Ինչ է IPC- ն եւ ինչպես է այն աշխատում:    

Համակարգչային համակարգերի համալիր շահագործում անհրաժեշտ է արդյունավետ համագործակցություն տարբեր ծրագրերի եւ գործընթացների միջեւ: Օրինակ, առցանց գնումների պլատֆորմում, արտադրանքի մասին տեղեկատվությունը ցուցադրելու գործընթացները, ֆոնին պատվերների վերամշակում եւ վճարային համակարգի հետ շփվելը բոլորը պետք է միասին աշխատեն: Ինչպես են այս գործընթացները արդյունավետ շփվում: Պատասխանը կայանում է թարգմանիչ հաղորդակցության մեջ (IPC):

Ինչ է թարգմանիչ հաղորդակցությունը (Նոպա)?

IPC- ն այն մեխանիզմն ու տեխնոլոգիաներն են, որոնք օգտագործվում են համակարգչում աշխատող ծրագրերի միջոցով `միմյանց հետ շփվելու եւ տվյալների փոխանակման համար: Պարզ ասած, դա նման է համակարգչի «փոստային համակարգի», որը թույլ է տալիս տարբեր գործընթացներ կամ ծրագրեր փոխանակել տեղեկատվություն, համակարգել իրենց գործունեությունը:

Վաղ համակարգչային համակարգերում ծրագրերն անցան համեմատաբար ինքնուրույն, եւ միջգերատեսչական հաղորդակցության կարիքներն ու մեթոդները համեմատաբար պարզ էին: Համակարգչային տեխնոլոգիաների մշակմամբ, հատկապես բազմաբնույթ առաջադրանքների եւ բազմակողմանի բարդ համակարգերում IPC- ն աստիճանաբար դարձել է հիմնական տեխնոլոգիա `համակարգի արդյունավետ շահագործմանը աջակցելու համար:

Ինչու էՆոպակարեւոր է հաշվարկել:

Առանց IPC- ի, ծրագրերը նման կլինեն տեղեկատվության կղզիներ, որոնք աշխատում են մեկուսացման մեջ, եւ նրանց գործառույթները մեծապես սահմանափակ կլինեն: IPC- ն խախտում է այս մեկուսացումը եւ հնարավորություն է տալիս տվյալների փոխանակում, համաժամեցում եւ գործառույթների ինտեգրում տարբեր ծրագրերի միջեւ `ավելի հզոր եւ փոխկապակցված ծրագրային համակարգեր կառուցելու համար:

Վերցնելով դիտարկիչը որպես օրինակ, մատուցման շարժիչը պատասխանատու է վեբ բովանդակության վերլուծության եւ ցուցադրման համար, մինչդեռ JavaScript Engine- ը փոխգործակցության տրամաբանությունն է վարում վեբ էջում: IPC- ի միջոցով երկու շարժիչները կարող են աշխատել միասին `ապահովելու համար, որ վեբ էջի դինամիկ էֆեկտները եւ բովանդակության ցուցադրումը հիանալի ինտեգրված են, դրանով իսկ օգտագործողներին տրամադրելով հարթ զննման փորձ: Միեւնույն ժամանակ, IPC- ն բարելավում է համակարգի ընդհանուր կատարողականը, խուսափելով ռեսուրսների վատնում `համակարգելով բազմաթիվ գործընթացներ եւ բարելավում համակարգի արձագանքման եւ արդյունավետության բարելավմամբ:

Ինչպես էՆոպաաշխատել?

IPC- ն աջակցում է գործընթացների միջեւ տեղեկատվության փոխանակմանը `հաղորդակցման մի շարք մեխանիզմների եւ արձանագրությունների միջոցով: Ընդհանուր IPC մեխանիզմները ներառում են համօգտագործված հիշողություն, հաղորդագրություն Անցում, խողովակներ, վարդակներ եւ հեռավոր կարգի զանգեր (RPC):

