
將數據按照消息格式組裝起來，然後調用套接字操作集上的sendmsg操作將消息發送出去。
comm_sendto()：發送一個數據報
intcomm_sendto(intmos，void*data，intlen，mosix_link*mlink，mosix_addr*to)
通過mlink連接，發送len長的數據到to指明的地址，發送的數據在data中。
to指明目的地址，如果為空，則數據是發送給節點mos上的負載信息守護進程（INFO_DAEMON）。
調用套接字操作集上的sendmsg操作將消息發送到指定的地址。
comm_dorecv()：從連接中可靠的讀取數據
intcomm_dorecv(structsocket*sock，structmsghdr*msg，intlen)
根據msg，通過調用套接字操作集上的recvmsg操作從網絡連接上讀取數據。它讀的是字節流，並沒有格式的。
comm_recv()：接收消息頭
intcomm_recv(void**headp，int*hlen)
如果當前進程的連接處於等待接受連接請求狀態（COMM_WAITACCEPT），則等待直到接受請求。然後通過comm_dorecv（）接收消息頭長度（COMM_HLEN）的數據，得到消息頭的實際長度（hlen＋olen），然後準備空間存放消息頭數據（comm_mkhead），再通過comm_dorecv（）接收實際的消息頭數據，並根據其中的信息，調用不同的解壓處理程序。因為為了減少傳輸的數據量，消息數據發送前都經過了壓縮。
如果有數據COMM_MFDATA，則將數據長度保存在連接的數據長度中（mlink-dlen=header。dlen），這樣，隨後調用comm_copydata和comm_recvdata時，我們將知道應該能夠從網絡中讀取多少數據。
comm_copydata()：從消息中拷貝數據
intcomm_copydata(void*data，intlen，intuspace)返回0表示成功。
從消息中拷貝長度為len的數據。讀入的數據保存在data指向的buffer中。Uspace表明data是指向用戶空間還是內核空間。成功時返回0。
如果要data指向用戶空間（uspace），且會導致遠程page-fault（dirty_all_remote_pages），則返回內存不足錯誤。
如果連接中不存在數據，但是隱藏數據緩衝區不為空，則從隱藏數據緩衝區拷貝len長數據到data中。否則則通過comm_dorecv函數從網絡中讀取數據。
comm_recvdata()：從連接中將所有數據讀取到已分配緩衝區中/*
intcomm_recvdata(void**data)返回0表示成功。
如果連接中存在隱藏數據（COMM_HIDEDATA），則data指向隱藏數據緩衝區，然後置連接的隱藏數據緩衝區為NULL。
否則，調用comm_malloc分配內存，通過comm_dorecv試圖將連接所有的數據(mlink-dlen)都接收放入到其中。data將指向分配的內存緩衝區。
comm_recvfrom()：接收數據報
intcomm_recvfrom(void*data，intlen，mosix_link*mlink，mosix_addr*from，unsignedlongtimo)
讀取長為len的數據放在data中，from返回接收數據報的源地址。timo指明超時值，單位為微秒。返回接收數據的長度（0）或者錯誤。
調用套接字操作集上的recvmsg操作來接收數據，數據報的源地址返回在from中。如果接收到數據，則通過net_to_mos檢查該源地址是否屬於MOSIX節點。
如果不屬於MOSIX節點，則comm_recvfrom()返回錯誤。
comm_free()：釋放不再被使用的消息頭或數據。
voidcomm_free(void*head)
如果當前進程的該連接是COMM_INFOLINK，則釋放head，返回。
首先檢查head是否超出連接消息頭範圍。如果head指向消息頭的起始地址，則標記該消息頭不再被使用（~COMM_HEADINUSE）。否則釋放head所指的內存空間。
comm_mkhead()：準備指定大小的消息頭空間
void*comm_mkhead(inthlen)
從內核中分配hlen大小的GFP_KERNEL內存空間，mlink-head指向分配的起始地址。
comm_flushdata()：清空前一個消息剩餘的數據
voidcomm_flushdata(intdlen)
如果當前連接是隱藏數據（mlink-flags&COMM_HIDEDATA），則從隱藏數據中flush長度為dlen的數據。否則，調用comm_dorecv從連接中讀取長度為dlen的數據。
comm_peek()：檢查該連接是否有數據懸掛
intcomm_peek(void)
調用套接字操作集上的poll函數來判斷是否有數據懸掛。
comm_poll()：等待直到有通訊事件、中斷或MOSIX事件產生
intcomm_poll(intmask，intinterruptible，unsignedlongtimo)
interruptible指明是否可以被中斷，timeo設置等待超時時間。
comm_wait()：等待消息到達或者MOSIX事件產生
intcomm_wait(void)
返回1表示消息到達，返回0則表示先產生了一個事件。
comm_send_urgent()：使用緊急數據(OOB)發送事件通知
intcomm_send_urgent(void)
緊急事件通知隻能由代理發送。MOSIX中將OOB數據定為0xdb。它隻發送一個字節的有效數據（0xdb），通過將msghdr的msg_flags標誌位設置MSG_OOB|MSG_NOSIGNAL來表示緊急情況。
comm_test_urgent()：檢查是否懸掛了緊急數據(OOB)
intcomm_test_urgent(void)
通過設置MSG_OOB|MSG_PEEK|MSG_DONTWAIT|MSG_NOSIGNAL屬性來調用套接字操作集上的recvmsg操作來接收數據。如果接收到的長度為1且等於0xdb，則表明懸掛了緊急數據。
comm_take_urgent()：從流中取出懸掛的OOB數據，以免被轉化為普通數據處理
voidcomm_take_urgent(void)
調用者必須確保流中沒有其它的數據。
首先以MSG_OOB|MSG_DONTWAIT|MSG_NOSIGNAL屬性讀取一字節，判斷是否有OOB數據，然後設置套接字SO_OOBINLINE選項為on，讓帶外數據保留在正常的輸入隊列中。然後調用套接字操作集上的recvmsg操作來讀取這一個字節的帶外數據。最後關閉套接字的SO_OOBINLINE選項。
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