Annotation of OpenXM/doc/genkou19991125.tex, Revision 1.97
1.1 tam 1: \documentclass{jarticle}
2:
1.97 ! tam 3: %% $OpenXM: OpenXM/doc/genkou19991125.tex,v 1.96 1999/12/26 06:33:32 ohara 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:
1.97 ! tam 47: OpenXM 規約では通信の方法に自由度があるが, 現在のところは TCP/IP
1.90 ohara 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
1.97 ! tam 49: もある.} そこで, この論文では TCP/IP を用いた実装に準拠して
! 50: OpenXM の説明をする.
! 51:
1.88 tam 52:
1.36 tam 53: \section{OpenXM のメッセージの構造}
1.30 ohara 54:
1.90 ohara 55: 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
56: についてのみ説明を行なう.
1.61 tam 57:
1.90 ohara 58: 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
59: のような構造になっている.
1.94 ohara 60: \begin{center}
1.50 ohara 61: \begin{tabular}{|c|c|}
62: \hline
63: ヘッダ & \hspace{10mm} ボディ \hspace{10mm} \\
64: \hline
1.36 tam 65: \end{tabular}
1.94 ohara 66: \end{center}
1.90 ohara 67: 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
68: ごとに異なっているが, 長さは $0$ でもよい.
1.38 tam 69:
1.82 tam 70: ヘッダは次の二つの情報を持っている.
1.30 ohara 71: \begin{enumerate}
1.90 ohara 72: \item
1.94 ohara 73: 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 74: \item
75: 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 76: \end{enumerate}
1.82 tam 77: 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 78:
1.90 ohara 79: 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
80: 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
81: 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
82: 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
83: 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 84:
85: 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 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:
1.90 ohara 97: 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
98: 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
99: 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
100: れるメッセージについてのみ, 説明する.
1.50 ohara 101:
1.82 tam 102: 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
103: 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
104: 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
105: の定義方法については, \cite{OpenXM-1999} を参照すること.
1.42 tam 106:
1.88 tam 107:
1.42 tam 108: \section{OpenXM の計算モデル}
109:
1.82 tam 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
1.96 ohara 112: 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
113: 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.}
114: クライアントからサーバへメッセージを送
1.82 tam 115: 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
116: 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,
117: 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
118: 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
119: 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
120: で述べる.
1.70 ohara 121:
122: 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 123: 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 124: (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 125: 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
126: 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
127: 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
128: 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 129: 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 130: 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
131: イアントへメッセージが送られる.
1.50 ohara 132:
1.90 ohara 133: 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
134: う手順は以下のようになる.
1.3 tam 135:
136: \begin{enumerate}
1.90 ohara 137: \item
138: 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
139: ブジェクトをスタックに積む.
140: \item
141: 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
142: 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
143: SM\_executeFunction, \\ SM\_executeStringByLocalParser などの命令は, ス
144: 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
145: 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 146: \end{enumerate}
1.2 tam 147:
1.82 tam 148:
1.73 ohara 149: \section{OpenXM スタックマシン}\label{sec:oxsm}
1.68 ohara 150:
1.82 tam 151: 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
152: 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
153: しよう.
154:
155: 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
156: 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
157: 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
158: 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
159: 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
160: 換は1対1対応である必要はない.
1.97 ! tam 161: しかし, 変換方法はあいまいさがないように文書化されている必要がある.
! 162: 後述する OpenMath ではこの文章を phrase dictionary と呼んでいる.
1.82 tam 163:
164: 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
165: 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
166: 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
167: 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
168: 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 169:
170: \begin{verbatim}
1.69 tam 171: #define SM_popSerializedLocalObject 258
172: #define SM_popCMO 262
173: #define SM_popString 263
174:
175: #define SM_mathcap 264
176: #define SM_pops 265
177: #define SM_setName 266
178: #define SM_evalName 267
179: #define SM_executeStringByLocalParser 268
180: #define SM_executeFunction 269
181: #define SM_beginBlock 270
182: #define SM_endBlock 271
183: #define SM_shutdown 272
184: #define SM_setMathCap 273
185: #define SM_executeStringByLocalParserInBatchMode 274
186: #define SM_getsp 275
187: #define SM_dupErrors 276
188:
189: #define SM_DUMMY_sendcmo 280
190: #define SM_sync_ball 281
191:
192: #define SM_control_kill 1024
193: #define SM_control_to_debug_mode 1025
194: #define SM_control_exit_debug_mode 1026
195: #define SM_control_ping 1027
196: #define SM_control_start_watch_thread 1028
197: #define SM_control_stop_watch_thread 1029
198: #define SM_control_reset_connection 1030
1.68 ohara 199: \end{verbatim}
200:
1.90 ohara 201: 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.
202: 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.
203: たとえば, 命令 SM\_executeStringByLocalParser はスタックに積まれているオ
204: 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
205: 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 206:
1.82 tam 207: 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,
208: エラーオブジェクトがスタックに積まれる.
1.75 tam 209:
1.73 ohara 210: \section{CMO のデータ構造}\label{sec:cmo}
1.4 tam 211:
1.82 tam 212: 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
213: Mathematical Object format)を定義している. この CMO 形式にしたがったデー
214: 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
215: ている.
1.68 ohara 216:
1.82 tam 217: 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 218: \begin{center}
219: \begin{tabular}{|c|c|}
220: \hline
221: ヘッダ & \hspace{10mm} ボディ \hspace{10mm} \\
222: \hline
1.72 tam 223: \end{tabular}
1.94 ohara 224: \end{center}
1.82 tam 225: 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,
226: 0でもよい.
1.68 ohara 227:
1.82 tam 228: 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
229: 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,
230: 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
231: 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
232: \cite{OpenXM-1999} に詳述されている. 現在の OpenXM 規約では以下の CMO が
233: 定義されている.
1.30 ohara 234:
1.47 tam 235: \begin{verbatim}
1.94 ohara 236: #define CMO_ERROR2 0x7f000002
237: #define CMO_NULL 1
238: #define CMO_INT32 2
239: #define CMO_DATUM 3
240: #define CMO_STRING 4
241: #define CMO_MATHCAP 5
242: #define CMO_ARRAY 16
243: #define CMO_LIST 17
244: #define CMO_ATOM 18
245: #define CMO_MONOMIAL32 19
246: #define CMO_ZZ 20
247: #define CMO_QQ 21
248: #define CMO_ZERO 22
249: #define CMO_DMS_GENERIC 24
250: #define CMO_DMS_OF_N_VARIABLES 25
251: #define CMO_RING_BY_NAME 26
252: #define CMO_RECURSIVE_POLYNOMIAL 27
253: #define CMO_LIST_R 28
254: #define CMO_INT32COEFF 30
255: #define CMO_DISTRIBUTED_POLYNOMIAL 31
256: #define CMO_POLYNOMIAL_IN_ONE_VARIABLE 33
257: #define CMO_RATIONAL 34
1.74 tam 258: #define CMO_64BIT_MACHINE_DOUBLE 40
259: #define CMO_ARRAY_OF_64BIT_MACHINE_DOUBLE 41
260: #define CMO_128BIT_MACHINE_DOUBLE 42
261: #define CMO_ARRAY_OF_128BIT_MACHINE_DOUBLE 43
1.94 ohara 262: #define CMO_BIGFLOAT 50
263: #define CMO_IEEE_DOUBLE_FLOAT 51
264: #define CMO_INDETERMINATE 60
265: #define CMO_TREE 61
266: #define CMO_LAMBDA 62
1.47 tam 267: \end{verbatim}
1.72 tam 268:
1.75 tam 269: この中で CMO\_ERROR2, CMO\_NULL, CMO\_INT32, CMO\_DATUM, CMO\_STRING,
270: 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 271: 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 272:
1.94 ohara 273: 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
274: 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.
275: 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
276: cmo\_int32 と小文字で表すことにする.
1.82 tam 277:
278: 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
279: 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.
280:
1.94 ohara 281: 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
282: する. それぞれの要素はカンマで区切る. 例えば,
1.73 ohara 283: \begin{quote}
284: (17, {\sl int32}, (CMO\_NULL), (2, {\sl int32} $n$))
285: \end{quote}
1.82 tam 286: 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 287: 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
288: 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,
289: 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
290: 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
291: 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
292: 記法であることに特に注意してほしい.
1.81 ohara 293:
1.90 ohara 294: 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 295: \begin{quote}
1.81 ohara 296: cmo\_int32 := (CMO\_INT32, {\sl int32})
1.73 ohara 297: \end{quote}
1.82 tam 298: 同様に, cmo\_null, cmo\_string, cmo\_list, cmo\_mathcap のシンタッ
299: クスは次のように定義される.