Համատեղ հիշողություն

Համօգտագործված հիշողությունը թույլ է տալիս բազմաթիվ գործընթացներ մուտք գործել նույն հիշողություն, եւ գործընթացները կարող են կարդալ եւ գրել տվյալներ ուղղակիորեն այս հիշողությունից: Տվյալների փոխանցման այս մեթոդը չափազանց արագ է, քանի որ այն խուսափում է տարբեր հիշողությունների միջեւ տվյալների պատճենումից: Այնուամենայնիվ, այն ունի նաեւ այն ռիսկը, երբ միաժամանակ մուտք գործեք բազմաթիվ գործընթացներ եւ միաժամանակ փոփոխում են տվյալները, արդյունավետ համաժամացման մեխանիզմի բացակայությունը հեշտությամբ կարող է առաջացնել տվյալների խառնաշփոթ եւ սխալներ: Հետեւաբար, սովորաբար անհրաժեշտ է այն համատեղել կողպեքի մեխանիզմով կամ ազդանշանով `տվյալների հետեւողականությունը եւ ամբողջականությունը երաշխավորելու համար:

Հաղորդագրություններ

Հաղորդագրությունը գործընթացների միջեւ հաղորդակցման միջոց է `ուղարկելով եւ ստանալով դիսկրետ հաղորդագրություններ: Կախված հաղորդագրությունների ռեժիմից, այն կարելի է դասակարգել համաժամանակյա եւ ասինխրոն: Սինխրոնային հաղորդագրությունները պահանջում են, որ ուղարկողը հաղորդագրություն ուղարկի ստացողի պատասխանին, իսկ ասինխրոնային հաղորդագրությունները թույլ են տալիս ուղարկել հաղորդագրություն, ապա շարունակելու համար պատասխանել այլ գործողություններ: Այս մեխանիզմը հարմար է սցենարների համար, որտեղ անհրաժեշտ է հատուկ տեղեկատվություն փոխանցել տարբեր գործընթացների, բայց իրական ժամանակի տարբեր պահանջներ:

Խողովակներ

Խողովակը միակողմանի կամ երկկողմանի հաղորդակցման ալիք է, որը կարող է օգտագործվել երկու գործընթացների միջեւ տվյալները փոխանցելու համար: Խողովակները հաճախ օգտագործվում են shell սցենարների մեջ, օրինակ, մեկ հրամանի ելքը օգտագործել որպես մեկ ուրիշի մուտք: Խողովակները սովորաբար օգտագործվում են ծրագրավորման մեջ `տվյալների պարզ փոխանցման եւ գործընթացների միջեւ համագործակցության հնարավորություն:

Վարդակներ

Վարդակները հիմնականում օգտագործվում են ցանցային միջավայրում հաղորդակցման համար: Վարդակների միջոցով տարբեր համակարգիչներում տեղակայված գործընթացները կարող են միմյանց հետ կապվել եւ տվյալների փոխանակում: Ընդհանուր հաճախորդ-սերվերի ճարտարապետության մեջ հաճախորդը Suterpets- ի միջոցով առաջարկներ է ուղարկում սերվերի միջոցով, եւ սերվերը պատասխաններ է տալիս վարդակների միջոցով, իրականացնելով տվյալների փոխազդեցություն եւ ծառայության մատուցում:

Հեռակառավարման կարգի զանգ (RPC)

RPC- ն հնարավորություն է տալիս ընթացակարգ ունենալ մեկ այլ հասցեի տարածության մեջ (սովորաբար այլ համակարգչի վրա), կարծես թե տեղական պրոցեդուրա:

ՏարբերությունըԱրդյունաբերական համակարգիչեւ առեւտրային աշխատասեղանի համակարգիչ

Մինչ եւ արդյունաբերական համակարգիչները (IPC- ները) եւ առեւտրային աշխատասեղանները պարունակում են պրոցեսորներ, հիշողություն եւ պահեստավորում, որպես իրենց ներքին բաղադրիչների մաս, կան զգալի տարբերություններ իրենց նախագծման եւ կիրառման սցենարների մեջ:

Փոշու եւ մասնիկների դիմացկուն դիզայն

IPC- ն նախատեսված է փոշոտ միջավայրերի համար, ինչպիսիք են գործարանի ավտոմատացումը եւ հանքարդյունաբերությունը: Դրա յուրահատուկ դիզայնը վերացնում է սառեցման օդափոխիչը, արդյունավետորեն կանխելով փոշին եւ այլ մասնիկներ համակարգիչ մուտք գործելը, փոշու կուտակման պատճառով ապարատային ձախողումներից խուսափելը եւ կոշտ միջավայրում կայուն գործողություն ապահովելը:

Հատուկ ձեւի գործոն

Արդյունաբերական միջավայրում ջերմաստիճանի տատանումների, թրթռանքների եւ հոսանքի բարձրացման պատճառով IPC- ի ներքին բաղադրիչները պատրաստված են կոպիտ համաձուլվածքների նյութերից, որոնք կարող են դիմակայել բարձր ջերմաստիճաններին եւ թրթռանքներին: Արտաքին մասը սովորաբար պատրաստված է կոպիտ ալյումինե շասսիով, որը ոչ միայն պաշտպանում է ներքին բաղադրիչներին, այլեւ հանդես է գալիս որպես ջերմային լվացարան, որը կօգնի ցրել ջերմությունը, ինչպիսիք են CPU- ն, հիշողությունը եւ պահեստը:

Temperature երմաստիճանի հանդուրժողականություն

Արդյունաբերական շատ դիմումներ պահանջում են համակարգիչներ, որոնք կարող են գործել ծայրահեղ ջերմաստիճանում: IPC- ն օգտագործում է օդափոխիչ համակարգի ձեւավորում, որն օգտագործում է ջերմային լվացարաններ եւ ջերմային խողովակներ `լայնածավալ ջերմաստիճանի լայն տեսականի պահպանելու համար: Այս դիզայնը խուսափում է օդափոխիչի ձախողման խնդրից `փոշու պատճառով եւ ապահովում է, որ IPC- ն կարող է գործել ծայրահեղ ցրտից կամ ջերմությամբ:

Բաղադրիչի որակ

Արդյունաբերական համակարգիչները սովորաբար օգտագործում են արդյունաբերական կարգի բաղադրիչներ, որոնք խստորեն փորձարկվել եւ վավերացվել են կոշտ արդյունաբերական միջավայրում կայուն գործողություն պահպանելու համար: Յուրաքանչյուր բաղադրիչ, PCB Motorboard- ից կոնդենսատորներ, խնամքով ընտրվում է, որպեսզի արդյունաբերական վերջնական համակարգիչը նախագծված լինի լայնածավալ գործարանների տեղակայման պահանջները բավարարելու համար:

IP գնահատված

IPC- ները ոչ միայն փոշոտ չեն, այլեւ անջրանցիկ հնարավորություններ ունեն: Արդյունաբերություններում, ինչպիսիք են սննդի արտադրությունը եւ քիմիական մշակումը, ավտոմատացման սարքավորումները եւ դրա ուղեկցող համակարգիչները հաճախ անհրաժեշտ է մաքրվել տաք ջրային ինքնաթիռներով կամ լվացող միջոցներով, ուստի այս միջավայրում օգտագործվող IPC- ների մեծ մասը `ջրի վնասը կանխելու համար:

Որոնք են որոշ ընդհանուր օգտագործման դեպքերՆոպա?

IPC- ն օգտագործվում է սցենարի լայն տեսականիով: Որոշ ընդհանուր օգտագործման դեպքեր ներառում են.

Գործընթացների համակարգման

Արտադրող-սպառողական մոդելում մեկ գործընթաց է պատասխանատու տվյալների արտադրության համար, եւ մեկ այլ գործընթաց պատասխանատու է տվյալների սպառման համար: Արտադրող-սպառողական մոդելում մեկ գործընթաց է պատասխանատու տվյալների արտադրության համար, իսկ մյուսը պատասխանատու է այն սպառելու համար: IPC- ի միջոցով երկու գործընթացները կարող են համաժամեցնել իրենց գործողությունները `արտադրության եւ սպառման տեմպը նույնն է, խուսափելով տվյալների հետախուզման կամ սպառման սպասում:

