Annotation of OpenXM/doc/genkou19991125.tex, Revision 1.96
1.1 tam 1: \documentclass{jarticle}
2:
1.96 ! ohara 3: %% $OpenXM: OpenXM/doc/genkou19991125.tex,v 1.95 1999/12/26 04:11:54 tam Exp $
1.51 ohara 4:
1.52 tam 5: \usepackage{jssac}
6:
1.94 ohara 7: \title{OpenXM プロジェクトの現状について}
1.67 tam 8: \author{奥 谷 行 央\affil{神戸大学大学院自然科学研究科}
9: \mail{okutani@math.sci.kobe-u.ac.jp}
10: \and 小 原 功 任\affil{金沢大学理学部}
1.53 tam 11: \mail{ohara@kappa.s.kanazawa-u.ac.jp}
1.67 tam 12: \and 高 山 信 毅\affil{神戸大学理学部}
1.53 tam 13: \mail{takayama@math.sci.kobe-u.ac.jp}
1.67 tam 14: \and 田 村 恭 士\affil{神戸大学大学院自然科学研究科}
1.52 tam 15: \mail{tamura@math.sci.kobe-u.ac.jp}
1.67 tam 16: \and 野 呂 正 行\affil{富士通研究所}
17: \mail{noro@para.flab.fujitsu.co.jp}
18: \and 前 川 将 秀\affil{神戸大学理学部}
19: \mail{maekawa@math.sci.kobe-u.ac.jp}
1.1 tam 20: }
1.89 tam 21: \art{}
1.1 tam 22:
23: \begin{document}
24: \maketitle
25:
1.88 tam 26:
1.30 ohara 27: \section{OpenXMとは}
28:
1.90 ohara 29: 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. 数学プロ
30: セス間でメッセージをやりとりすることにより, ある数学プロセスから他の数学
31: プロセスを呼び出して計算を行なったり, 他のマシンで計算を行なわせたりする
32: ことが目的である. なお, OpenXM とは Open message eXchange protocol for
33: Mathematics の略である. OpenXM の開発の発端は野呂と高山により, asir と
34: kan/sm1 を相互に呼び出す機能を実装したことである.
35:
36: 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.
37: 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
38: て, 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.
39: このローカル言語の文法に従った文字列を送る方法は, 効率的であるとはいい難
40: いが, 使いやすいとも言える.
41:
42: 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. 上記の
43: 文字列を送る方法の利点を生かすため, OpenXM 規約では共通表現形式の中の文
44: 字列として, 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
45: 能となっている.
46:
47: OpenXM 規約では通信の方法に幾らかの自由度があるが, 現在のところは TCP/IP
48: を用いた通信しか実装されていない. \footnote{asir には MPI を用いた実装
49: もある.} 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
50: る.
1.88 tam 51:
1.36 tam 52: \section{OpenXM のメッセージの構造}
1.30 ohara 53:
1.90 ohara 54: 通信の方法によってメッセージの構造は変わる. この論文では TCP/IP の場合
55: についてのみ説明を行なう.
1.61 tam 56:
1.90 ohara 57: 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, 次
58: のような構造になっている.
1.94 ohara 59: \begin{center}
1.50 ohara 60: \begin{tabular}{|c|c|}
61: \hline
62: ヘッダ & \hspace{10mm} ボディ \hspace{10mm} \\
63: \hline
1.36 tam 64: \end{tabular}
1.94 ohara 65: \end{center}
1.90 ohara 66: ヘッダの長さは 8 バイトであると定められている. ボディの長さはメッセージ
67: ごとに異なっているが, 長さは $0$ でもよい.
1.38 tam 68:
1.82 tam 69: ヘッダは次の二つの情報を持っている.
1.30 ohara 70: \begin{enumerate}
1.90 ohara 71: \item
1.94 ohara 72: 前半の 4 バイト. メッセージの種類を表す識別子であり, タグと呼ばれる.
1.90 ohara 73: \item
74: 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 75: \end{enumerate}
1.82 tam 76: 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.
1.88 tam 77:
1.90 ohara 78: この場合に用いられる 32 ビット整数の表現方法について説明しておこう. 問
79: 題になるのは負数の表現とバイトオーダーの問題である. まず, 負数を表す必
80: 要があるときには2の補数表現を使うことになっている. 次にバイトオーダーで
81: あるが, OpenXM 規約は複数のバイトオーダーを許容する. ただし一つの通信路
82: ではひとつのバイトオーダーのみが許され, 通信路の確立時に一度だけ選ばれる.
1.88 tam 83:
84: 現在のOpenXM 規約では, タグ(整数値)として以下のものが定義されている.
1.45 tam 85:
86: \begin{verbatim}
1.53 tam 87: #define OX_COMMAND 513
88: #define OX_DATA 514
1.54 tam 89: #define OX_SYNC_BALL 515
1.53 tam 90: #define OX_DATA_WITH_LENGTH 521
91: #define OX_DATA_OPENMATH_XML 523
92: #define OX_DATA_OPENMATH_BINARY 524
93: #define OX_DATA_MP 525
1.45 tam 94: \end{verbatim}
1.30 ohara 95:
1.90 ohara 96: ボディの構造はメッセージの種類によって異なる. OX\_COMMAND で識別される
97: メッセージはスタックマシンへの命令であり, それ以外のメッセージは何らかの
98: オブジェクトを表している. この論文では OX\_DATA と OX\_COMMAND で識別さ
99: れるメッセージについてのみ, 説明する.
1.50 ohara 100:
1.82 tam 101: 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
102: 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
103: 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
104: の定義方法については, \cite{OpenXM-1999} を参照すること.
1.42 tam 105:
1.88 tam 106:
1.42 tam 107: \section{OpenXM の計算モデル}
108:
1.82 tam 109: 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
110: 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
1.96 ! ohara 111: バとクライアントの間で行なわれる.\footnote{これの拡張は, いま主に野呂
! 112: が考えてる. サーバ同士通信できないと効率的並列計算の実験には使えない.}
! 113: クライアントからサーバへメッセージを送
1.82 tam 114: 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
115: 得られる. このメッセージのやりとりはクライアントの主導で行われる. つまり,
116: クライアントは自由にメッセージをサーバに送付してもよいが, サーバからは自
117: 発的にメッセージが送付されることはない. この原理はサーバはスタックマシン
118: であることで実現される. スタックマシンの構造については \ref{sec:oxsm} 節
119: で述べる.
1.70 ohara 120:
121: サーバがクライアントから受け取ったオブジェクト(つまり OX\_COMMAND でない
1.82 tam 122: メッセージのボディ)はすべてスタックに積まれる. スタックマシンへの命令
1.70 ohara 123: (OX\_COMMAND で識別されるメッセージのボディ)を受け取ったサーバは命令に対
1.82 tam 124: 応する動作を行なう. このとき, 命令によってはスタックからオブジェクトを取
125: り出すことがあり, また(各数学システムでの)計算結果をスタックに積むことが
126: ある. もし, 与えられたデータが正しくないなどの理由でエラーが生じた場合に
127: はサーバはエラーオブジェクトをスタックに積む. 計算結果をクライアントが得
1.70 ohara 128: る場合にはスタックマシンの命令 SM\_popCMO または SM\_popString をサーバ
1.82 tam 129: に送らなければならない. これらの命令を受け取ってはじめて, サーバからクラ
130: イアントへメッセージが送られる.
1.50 ohara 131:
1.90 ohara 132: まとめると, クライアントがサーバへメッセージを送り, 計算の結果を得るとい
133: う手順は以下のようになる.
1.3 tam 134:
135: \begin{enumerate}
1.90 ohara 136: \item
137: まず, クライアントがサーバへオブジェクトを送る. サーバは送られてきたオ
138: ブジェクトをスタックに積む.
139: \item
140: クライアントがサーバに計算の命令を送ると, サーバはあらかじめ定めれらた動
141: 作を行う. 一部の命令はスタックの状態を変更する. 例えば
142: SM\_executeFunction, \\ SM\_executeStringByLocalParser などの命令は, ス
143: タック上のオブジェクトから計算を行う. SM\_popCMO もしくは SM\_popString
144: は, スタックの最上位のオブジェクトを取りだし, クライアントに送り返す.
1.4 tam 145: \end{enumerate}
1.2 tam 146:
1.82 tam 147:
1.73 ohara 148: \section{OpenXM スタックマシン}\label{sec:oxsm}
1.68 ohara 149:
1.82 tam 150: 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
151: 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
152: しよう.
153:
154: まず, 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
155: するが, OpenXM スタックマシンがスタックに積む, オブジェクトの構造までは
156: 規定しない. 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
157: ということである. このことは通信路からデータを受け取った際に, 各数学シス
158: テムが固有のデータ構造に変換してからスタックに積むことを意味する. この変
159: 換は1対1対応である必要はない.
160:
161: 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
162: 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
163: 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
164: 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
165: 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.
1.68 ohara 166:
167: \begin{verbatim}
1.69 tam 168: #define SM_popSerializedLocalObject 258
169: #define SM_popCMO 262
170: #define SM_popString 263
171:
172: #define SM_mathcap 264
173: #define SM_pops 265
174: #define SM_setName 266
175: #define SM_evalName 267
176: #define SM_executeStringByLocalParser 268
177: #define SM_executeFunction 269
178: #define SM_beginBlock 270
179: #define SM_endBlock 271
180: #define SM_shutdown 272
181: #define SM_setMathCap 273
182: #define SM_executeStringByLocalParserInBatchMode 274
183: #define SM_getsp 275
184: #define SM_dupErrors 276
185:
186: #define SM_DUMMY_sendcmo 280
187: #define SM_sync_ball 281
188:
189: #define SM_control_kill 1024
190: #define SM_control_to_debug_mode 1025
191: #define SM_control_exit_debug_mode 1026
192: #define SM_control_ping 1027
193: #define SM_control_start_watch_thread 1028
194: #define SM_control_stop_watch_thread 1029
195: #define SM_control_reset_connection 1030
1.68 ohara 196: \end{verbatim}
197:
1.90 ohara 198: スタックマシンに対する命令の中には実行によって結果が返ってくるものがある.
199: 結果が返ってくる命令を実行した場合, サーバはその結果をスタックに積む.
200: たとえば, 命令 SM\_executeStringByLocalParser はスタックに積まれているオ
201: ブジェクトをサーバ側のローカル言語の文法に従った文字列とみなして計算を行
202: なうが, 行なった計算の結果はスタックに積まれる.
1.81 ohara 203:
1.82 tam 204: なお, 命令の実行中にエラーが起こり, 結果が得られなかった場合には,
205: エラーオブジェクトがスタックに積まれる.
1.75 tam 206:
1.73 ohara 207: \section{CMO のデータ構造}\label{sec:cmo}
1.4 tam 208:
1.82 tam 209: 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
210: Mathematical Object format)を定義している. この CMO 形式にしたがったデー
211: 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
212: ている.
1.68 ohara 213:
1.82 tam 214: CMO 形式におけるデータ構造は次のような構造をもつ.
1.94 ohara 215: \begin{center}
216: \begin{tabular}{|c|c|}
217: \hline
218: ヘッダ & \hspace{10mm} ボディ \hspace{10mm} \\
219: \hline
1.72 tam 220: \end{tabular}
1.94 ohara 221: \end{center}
1.82 tam 222: ヘッダは4バイトである. ボディの長さはそれぞれのデータによって異なるが,
223: 0でもよい.
1.68 ohara 224:
1.82 tam 225: メッセージと同様にヘッダは4バイト単位に管理される. すなわち, CMO ではヘッ
226: ダは一つだけの情報を含む. この4バイトのヘッダのことをタグともいう. さて,
227: CMO では, タグによってボディの論理的構造が決定する. すなわち, タグはそれ
228: ぞれのデータ構造と1対1に対応する識別子である. それぞれの論理的構造は
229: \cite{OpenXM-1999} に詳述されている. 現在の OpenXM 規約では以下の CMO が
230: 定義されている.
1.30 ohara 231:
1.47 tam 232: \begin{verbatim}
1.94 ohara 233: #define CMO_ERROR2 0x7f000002
234: #define CMO_NULL 1
235: #define CMO_INT32 2
236: #define CMO_DATUM 3
237: #define CMO_STRING 4
238: #define CMO_MATHCAP 5
239: #define CMO_ARRAY 16
240: #define CMO_LIST 17
241: #define CMO_ATOM 18
242: #define CMO_MONOMIAL32 19
243: #define CMO_ZZ 20
244: #define CMO_QQ 21
245: #define CMO_ZERO 22
246: #define CMO_DMS_GENERIC 24
247: #define CMO_DMS_OF_N_VARIABLES 25
248: #define CMO_RING_BY_NAME 26
249: #define CMO_RECURSIVE_POLYNOMIAL 27
250: #define CMO_LIST_R 28
251: #define CMO_INT32COEFF 30
252: #define CMO_DISTRIBUTED_POLYNOMIAL 31
253: #define CMO_POLYNOMIAL_IN_ONE_VARIABLE 33
254: #define CMO_RATIONAL 34
1.74 tam 255: #define CMO_64BIT_MACHINE_DOUBLE 40
256: #define CMO_ARRAY_OF_64BIT_MACHINE_DOUBLE 41
257: #define CMO_128BIT_MACHINE_DOUBLE 42
258: #define CMO_ARRAY_OF_128BIT_MACHINE_DOUBLE 43
1.94 ohara 259: #define CMO_BIGFLOAT 50
260: #define CMO_IEEE_DOUBLE_FLOAT 51
261: #define CMO_INDETERMINATE 60
262: #define CMO_TREE 61
263: #define CMO_LAMBDA 62
1.47 tam 264: \end{verbatim}
1.72 tam 265:
1.75 tam 266: この中で CMO\_ERROR2, CMO\_NULL, CMO\_INT32, CMO\_DATUM, CMO\_STRING,
267: CMO\_MATHCAP, CMO\_LIST で識別されるオブジェクトは最も基本的なオブジェ
1.82 tam 268: クトであって, すべての OpenXM 対応システムに実装されていなければならない.
1.48 tam 269:
1.94 ohara 270: これらについての解説を行う前に記法について, 少し説明しておく. この論文
271: では, 大文字で CMO\_INT32 と書いた場合には, 上記で定義した識別子を表す.
272: また CMO\_INT32 で識別されるオブジェクトのクラス(あるいはデータ構造) を
273: cmo\_int32 と小文字で表すことにする.
1.82 tam 274:
275: さて cmo を表現するための一つの記法を導入する. この記法は CMO expression
276: と呼ばれている. その正確な形式的定義は \cite{OpenXM-1999} を参照すること.
277:
1.94 ohara 278: CMO expssion は Lisp 風表現の一種で, cmo を括弧で囲んだリストとして表現
279: する. それぞれの要素はカンマで区切る. 例えば,
1.73 ohara 280: \begin{quote}
281: (17, {\sl int32}, (CMO\_NULL), (2, {\sl int32} $n$))
282: \end{quote}
1.82 tam 283: は CMO expression である. ここで, 小文字の斜体で表された``{\sl int32}''
1.94 ohara 284: は 4 バイトの任意のデータを表す記号であり, ``{\sl int32} $n$'' は同じく
285: 4 バイトのデータであるが以下の説明で $n$ と表すことを示す. また数字 17,
286: 2 などは 4 バイトのデータで整数値としてみたときの値を意味する. CMO\_NULL
287: は識別子(すなわち数字 1 と等価)である. この記法から上記のデータは 20 バ
288: イトの大きさのデータであることが分かる. なお, CMO expression は単なる表
289: 記法であることに特に注意してほしい.
1.81 ohara 290:
1.90 ohara 291: さて, この記法のもとで cmo\_int32 を次のデータ構造であると定義する.
1.73 ohara 292: \begin{quote}
1.81 ohara 293: cmo\_int32 := (CMO\_INT32, {\sl int32})
1.73 ohara 294: \end{quote}
1.82 tam 295: 同様に, cmo\_null, cmo\_string, cmo\_list, cmo\_mathcap のシンタッ
296: クスは次のように定義される.
1.81 ohara 297: \begin{quote}
298: cmo\_null := (CMO\_NULL) \\
299: cmo\_string := (CMO\_STRING, {\sl int32} $n$, {\sl string} $s$) \\
300: cmo\_list := (CMO\_LIST, {\sl int32} $m$, {\sl cmo} $c_1$, $\ldots$,
301: {\sl cmo} $c_m$) \\
302: cmo\_mathcap := (CMO\_MATHCAP, {\sl cmo\_list})
303: \end{quote}
1.82 tam 304: ただし, {\sl string}は適当な長さのバイト列を表す. $s$ のバイト長は $n$
305: と一致することが要求される.
1.76 tam 306:
1.50 ohara 307: \section{mathcap について}
1.30 ohara 308:
1.82 tam 309: 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
310: 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
311: 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
312: 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)
313: 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
314: 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.
315:
1.94 ohara 316: まず, 手続きについて説明しよう.
1.82 tam 317:
318: 第一にサーバの機能を制限するには次のようにする. クライアントが mathcap
319: オブジェクトをサーバへ送ると, サーバは受け取ったmathcap をスタックに積む.
320: 次にクライアントが命令 SM\_setMathCap を送ると, サーバはスタックの最上位
321: に積まれている mathcap オブジェクトを取り出し, mathcap で設定されていな
322: いメッセージをクライアントへ送らないように制限を行う.
323:
1.86 tam 324: 第二にクライアントを制限するには次のようにする. クライアントがサーバに命令 \\
325: SM\_mathcap を送ると, サーバは mathcap オブジェクトをスタックに積む.
1.82 tam 326: さらに命令 SM\_popCMO を送ると, サーバはスタックの最上位のオブジェクト
1.73 ohara 327: (すなわち mathcap オブジェクト)をボディとするメッセージをクライアントに
1.82 tam 328: 送付する. クライアントはそのオブジェクトを解析して, 制限をかける.
1.50 ohara 329:
1.82 tam 330: 次に mathcap のデータ構造について説明する.
1.90 ohara 331: mathcap は cmo の一種であるので, すでに説明したように
332: \begin{quote}
333: cmo\_mathcap := (CMO\_MATHCAP, {\sl cmo\_list})
334: \end{quote}
335: の構造をもつ(\ref{sec:cmo} 節を参照のこと).
1.82 tam 336: ボディは cmo\_list オブジェクトでなければならない.
1.67 tam 337:
1.90 ohara 338: さて, mathcap オブジェクトのボディの cmo\_list オブジェクトは以下の条件
339: を満たすことを要求される. まず, その cmo\_list オブジェクトは少なくとも
340: リスト長が 3 以上でなければならない.
1.77 tam 341: \begin{quote}
1.90 ohara 342: (CMO\_LIST, {\sl int32}, {\sl cmo} $a$, {\sl cmo} $b$, {\sl cmo} $c$, $\ldots$)
1.77 tam 343: \end{quote}
1.56 tam 344:
1.90 ohara 345: 第一要素 $a$ はまた cmo\_list であり, リスト長は 4 以上, $a_1$ は
1.93 tam 346: cmo\_int32 でバージョンを表す. $a_2$, $a_3$, $a_4$ は cmo\_string であり,
1.94 ohara 347: それぞれ数学システムの名前, バージョン, HOSTTYPE を表すことになっている.
1.77 tam 348: \begin{quote}
1.81 ohara 349: (CMO\_LIST, {\sl int32},
350: {\sl cmo\_int32} $a_1$, {\sl cmo\_string} $a_2$, {\sl cmo\_string}
351: $a_3$, {\sl cmo\_string} $a_4$, $\ldots$)
1.77 tam 352: \end{quote}
1.56 tam 353:
1.94 ohara 354: 第二要素 $b$ も cmo\_list であり, OpenXM スタックマシンを制御するために
355: 用いられる. 各 $b_i$ は cmo\_int32 であり, ボディはスタックマシンの命令
356: コードである. \ref{sec:oxsm} 節で説明したが, スタックマシンへの命令はす
357: べて {\sl int32} で表されていたことに注意しよう.
1.77 tam 358: \begin{quote}
1.90 ohara 359: (CMO\_LIST, {\sl int32} $n$,
1.94 ohara 360: {\sl cmo\_int32} $b_1$, $\ldots$, {\sl cmo\_int32} $b_n$)
1.77 tam 361: \end{quote}
1.58 tam 362:
1.94 ohara 363: 第三要素 $c$ は以下のような cmo\_list であり, オブジェクトの送受信を制御
364: するために用いられる. 送受信の制御はメッセージの種類ごとに行われる.
1.77 tam 365: \begin{quote}
1.94 ohara 366: (CMO\_LIST, {\sl int32} $m$, {\sl cmo\_list} $\ell_1$, $\ldots$,
367: {\sl cmo\_list} $\ell_m$)
1.77 tam 368: \end{quote}
1.94 ohara 369: 各 $\ell_i$ が制御のための情報を表す. どの $\ell_i$ も一つ以上の要素を
370: 持っており, 第一要素は必ず cmo\_int32 となっていなければならない. これ
371: は制御すべきメッセージの識別子を入れるためである.
372:
373: 各 $\ell_i$ の構造はメッセージの種類によって異なる. ここでは, OX\_DATA
374: の場合についてのみ説明する. 第一要素が OX\_DATA の場合, リスト $\ell_i$
375: は以下のような構造となっている. 各 $c_i$ は cmo\_int32 であり, そのボディ
376: は CMO の識別子である. $c_i$ で指示された CMO のみが送受信することを許
377: される.
1.79 tam 378: \begin{quote}
1.93 tam 379: (CMO\_LIST, 2, (CMO\_INT32, OX\_DATA), \\
1.94 ohara 380: \ \ (CMO\_LIST, {\sl int32} $k$, {\sl cmo\_int32} $c_1$,
381: $\ldots$, {\sl cmo\_int32} $c_k$))
1.79 tam 382: \end{quote}
1.50 ohara 383:
1.90 ohara 384: 具体的な mathcap の例をあげよう. 名前が ``ox\_test'', バージョンナンバー
1.94 ohara 385: が 199911250 のサーバで, Linux 上で動いており, このサーバのスタックマシ
386: ンが命令 SM\_popCMO, SM\_popString, SM\_mathcap,
387: SM\_executeStringByLocalParser を利用可能で, かつ オブジェクトを
388: cmo\_int32, cmo\_string, cmo\_mathcap, cmo\_list のみに制限したいときの
389: mathcap は
1.91 tam 390: \begin{quote}
1.95 tam 391: (CMO\_MATHCAP, (CMO\_LIST, 3, \\
1.94 ohara 392: $\quad$ (CMO\_LIST, 4, (CMO\_INT32, $199911250$), (CMO\_STRING, 7, ``ox\_test''), \\
393: $\qquad$ (CMO\_STRING, 9, ``199911250''), (CMO\_STRING, 4, ``i386'')) \\
394: $\quad$ (CMO\_LIST, $5$, (CMO\_INT32, SM\_popCMO), \\
395: $\qquad$ (CMO\_INT32, SM\_popString), (CMO\_INT32, SM\_mathcap), \\
396: $\qquad$ (CMO\_INT32, SM\_executeStringByLocalParser)) \\
397: $\quad$ (CMO\_LIST, $1$, (CMO\_LIST, $2$, (CMO\_INT32, OX\_DATA), \\
398: $\qquad$ (CMO\_LIST, $4$, (CMO\_INT32, CMO\_INT32), \\
399: $\qquad\quad$ (CMO\_INT32, CMO\_STRING), (CMO\_INT32, CMO\_MATHCAP), \\
1.95 tam 400: $\qquad\quad$ (CMO\_INT32, CMO\_LIST))))))
1.79 tam 401: \end{quote}
1.91 tam 402: になる.
1.31 tam 403:
404:
405: \section{セキュリティ対策}
406:
1.82 tam 407: OpenXM 規約は TCP/IP を用いて通信を行うことを考慮している. ネットワーク
408: によって接続される現代の多くのソフトウェアと同様, OpenXM 規約もまた通信
409: 時のセキュリティについて注意している. 以下, このことについて説明しよう.
410:
1.90 ohara 411: 第一に OpenXM では侵入者に攻撃の機会をできるだけ与えないようにするため,
412: サーバは接続が必要になった時のみ起動している. しかし, これだけでは接続
413: を行なう一瞬のすきを狙われる可能性もある. そこで接続を行なう時に, 接続
414: を行なうポート番号を毎回変えている. こうすることで, 特定のポート番号を
415: 狙って接続を行なう手口を防ぐことができる.
416:
417: さらにもう一段安全性を高めるために, 接続時に一時パスワードをクライアント
418: が作成し, そのパスワードを使って認証を行なう. このパスワードは一旦使用
419: されれば無効になるので, もし仮になんらかの手段でパスワードが洩れたとして
420: も安全である.
421:
422: なお, メッセージ自体には特に暗号化などの処置を行っていないので, そのまま
423: ではパケット盗聴などを受ける可能性がある. 現在の実装では, 必要ならば
424: ssh を利用して対応している.
1.80 tam 425:
1.31 tam 426:
1.94 ohara 427: \section{OpenXM 以外のプロジェクト}
1.31 tam 428:
1.94 ohara 429: OpenXM 以外にも数式処理システム間の通信を目指したプロジェクトは存在する.
430: ここでは他のプロジェクトについても触れておこう.
1.31 tam 431:
1.66 tam 432: \begin{itemize}
1.90 ohara 433: \item ESPRIT OpenMath Project
1.31 tam 434:
1.90 ohara 435: http://www.openmath.org/omsoc/
1.85 tam 436:
1.92 tam 437: 数学的対象の SGML 的表記の標準化を目指した大規模なプロジェクト. 異なる種
1.90 ohara 438: 類の数式処理システムの間で情報を交換するときに, OpenMath で定義された表
439: 現を利用することができる. 実際の情報交換の手続きにはいろいろなものが考
1.96 ! ohara 440: えられるが, 例えば MCP を用いた実装があり, GAP と Axiom の間で通信が行わ
! 441: れている. OpenXM は OpenMath 規約の phrasedictionary と同じアイデアを用
! 442: いている.
1.85 tam 443:
1.66 tam 444: \item NetSolve
1.31 tam 445:
446: http://www.cs.utk.edu/netsolve/
1.85 tam 447:
1.90 ohara 448: NetSolve はクライアント・サーバ型の分散システムであり, 単なる計算システ
449: ム以上のものを目指している. クライアントは必要に応じて, サーバを呼び出
450: して計算をさせる. NetSolve の特徴は, サーバの呼び出しに Agent というソ
451: フトウェアを介在させることである. Agent は呼び出し先などを決定するデー
452: タベース的役割を果たす. また Agent によって負荷分散が可能になる. 現在
453: の NetSolve は RPC を基礎にして実装されている.
1.31 tam 454:
1.66 tam 455: \item MP
1.31 tam 456:
1.94 ohara 457: http://symbolicnet.mcs.kent.edu/SN/areas/protocols/mp.html
1.31 tam 458:
1.94 ohara 459: 科学技術計算を行なうソフトウェア間で数学的なデータを効率的に交換させるこ
460: とを目的としたプロトコルを作成している. 木構造を用いて, 簡単かつ柔軟なも
461: のを目指しており, データの表現方法や交換方法によらずにソフトウェアを作る
462: ことができるようにするのが目標である. 現在すでに, C 言語で利用可能なラ
463: イブラリが提供されている.
1.86 tam 464:
1.96 ! ohara 465: \item MCP (Mathematical Computation Protocol)
1.31 tam 466:
1.92 tam 467: http://horse.mcs.kent.edu/\~{}pwang/
468:
1.96 ! ohara 469: 数学的な計算を行なうための HTTP に似たプロトコル. クライアント・サー
1.94 ohara 470: バモデルを採用しており, ピアツーピアのストリームコネクションを行なう.
471: 数学的なオブジェクトを MP や MathML で定められた方法で表現することが考え
472: られている. すでに OpenMath を用いた実装が存在する.
1.96 ! ohara 473: この場合 MCP によって送信されるデータは, 本文に OpenMath 形式で数式を記
! 474: 述したテキストである.
! 475:
1.66 tam 476: \end{itemize}
1.31 tam 477:
478:
479: \section{現在提供されているソフトウェア}
480:
1.94 ohara 481: 現在 OpenXM 規約に対応しているクライアントにはasir, sm1, Mathematica が
482: ある. これらのクライアントから OpenXM 規約に対応したサーバを呼び出すこ
483: とができる. また OpenXM 規約に対応しているサーバには, asir, sm1,
484: Mathematica, gnuplot, PHC pack などがあり, それぞれ ox\_asir, ox\_sm1,
485: ox\_math, ox\_sm1\_gnuplot, ox\_sm1\_phc という名前で提供されている.
486: さらに OpenMath 規約の XML 表現で表現されたオブジェクトと CMO 形式のオブ
487: ジェクトを相互変換するソフトウェアが JAVA によって実装されており,
488: OMproxy という名前で提供されている.
1.33 tam 489:
1.50 ohara 490: \begin{thebibliography}{99}
1.66 tam 491: \bibitem{Ohara-Takayama-Noro-1999}
492: 小原功任, 高山信毅, 野呂正行:
1.96 ! ohara 493: {Open asir 入門}, 1999, 数式処理,
! 494: Vol 7, No 2, 2--17. (ISBN4-87243-086-7, SEG 出版, Tokyo).
1.86 tam 495:
1.50 ohara 496: \bibitem{OpenXM-1999}
1.53 tam 497: 野呂正行, 高山信毅:
1.96 ! ohara 498: {Open XM の設計と実装
! 499: --- Open message eXchange protocol for Mathematics},
! 500: 1999/11/22
1.49 tam 501: \end{thebibliography}
1.1 tam 502:
503: \end{document}
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