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Annotation of OpenXM/doc/genkou19991125.tex, Revision 1.69

1.1       tam         1: \documentclass{jarticle}
                      2:
1.69    ! tam         3: %% $OpenXM: OpenXM/doc/genkou19991125.tex,v 1.68 1999/12/24 08:56:45 ohara Exp $
1.51      ohara       4:
1.52      tam         5: \usepackage{jssac}
1.68      ohara       6: \title{
                      7: 1. 意味もない修飾過剰な語句は排除しましょう。\\
1.69    ! tam         8: %2. 姓と名の間の2バイトの空白は何か理由があるの?
        !             9: %(jssac の規約だっけ) <- 規約っす\\
1.68      ohara      10: 3. せっかく fill しているのをいじらないでくれ。
                     11: }
1.52      tam        12:
1.67      tam        13: \author{奥 谷   行 央\affil{神戸大学大学院自然科学研究科}
                     14:                \mail{okutani@math.sci.kobe-u.ac.jp}
                     15:   \and 小 原   功 任\affil{金沢大学理学部}
1.53      tam        16:                \mail{ohara@kappa.s.kanazawa-u.ac.jp}
1.67      tam        17:   \and 高 山   信 毅\affil{神戸大学理学部}
1.53      tam        18:                \mail{takayama@math.sci.kobe-u.ac.jp}
1.67      tam        19:   \and 田 村   恭 士\affil{神戸大学大学院自然科学研究科}
1.52      tam        20:                \mail{tamura@math.sci.kobe-u.ac.jp}
1.67      tam        21:   \and 野 呂   正 行\affil{富士通研究所}
                     22:                \mail{noro@para.flab.fujitsu.co.jp}
                     23:   \and 前 川   将 秀\affil{神戸大学理学部}
                     24:                \mail{maekawa@math.sci.kobe-u.ac.jp}
1.1       tam        25: }
1.52      tam        26: \art{}
1.1       tam        27:
                     28: \begin{document}
                     29: \maketitle
                     30:
1.30      ohara      31: \section{OpenXMとは}
                     32:
1.43      tam        33: OpenXM は数学プロセス間でメッセージを交換するための規約である。
                     34: 数学プロセス間でメッセージをやりとりすることにより、
                     35: ある数学プロセスから他の数学プロセスを呼び出して計算を行なったり、
                     36: 他のマシンで計算を行なわせたりすることが目的である。
                     37: なお、 OpenXM とは Open message eXchange protocol for Mathematics の略である。
                     38: OpenXM の開発の発端は野呂と高山により、
                     39: asir と kan/sm1 を相互に呼び出す機能を実装したことである。
1.31      tam        40:
1.65      tam        41: 初期の実装では、相手側のローカル言語の文法に従った文字列を送っていた。
                     42: この方法では相手側のソフトが asir なのか kan/sm1 なのかを判別するなどして、
                     43: 相手側のローカル言語の文法に合わせた文字列を作成しなければならない。
                     44: このローカル言語の文法に従った文字列を送る方法は、
                     45: 効率的であるとはいい難いが、使いやすいとも言える。
                     46:
                     47: 現在の OpenXM 規約では共通表現形式によるメッセージを用いている。
                     48: 上記の文字列を送る方法の利点を生かすため、
                     49: OpenXM 規約では共通表現形式の中の文字列として、
                     50: ローカル言語の文法に従った文字列を用いたメッセージの交換も可能となっている。
1.50      ohara      51:
1.63      tam        52: OpenXM 規約では通信の方法に幾らかの自由度があるが、
                     53: 現在のところは TCP/IP を用いた通信しか実装されていない。
1.65      tam        54: そこで、この論文では具体的な実装は TCP/IP を用いていると仮定する。
1.30      ohara      55:
1.36      tam        56: \section{OpenXM のメッセージの構造}
1.30      ohara      57:
1.61      tam        58: 通信の方法によってメッセージの構造は変わる。
1.65      tam        59: 前節で仮定したとおり、この論文では TCP/IP の場合についてのみ説明を行なう。
1.61      tam        60:
                     61: OpenXM 規約で規定されているメッセージはバイトストリームとなっており、
                     62: 次のような構造になっている。
1.30      ohara      63:
1.50      ohara      64: \begin{tabular}{|c|c|}
                     65: \hline
                     66: ヘッダ & \hspace{10mm} ボディ \hspace{10mm} \\