Փոխազդելով արտաքին գործընթացների հետ

Հաճախորդի սերվերային ճարտարապետության մեջ հաճախորդի ծրագիրը IPC- ի միջոցով հաղորդակցվում է IPC- ի միջոցով `ծառայություններ մատուցելու կամ տվյալների փոխանակման միջոցով: Օրինակ, բջջային հեռախոսի վերաբերյալ քարտեզի դիմումը հարցում է քարտեզի տվյալների եւ նավիգացիոն տեղեկատվությունը քարտեզի սերվերից `IPC- ի միջոցով` դիրքավորման եւ նավիգացիայի գործառույթներ իրականացնելու համար:

Զուգահեռ հաշվարկ

Բազմամշակութային պրոցեսորի կամ բաշխված հաշվարկային համակարգում զուգահեռաբար աշխատող բազմաթիվ գործընթացներ կամ թելեր պետք է հաղորդակցվեն եւ տարածվեն IPC- ի միջոցով տվյալների միջոցով, որպեսզի ամբողջությամբ օգտագործվի զուգահեռ հաշվարկների առավելությունները եւ բարելավեք հաշվարկների կատարումը եւ արդյունավետությունը:

Միջկառավարման համաժամացում

Ազդանշանային քանակներ, փոխադարձ բացառման կողպեքներ եւ IPC մեխանիզմի պայմանների փոփոխականներ կարող են օգտագործվել համօգտագործվող ռեսուրսների բազմակի գործընթացների հասանելիությունը համակարգելու համար: Օրինակ, երբ մի քանի գործընթացներ միաժամանակ մուտք են գործում տվյալների բազա, Mutex կողպեքներն ապահովում են, որ միայն մեկ գործընթաց կարող է գրել տվյալների բազայում, կանխելով տվյալների բախումները եւ անհամապատասխանությունները:

ԱռավելություններՆոպա

IPC- ն հնարավորություն է տալիս արդյունավետ հաղորդակցման եւ ռեսուրսների փոխանակում գործընթացների միջեւ, որոնք մեծապես բարելավում են ծրագրային համակարգերի արդյունավետությունն ու ճկունությունը. Համակարգելով բազմաթիվ գործընթացների շահագործումը, այն օպտիմիզացնում է համակարգի ռեսուրսների բաշխումը եւ հասնում է ընդհանուր ընդհանուր գործունեության: Այն նաեւ հիմք է հանդիսանում բաշխված համակարգերի կառուցման, համակարգիչների եւ ցանցերի միջոցով ռեսուրսների համագործակցությանը աջակցելու համար. Միեւնույն ժամանակ, IPC- ն հնարավորություն է տալիս իրականացնել մի շարք համաժամացման եւ միեւնույն ժամանակ, IPC- ն նաեւ հնարավորություն է տալիս իրականացնել տարբեր համաժամացման եւ հաղորդակցական արձանագրություններ իրականացնելու հնարավորություն եւ հիմք հանդիսանում բարդ ծրագրային ճարտարապետության կառուցման համար:

Եզրափակում

IPC- ն, որպես համակարգչային համակարգերում միջմարզային հաղորդակցության հիմնական տեխնոլոգիա, անփոխարինելի դեր է խաղում ծրագրային գործառույթների բարձրացման, համակարգի գործունեության օպտիմալացման եւ բաշխված հաշվարկների օժանդակության գործում: Իր յուրահատուկ ձեւավորմամբ արդյունաբերական համակարգիչները կիրառվում են IPC տեխնոլոգիա կոշտ արդյունաբերական միջավայրում `արդյունաբերական ավտոմատացման եւ այլ ոլորտների կայուն գործողությունն ապահովելու համար: Համակարգչային տեխնոլոգիաների շարունակական զարգացումով IPC- ն կշարունակի զարգանալ եւ ապահովել ապագայում ավելի բարդ եւ խելացի համակարգչային համակարգերի ուժեղ աջակցություն: Տեխնոլոգիայի խանդավառների եւ մասնագետների համար IPC- ի սկզբունքների եւ կիրառման խորը պատկերացումները կօգնեն իրականացնել ծրագրային ապահովման մշակում եւ համակարգի ձեւավորման ավելի արդյունավետ եւ հզոր գործառույթներ: