分布式高精度浮点运算服务器设计和实现

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1、分类号——UDC——密缉学校代码10497’●■■■■■■■■■■●■___■■■■●■■■一题目金查奎高益廛澄：量鎏笠丛釜墨鲍选盐鱼塞盟英文DesignandImplementationofDistributed题目一一．Hig鱼：P墅曼Qi墨iQ壁E!Q堑i塾g：PQi塾!￡垒!Q监!堑iQ照S型茎垄．研究生姓名猩盟姓名塞坐盗职称割塾撞学位盛±．指导教师单位名称盛垫墨墨盘堂邮编430070申请学位级别亟±一学科专业名称盐簋垫銎堂鱼垫盔论文提交日期2Q!!生垒月一论文答辩日期2Q!!生§月学位授予单位盛婆堡

2、墨盘鲎学位授予日期答辩委员会主席玺堡评阅人壁垒丛复；工霞2011年4月洋文大论2墨位理位引学独创性声明j!IIIIlllPlPIrrlllllrfllY1879962本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：铅丝日期：筮!!￡学位论文使用

3、授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。(保密的论文在解密后应遵守此规定)研究生(签名)：毳呈逸导师(签名)：拿竺建日期：——摘要随着互联网技术的发展和网络环境的改善，Web应用程序获得

4、了飞速的发展，越来越多的传统本地程序纷纷推出Web版。有着广泛应用的高精度浮点运算可以移植成为Web应用程序，开发出基于网络的高精度浮点运算服务器有着重要的意义。本文以高性能网络I／O框架的设计为切入点，实现了跨平台的高性能i／o设计模式；结合高精度浮点运算，完成了分布式的高精度浮点运算服务器，能够通过添加服务器数量来获得服务器端的吞吐量的提升。本文的主要完成的工作如下：1)将仿函数应用在面向对象程序设计中。仿函数可以代替函数指针；利用仿函数可以降低面向对象程序设计的复杂度；仿函数能够简化一些设计模式的实现。

5、2_)设计与实现了跨平台的线程库和网络库。使用预编译宏技术，将不同平台下的网络API和线程API统一到相同的类型和接口内；利用仿函数实现了简单易用的线程池模型。3)实现了跨平台的高性能网络I／O模型。epoll是非阻塞同步的网络I／O模型，IOCP是非阻塞异步的网络I／O模型，它们的工作原理、工作流程和工作平台截然不同，本文通过修改它们的工作流程，将它们统-N“模拟”的异步I／O模型内。4)对服务器端进行了分布式的拓扑结构设计。通常来说，影响服务器端性能的原因一般是I／O和CPU运算瓶颈，可以将网络I／O和C

6、PU运算划分到不同的进程内，来突破性能瓶颈。本文通过设计网关服务器进程来承担I／O，通过设计浮点运算服务器进程来承担CPU运算，其中网关服务器运行网关进程，运算服务器则运行浮点运算进程，网关进程和浮点运算进程之间使用socket进行通信，来达到天然的分布式架构。每个网关服务器能够管理．和维护多个浮点运算服务器，客户端只需要连接到网关服务器就可以获得服务，运算服务器只能够连接并注册到惟一的网关服务器。此外，本文还设计应用层的通讯协议，确定了客户端和网关之间的通讯流程，确定了服务器组内部服务器之间的通讯流程。最后

7、，本文在整合了软件硬件系统的基础上，对服务器端进行测试，测试结果证明服务器端的设计是正确的、有效的，能够运用在高精度浮点运算的网络服务器端。关键词：高精度浮点运算，仿函数，跨平台，分布式AbstractWiththedevelopmentofInternettechnologyandimprovementofnetworkenvironment,webapplicationshavehadrapiddevelopment,andmoreandmoretraditionallocalapplicationsha

8、vereleasedtheirwebversions．ThehighprecisionfloatingpointcalculationCanalsobetransplantedtowebapplication．Developingllighprecisionfloating-pointcalculationsel"verapplicationbasedonnetworkserverisveryuse