                     67: \hline
1.36      tam        68: \end{tabular}
                     69:
                     70: ヘッダの長さは 8 バイトであると定められている。
                     71: ボディの長さはメッセージごとに異なっているが、
1.40      tam        72: 長さは $0$ でもよい。
1.38      tam        73:
1.36      tam        74: ヘッダは次の二つの情報を持っている。
1.30      ohara      75: \begin{enumerate}
1.43      tam        76: \item  前半の 4 バイト。メッセージの種類を表わす識別子であり、
1.36      tam        77:        タグと呼ばれる。
1.43      tam        78: \item  後半の 4 バイト。メッセージにつけられた通し番号である。
1.30      ohara      79: \end{enumerate}
1.36      tam        80: それぞれの 4 バイトは 32 ビット整数とみなされて扱われる。
1.61      tam        81: この場合に用いられる整数の表現方法については後述するが、
1.36      tam        82: 基本的に表現方法はいくつかの選択肢から選ぶことが可能となっており、
                     83: またその選択は通信路の確立時に一度だけなされることに注意しなければならない。
1.50      ohara      84: 現在のOpenXM 規約では、タグ(整数値)として
                     85: 以下のものが定義されている。
1.45      tam        86:
                     87: \begin{verbatim}
1.53      tam        88: #define        OX_COMMAND              513
                     89: #define        OX_DATA                 514
1.54      tam        90: #define OX_SYNC_BALL            515
1.53      tam        91: #define OX_DATA_WITH_LENGTH     521
                     92: #define OX_DATA_OPENMATH_XML    523
                     93: #define OX_DATA_OPENMATH_BINARY 524
                     94: #define OX_DATA_MP              525
1.45      tam        95: \end{verbatim}
1.30      ohara      96:
1.50      ohara      97: ボディの構造はメッセージの種類によって異なる。
1.69    ! tam        98: タグが OX\_COMMAND となっているメッセージはスタックマシンへの命令であり、
        !            99: それ以外のメッセージは何らかのオブジェクトを表している。
        !           100: この論文では OX\_DATA と OX\_COMMAND で識別される
        !           101: メッセージについてのみ、説明する。
1.50      ohara     102:
                    103: 既存のメッセージでは対応できない場合は、新しい識別子を定義することで新し
                    104: い種類のメッセージを作成することができる。この方法は各数学ソフトウェアの
                    105: 固有の表現を含むメッセージを作成したい場合などに有効である。新しい識別子
                    106: の定義方法については、\cite{OpenXM-1999} を参照すること。
1.42      tam       107:
                    108: \section{OpenXM の計算モデル}
                    109:
1.50      ohara     110: OpenXM 規約での計算とはメッセージを交換することである。また、 OpenXM 規
                    111: 約ではクライアント・サーバモデルを採用しているので、メッセージの交換はサー
                    112: バとクライアントの間で行なわれる。クライアントからサーバへメッセージを送
                    113: り、クライアントがサーバからメッセージを受け取ることによって計算の結果が
                    114: 得られる。
                    115:
                    116: サーバはスタックマシンである。サーバがクライアントから受け取ったメッセー
                    117: ジは、タグが OX\_COMMAND でなければすべてスタックに積まれる。タグが
                    118: OX\_COMMAND となっているメッセージはスタックマシンへの命令であり、このメッ
                    119: セージを受け取ったサーバはそれに対応する動作を行なうことが期待されている。
                    120:
1.65      tam       121: %{\large\bf 意味不明な書き方だけど、}
                    122: サーバはメッセージを受け取らない限り、自ら何か動作を行なおうとはしない。
                    123: これはクライアントが毎回サーバへメッセージを送るたびに、
                    124: いつもサーバからのメッセージを待つ必要がないことを意味する。
                    125: このため、クライアントはサーバの状態を気にせずにメッセージを送り、
                    126: 一旦メッセージを送付し終えた後、
                    127: 送ったメッセージの結果をサーバから待つことなしに次の動作に移ることができる。
1.42      tam       128:
1.50      ohara     129: \section{OpenXM の計算の進行方法}
1.30      ohara     130:
1.65      tam       131: %前の節と重複しているのでもう少しちゃんと考えて欲しいのだけれど、
1.30      ohara     132:
1.65      tam       133: 前節の説明でわかるように、
1.39      tam       134: サーバはクライアントからの指示なしに、
1.65      tam       135: 自らメッセージを送らない。
1.39      tam       136: %(例外? ox\_asir の mathcap)。
1.30      ohara     137:
1.68      ohara     138:
                    139: この辺はスタックマシンのところに書こう。
                    140:
                    141:
                    142: サーバがクライアントから受け取ったオブジェクトはすべてスタックに積まれる。
1.45      tam       143: 次いでサーバにスタックマシンへの命令を送ると、
1.39      tam       144: 初めてサーバはデータをスタックに積む以外のなんらかの動作を行なう。
1.30      ohara     145: このとき、必要があればサーバはスタックから必要なだけデータを取り出す。
                    146: ここで、クライアントからの命令による動作中にたとえエラーが発生したとしても
                    147: サーバはエラーオブジェクトをスタックに積むだけで、
1.65      tam       148: 明示されない限りエラーすらもクライアントへ返さないことに
                    149: 注意しなければならない。
1.30      ohara     150:
                    151: 結果が生じる動作をサーバが行なった場合、
1.41      tam       152: サーバは動作の結果をスタックに積む。
1.30      ohara     153: サーバに行なわせた動作の結果をクライアントが知りたい場合、
1.45      tam       154: スタックからデータを取り出し送信を行なう命令をサーバ側へ送ればよい。
1.39      tam       155:
1.45      tam       156: %{\Huge 以下、書き直し}
1.3       tam       157:
1.45      tam       158: クライアントがサーバへメッセージを送り、
                    159: 計算の結果を得るという手順を追っていくと次のようになる。
1.3       tam       160:
                    161: \begin{enumerate}
1.45      tam       162: \item  まず、クライアントがサーバへメッセージを送る。
                    163:        サーバは送られてきたメッセージをスタックに積む。
                    164: \item  クライアントがサーバにスタックマシンへの命令を送ると、
                    165:        サーバは必要なだけスタックからデータを取り出し、
                    166:        実行した結果をスタックに積む。
                    167: \item  最後に「スタックからデータを取り出し送信を行なう命令」を
1.30      ohara     168:        サーバへ送ると、サーバはスタックから計算結果の入っている
                    169:        データを取り出し、クライアントへ送出する。
1.4       tam       170: \end{enumerate}
1.2       tam       171:
1.68      ohara     172: \section{OpenXM スタックマシン}
                    173:
                    174: OpenXM 規約ではサーバはスタックマシンであると定義している。以下、OpenXM
                    175: スタックマシンと呼ぶ。この節ではOpenXM スタックマシンの構造について説明
                    176: しよう。
                    177:
                    178: さて、OpenXM 規約はスタックに積まれるオブジェクトの構造までは規定しない。
                    179: つまり、オブジェクトの構造は各数学システムごとに異なっているということで
                    180: ある。OpenXM 規約は通信時にやりとりされる共通のデータ形式については規定
                    181: するが、OpenXM 規約に対応した各数学システムは、通信路からデータを受け取っ
                    182: た際に、各数学システムの固有のデータ構造に変換してからスタックに積むこと
                    183: を意味する。この変換は1対1対応である必要はない。
                    184:
                    185: 次に OpenXM スタックマシンの命令コードについて説明する。OpenXM スタック
                    186: マシンにおけるすべての命令は4バイトの長さを持つ。OpenXM 規約の他の規定と
                    187: 同様に、4バイトのデータは32ビット整数と見なされるので、この論文でもその
                    188: 表記にしたがう。OpenXM スタックマシンに対する命令はスタックに積まれるこ
                    189: とはない。現在のところ、OpenXM 規約では以下の命令が定義されている。
                    190:
                    191: \begin{verbatim}
1.69    ! tam       192: #define SM_popSerializedLocalObject               258
        !           193: #define SM_popCMO                                 262
        !           194: #define SM_popString                              263
        !           195:
        !           196: #define SM_mathcap                                264
        !           197: #define SM_pops                                   265
        !           198: #define SM_setName                                266
        !           199: #define SM_evalName                               267
        !           200: #define SM_executeStringByLocalParser             268
        !           201: #define SM_executeFunction                        269
        !           202: #define SM_beginBlock                             270
        !           203: #define SM_endBlock                               271
        !           204: #define SM_shutdown                               272
        !           205: #define SM_setMathCap                             273
        !           206: #define SM_executeStringByLocalParserInBatchMode  274
        !           207: #define SM_getsp                                  275
        !           208: #define SM_dupErrors                              276
        !           209:
        !           210: #define SM_DUMMY_sendcmo                          280
        !           211: #define SM_sync_ball                              281
        !           212:
        !           213: #define SM_control_kill                          1024
        !           214: #define SM_control_to_debug_mode                 1025
        !           215: #define SM_control_exit_debug_mode               1026
        !           216: #define SM_control_ping                          1027
        !           217: #define SM_control_start_watch_thread            1028
        !           218: #define SM_control_stop_watch_thread             1029
        !           219: #define SM_control_reset_connection              1030
1.68      ohara     220: \end{verbatim}
                    221:
                    222: 以下、どういうときに結果をスタックに積むかエラーの場合どうするかの説明が
                    223: 必要であろう。
1.1       tam       224:
1.30      ohara     225: \section{CMO のデータ構造}
1.4       tam       226:
1.68      ohara     227: OpenXM 規約では、数学的オブジェクトを表現する方法として CMO 形式(Common
                    228: Mathematical Object format)を定義している。この CMO 形式にしたがったデー
                    229: タは、識別子が OX\_DATA であるようなメッセージのボディになることを想定し
                    230: ている。
                    231:
                    232: CMO 形式におけるデータ構造は次のような構造をもつ。
                    233: \begin{verbatim}
                    234: ヘッダ     ボディ
                    235: \end{verbatim}
                    236: ヘッダは4バイトである。
                    237: ボディの長さはそれぞれのデータによって異なるが、0でもよい。
                    238:
                    239: \begin{verbatim}
                    240: 説明。説明。説明。説明。説明。
                    241: 説明。説明。説明。説明。説明。
                    242: 説明。説明。説明。説明。説明。
                    243: 説明。説明。説明。説明。説明。
                    244: \end{verbatim}
                    245:
                    246:
1.30      ohara     247: CMO 形式で定義されている多倍長整数を理解しておくと、
1.47      tam       248: CMO 形式の他のデータ構造だけでなく、
                    249: OpenXM 規約で定義されている様々なデータ構造を理解する助けになると思えるので、
                    250: ここでは CMO 形式の多倍長整数のデータ構造についてのみ説明する。
1.69    ! tam       251: %ここでは CMO 形式の中でもよく使われるもののみについて説明する。
1.30      ohara     252:
1.69    ! tam       253: >>>>>>> 1.68
1.30      ohara     254: CMO 形式で定義されているデータは多倍長整数以外にも
                    255: 文字列やリスト構造などがある。どのようなデータであるかは
1.65      tam       256: データの先頭 4 バイトにある(メッセージの識別子とは別にある)タグを見れば
1.47      tam       257: 判別できるようになっている。
                    258: これはメッセージの種類の判別の仕方とおなじである。
1.30      ohara     259: なお、タグは各データ毎に 32 bit の整数で表されており、
                    260: 多倍長整数は 20 となっている。
1.47      tam       261: よく使われると思われる CMO 形式のタグをあげておく。
                    262: \begin{verbatim}
1.69    ! tam       263: #define CMO_INT32    2 /* (CMO 形式の)32 ビット整数 */
        !           264: #define CMO_STRING   4 /* 文字列                    */
        !           265: #define CMO_MATHCAP  5 /* mathcap(後述)             */
        !           266: #define CMO_LIST    17 /* リスト構造                */
        !           267: #define CMO_ZZ      20 /* 多倍長整数                */
1.47      tam       268: \end{verbatim}
1.69    ! tam       269: タグ以降はデータ本体であり、データ本体の構造はデータの種類によって異なる。
        !           270: 整数値 $123456789$ を表す CMO\_INT32 は
        !           271: \begin{tabular}{|c|c|} \hline
        !           272: CMO\_INT32 & $123456789$       \\ \hline
        !           273: \end{tabular}
        !           274: と定義されているが、これを以後 (CMO\_INT32, 123456789) として表す。
        !           275:
1.47      tam       276:
1.61      tam       277: ここで 32 bit の整数の表現方法について説明する必要がある。
                    278: OpenXM 規約ではバイトストリームで 32 bit の整数 20 を
1.30      ohara     279: {\tt 00 00 00 14} と表す方法と {\tt 14 00 00 00} と表す方法がある。
                    280: この表現方法の違いはクライアントとサーバの最初の接続時に
                    281: 双方の合意で決定することになっている。
1.47      tam       282: なお、合意がない場合には前者の表現方法
                    283: (以後、この表現方法をネットワークバイトオーダーと呼ぶ)を
1.30      ohara     284: 使うことになっている。
                    285: また、負の数を表現する必要があるときには、
                    286: 2 の補数表現を使うことになっている。
                    287:
1.50      ohara     288: CMO 形式の多倍長整数は、 Gnu MPライブラリ等を参考にしており、
1.48      tam       289: 符合付き絶対値表現を用いている。
                    290: タグ以降の形式は次のようになる。
                    291:
                    292: \begin{tabular}{|c|c|c|c|c|} \hline
                    293: $f$ & $b_0$ & $b_1$ & $\cdots$ & $b_{n-1}$ \\ \hline
                    294: \end{tabular}
                    295:
                    296: ここで、 1 つの枠は 4 バイトを表し、
                    297: $f$ は符合付き 32 ビット整数を、
                    298: $b_0$, $b_1$, $\cdots$, $b_{n-1}$ は符合なし 32 ビット整数を表している。
                    299: さらに、 $|f| = n$ が成り立たなければならない。
                    300: このオブジェクトは
                    301: \[ \mbox{sgn}(f) \times \{ b_0 (2^{32})^0 + b_1 (2^{32})^1 + \cdots
                    302:        + b_{n-1} (2^{32})^{n-1} \}     \]
                    303: という整数であると定義されている。
                    304: ただし、
                    305: \[ \mbox{sgn}(f) = \left\{ \begin{array}{ll}
                    306:         1       & f>0 \\
                    307:         0       & f=0 \\
                    308:         -1      & f<0 \\ \end{array} \right.   \]
                    309: である。
1.30      ohara     310:
                    311: ここで具体例をだそう。
1.48      tam       312: $4294967298 = 1 \times 2^{32} + 2$ を CMO 形式の
                    313: ネットワークバイトオーダー、多倍長整数で表現すると、
1.6       tam       314: \begin{center}
                    315:        {\tt 00 00 00 14 00 00 00 02 00 00 00 02 00 00 00 01}
                    316: \end{center}
1.30      ohara     317: となる。また、同じ表現方法で $-1$ を表現すると、
1.6       tam       318: \begin{center}
                    319:        {\tt 00 00 00 14 ff ff ff ff 00 00 00 01}
                    320: \end{center}
1.30      ohara     321: となる。
1.4       tam       322:
1.1       tam       323:
1.50      ohara     324: \section{mathcap について}
1.30      ohara     325:
1.68      ohara     326: OpenXM 規約では、通信時に用いられるメッセージの種類を各ソフトウェアが制
                    327: 限する方法を用意している。これは各ソフトウェアの実装によってはすべてのメッ
                    328: セージをサポートするのが困難な場合があるからである。また、各ソフトウェア
                    329: でメッセージの種類を拡張したい場合にも有効である。この制限(あるいは拡張)
                    330: は mathcap と呼ばれるデータ構造によって行われる。この節では mathcap のデー
                    331: タ構造と、具体的なメッセージの制限の手続きについて説明する。
1.50      ohara     332:
                    333: まず、手続きについて説明しよう。
1.55      tam       334: クライアント側の mathcap をサーバへ送ると、
                    335: すでに説明したように、サーバは受け取った mathcap をスタックに積み上げる。
                    336: 次にクライアントはスタックマシンへの命令をサーバへ送ることにより、
                    337: サーバはスタックに積まれている mathcap を取り出し、
                    338: mathcap で設定されていないメッセージをクライアント側へ
                    339: 送らないように設定する。
                    340: サーバ側の mathcap が欲しい場合には以下のようにする。
1.63      tam       341: クライアントがサーバに mathcap を要求すると、
1.55      tam       342: サーバはサーバ自身の mathcap をスタックに積む。
1.63      tam       343: さらにサーバにスタックからデータを取り出し送信を行なう命令を送れば、
1.55      tam       344: サーバはスタックにある mathcap をクライアントへ送出する。
1.65      tam       345: このようにしてクライアントはサーバ側の mathcap を受け取れるわけである。
1.50      ohara     346:
1.56      tam       347: 次に mathcap のデータ構造について説明する。
1.63      tam       348: mathcap は CMO 形式で定義されており、
                    349: 1 つの CMO 形式のオブジェクトを持つ。
1.67      tam       350:
1.65      tam       351: そのオブジェクトは以下で説明する 3 つの要素からなるリストでなければならない。
1.56      tam       352:
1.58      tam       353: \[     \begin{tabular}{|c|c|c|} \hline
                    354:        $A$ & $B$ & $C$ \\ \hline
                    355:        \end{tabular}   \]
1.56      tam       356:
1.65      tam       357: 最初の要素 $A$ の部分は以下の図のようなリスト構造をしており、
1.56      tam       358: $a_1$ は 32 ビット整数でバージョンナンバーを、
                    359: $a_2$ は文字列でシステムの名前を表すことになっている。
                    360:
1.58      tam       361: \[     \begin{tabular}{|c|c|} \hline
                    362:        $a_1$ & $a_2$   \\ \hline
                    363:        \end{tabular}   \]
1.56      tam       364:
                    365: 2 番目の要素 $B$ の部分は次のようなリスト構造をしている。
                    366: この $b_1$, $b_2$, $\cdots$, $b_n$ はすべて 32 ビットの整数である。
1.57      tam       367: スタックマシンへの命令はすべて 32 ビットの整数で表しており、
                    368: 各 $b_i$ は利用可能な命令に対応する 32 ビットの整数となっている。
                    369:
1.58      tam       370: \[     \begin{tabular}{|c|c|c|c|} \hline
                    371:        $b_1$ & $b_2$ & $\cdots$ & $b_n$        \\ \hline
                    372:        \end{tabular}   \]
                    373:
1.57      tam       374: 3 番目の要素 $C$ は以下のようなリスト構造をしている。
1.58      tam       375: \[  \overbrace{
                    376:        \begin{tabular}{|c|c|c|c|} \hline
                    377:        $c_1$ & $c_2$ & $\cdots$ & $c_n$        \\ \hline
                    378:        \end{tabular}
                    379:    }^{C}       \]
                    380: %$n$ は OX\_COMMAND 以外の受け取れるメッセージのタグの種類の数に等しい。
                    381: %要素数は 1 でももちろん構わない。
1.59      tam       382: 各 $c_i$ もまた以下のようなリスト構造となっており、
                    383: どの $c_i$ も最初の要素が 32 ビットの整数となっている。
1.58      tam       384: \[  \overbrace{
1.59      tam       385:        \begin{tabular}{|c|c|c|c|c|} \hline
                    386:        $c_{i1}$ (32 ビットの整数) & $c_{i2}$ & $c_{i3}$ &
                    387:                $\cdots$ & $c_{im}$     \\ \hline
1.58      tam       388:        \end{tabular}
                    389:    }^{c_i}     \]
1.59      tam       390: このリストの最初の整数値は受け取れるメッセージのタグが入っている。
1.60      tam       391: $c_{i2}$ 以降については最初の $c_{i1}$ の値によってそれぞれ異なる。
1.58      tam       392: ここでは、最初の要素が OX\_DATA の場合についてのみ説明する。
1.60      tam       393: この $c_{i1}$ が OX\_DATA の場合、
                    394: リスト $c_i$ は CMO 形式についての情報を表しており、
1.65      tam       395: $m=2$ と決められている。
                    396: $c_{i1}$ にはもちろんのこと OX\_DATA が入っており、
                    397: $c_{i2}$ は以下の図のようなリスト構造になっている。
1.63      tam       398: 各要素は 32 ビットの整数であり、
                    399: 受け取ることが可能な CMO 形式のタグが入る。
1.59      tam       400: \[  \overbrace{
                    401:        \begin{tabular}{|c|c|c|c|c|} \hline
                    402:        $c_{i21}$ & $c_{i22}$ & $\cdots$ & $c_{i2l}$    \\ \hline
                    403:        \end{tabular}
                    404:    }^{c_{i2}}  \]
1.50      ohara     405:
1.63      tam       406: %なお、 mathcap データの中では CMO 形式で定義されている
                    407: %32 bit 整数、文字列、リスト構造が使われており、
                    408: %mathcap データに含まれている内容を理解できるためには
                    409: %必然的にこれらも理解できる必要がある
                    410: %(ってことは CMO 形式のところでこれらを
                    411: %説明しなければならないってことです)。
1.50      ohara     412:
1.65      tam       413: 具体的な mathcap の例をあげよう。
1.63      tam       414: %なお、 $a_1$, $a_2$, $\cdots$, $a_n$ を要素に
                    415: %持つリスト構造を {\tt [$a_1$, $a_2$, $\cdots$, $a_n$]} 、
                    416: %文字列 ``string'' を {\tt "string"} 、 32 bit 整数を
                    417: %それに対応する 10 進数の整数で示す。
                    418: 名前が ``ox\_test'' 、バージョンナンバーが 199911250 のサーバであれば、
                    419: $A$ の部分は
                    420: \begin{tabular}{|c|c|} \hline
                    421: 199911250 & "ox\_test" \\ \hline
                    422: \end{tabular}
                    423: となる。
                    424: さらに、このサーバのスタックマシンが
1.65      tam       425: 命令コード 2, 3, 5, 7, 11 番を利用可能
                    426: (実際にはこのような命令コードは存在しない)であれば、 $B$ の部分は
1.63      tam       427: \begin{tabular}{|c|c|c|c|c|} \hline
                    428: 2 & 3 & 5 & 7 & 11 \\ \hline
1.65      tam       429: \end{tabular}
                    430: となり、
1.63      tam       431: CMO 形式の 32 ビット整数、文字列、 mathcap 、リスト構造のみが
                    432: 受け取れるときには、 $C$ の部分は
1.64      tam       433: \begin{tabular}{|c|} \hline
                    434:        \\[-5mm]
                    435:        \begin{tabular}{|c|c|} \hline
                    436:                & \\[-5mm]
                    437:                OX\_DATA &
                    438:                \begin{tabular}{|c|c|c|c|} \hline
                    439:                CMO\_INT32 & CMO\_STRING & CMO\_MATHCAP & CMO\_LIST \\ \hline
1.65      tam       440:                \end{tabular} \\[0.8mm] \hline
                    441:        \end{tabular} \\[1.4mm] \hline
1.67      tam       442: \end{tabular} \\
1.64      tam       443: となる。
                    444: CMO\_ZZ がないので、このサーバは多倍長整数が
                    445: 送られてこないことを期待している。
1.31      tam       446:
                    447: なお、データが受け取れることと、
                    448: データの論理構造が理解できることとはまったく別物であるので
                    449: 注意する必要がある。
                    450:
                    451:
                    452: \section{セキュリティ対策}
                    453:
1.65      tam       454: OpenXM 規約は TCP/IP を用いて通信を行うことを考慮している。
1.50      ohara     455: ネットワークによって接続される現代の多くのソフトウェアと同様、
1.49      tam       456: OpenXM 規約もまた通信時のセキュリティについて注意している。
1.50      ohara     457: 以下、このことについて説明しよう。
                    458:
                    459: {\large\bf 意味不明なことを書いているが、}
1.56      tam       460:
1.50      ohara     461: 侵入者に攻撃の機会をできるだけ与えないようするた
                    462: めに、接続が必要になった時のみ接続を待つようにし、
                    463: 常に接続に関与するといったことは避けている(やっぱり意味不明である)。
1.49      tam       464:
                    465: また、侵入者が接続を行なう一瞬のすきを狙ってくる可能性もあるので、
1.50      ohara     466: 接続を行なう時に接続を待つポート番号をランダムに決めている(誰が決めてい
                    467: るのかはやっぱり不明であるが)。
1.31      tam       468: さらにもう一段安全性を高めるために、
                    469: 接続時に 1 回だけ使用可能なパスワードを作成し、
1.50      ohara     470: そのパスワードを使って認証を行なう(誰がパスワードを決めて誰が認証を行っ
                    471: ているのかが不明だけど)。
1.31      tam       472: このパスワードは一旦使用されれば無効にするので、
1.49      tam       473: もし仮になんらかの手段でパスワードが洩れたとしても安全だと考えている。
1.31      tam       474:
1.49      tam       475: %なお、上記のポート番号とパスワードは安全な手段で送られて
                    476: %いると仮定している。
                    477: %また、同一のコンピュータ上に悪意のあるユーザはいないと仮定している
                    478: %ことに注意しなければならない。
                    479: %なぜなら、現在の実装ではサーバ、およびクライアントの動作している
                    480: %コンピュータ上ではこのポート番号とパスワードがわかってしまうためである。
1.31      tam       481:
                    482: なお、接続が確立した後のメッセージの送受信に関しては、
1.49      tam       483: 特に暗号化などの処置を行っているわけではない。
1.31      tam       484: もし必要があれば、通信路の暗号化を行なう機能がある
1.49      tam       485: ソフトウェア ssh を使うことを考えている。
1.31      tam       486:
                    487: \section{他のプロジェクト}
                    488:
                    489: 他のプロジェクトについても触れておこう。
                    490:
1.66      tam       491: \begin{itemize}
                    492: \item OpenMath
                    493:
1.31      tam       494: OpenMath プロジェクトは数学的なオブジェクトを
                    495: コンピュータ上で表現する方法を決定している。
                    496: 各ソフトウェア間でオブジェクトを交換する際の
                    497: オブジェクトの変換手順についても述べられている。
                    498: 表現方法は一つだけでなく、 XML 表現や binary 表現などが
                    499: 用意されている。
                    500: 詳細は
                    501:
                    502: http://www.openmath.org/omsoc/index.html A.M.Cohen
                    503:
                    504:
1.66      tam       505: \item NetSolve
1.31      tam       506:
                    507: http://www.cs.utk.edu/netsolve/
                    508:
                    509:
1.66      tam       510: \item MP
1.31      tam       511:
                    512: http://symbolicNet.mcs.kent.edu/SN/areas/protocols/mp.html
                    513:
                    514:
1.66      tam       515: \item MCP
1.31      tam       516:
                    517: http://horse.mcs.kent.edu/~pwang/
1.66      tam       518: \end{itemize}
1.31      tam       519:
                    520:
                    521: \section{現在提供されているソフトウェア}
                    522:
                    523: 現在 OpenXM 規格に対応しているクライアントには
                    524: asir, sm1, Mathematica がある。
                    525: これらのクライアントから
                    526: OpenXM 規格に対応したサーバを呼び出すことができる。
                    527: 現在 OpenXM 規約に対応しているサーバソフトウェアには、
                    528:  asir, sm1, gnuplot, Mathematica などがあり、
1.65      tam       529: それぞれ ox\_asir, ox\_sm1, ox\_sm1\_gnuplot, ox\_math
                    530: という名前で提供されている。
                    531: また、 OpenMath 規格の XML 表現で表現されたオブジェクトと CMO 形式の
                    532: オブジェクトを変換するソフトウェアが JAVA によって実装されており、
1.31      tam       533: OMproxy という名前で提供されている。
1.33      tam       534:
1.50      ohara     535: \begin{thebibliography}{99}
1.66      tam       536: \bibitem{Ohara-Takayama-Noro-1999}
                    537: 小原功任, 高山信毅, 野呂正行:
                    538: {Open asir 入門}, 1999, 数式処理, Vol 7, No 2, 2--17. (ISBN4-87243-086-7, SEG 出版, Tokyo).
1.50      ohara     539: \bibitem{OpenXM-1999}
1.53      tam       540: 野呂正行, 高山信毅:
1.50      ohara     541: {Open XM の設計と実装 --- Open message eXchange protocol for Mathematics},
                    542: 1999/11/22
1.49      tam       543: \end{thebibliography}
1.1       tam       544:
                    545: \end{document}

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