1.81 ohara 300: \begin{quote}
301: cmo\_null := (CMO\_NULL) \\
302: cmo\_string := (CMO\_STRING, {\sl int32} $n$, {\sl string} $s$) \\
303: cmo\_list := (CMO\_LIST, {\sl int32} $m$, {\sl cmo} $c_1$, $\ldots$,
304: {\sl cmo} $c_m$) \\
305: cmo\_mathcap := (CMO\_MATHCAP, {\sl cmo\_list})
306: \end{quote}
1.82 tam 307: 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 $n$
308: と一致することが要求される.
1.76 tam 309:
1.50 ohara 310: \section{mathcap について}
1.30 ohara 311:
1.82 tam 312: 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
313: 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
314: 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
315: 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)
316: 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
317: 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.
318:
1.94 ohara 319: まず, 手続きについて説明しよう.
1.82 tam 320:
321: 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
322: 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.
323: 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
324: 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
325: 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.
326:
1.86 tam 327: 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 \\
328: 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 329: 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 330: (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 331: 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 332:
1.82 tam 333: 次に mathcap のデータ構造について説明する.
1.90 ohara 334: mathcap は cmo の一種であるので, すでに説明したように
335: \begin{quote}
336: cmo\_mathcap := (CMO\_MATHCAP, {\sl cmo\_list})
337: \end{quote}
338: の構造をもつ(\ref{sec:cmo} 節を参照のこと).
1.82 tam 339: ボディは cmo\_list オブジェクトでなければならない.
1.67 tam 340:
1.90 ohara 341: 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
342: 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
343: リスト長が 3 以上でなければならない.
1.77 tam 344: \begin{quote}
1.90 ohara 345: (CMO\_LIST, {\sl int32}, {\sl cmo} $a$, {\sl cmo} $b$, {\sl cmo} $c$, $\ldots$)
1.77 tam 346: \end{quote}
1.56 tam 347:
1.90 ohara 348: 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 349: 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 350: 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 351: \begin{quote}
1.81 ohara 352: (CMO\_LIST, {\sl int32},
353: {\sl cmo\_int32} $a_1$, {\sl cmo\_string} $a_2$, {\sl cmo\_string}
354: $a_3$, {\sl cmo\_string} $a_4$, $\ldots$)
1.77 tam 355: \end{quote}
1.56 tam 356:
1.94 ohara 357: 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
358: 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
359: 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
360: べて {\sl int32} で表されていたことに注意しよう.
1.77 tam 361: \begin{quote}
1.90 ohara 362: (CMO\_LIST, {\sl int32} $n$,
1.94 ohara 363: {\sl cmo\_int32} $b_1$, $\ldots$, {\sl cmo\_int32} $b_n$)
1.77 tam 364: \end{quote}
1.58 tam 365:
1.94 ohara 366: 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
367: 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 368: \begin{quote}
1.94 ohara 369: (CMO\_LIST, {\sl int32} $m$, {\sl cmo\_list} $\ell_1$, $\ldots$,
370: {\sl cmo\_list} $\ell_m$)
1.77 tam 371: \end{quote}
1.94 ohara 372: 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
373: 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
374: は制御すべきメッセージの識別子を入れるためである.
375:
376: 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
377: 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 $\ell_i$
378: 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
379: 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
380: される.
1.79 tam 381: \begin{quote}
1.93 tam 382: (CMO\_LIST, 2, (CMO\_INT32, OX\_DATA), \\
1.94 ohara 383: \ \ (CMO\_LIST, {\sl int32} $k$, {\sl cmo\_int32} $c_1$,
384: $\ldots$, {\sl cmo\_int32} $c_k$))
1.79 tam 385: \end{quote}
1.50 ohara 386:
1.90 ohara 387: 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 388: 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
389: ンが命令 SM\_popCMO, SM\_popString, SM\_mathcap,
390: SM\_executeStringByLocalParser を利用可能で, かつ オブジェクトを
391: cmo\_int32, cmo\_string, cmo\_mathcap, cmo\_list のみに制限したいときの
392: mathcap は
1.91 tam 393: \begin{quote}
1.95 tam 394: (CMO\_MATHCAP, (CMO\_LIST, 3, \\
1.94 ohara 395: $\quad$ (CMO\_LIST, 4, (CMO\_INT32, $199911250$), (CMO\_STRING, 7, ``ox\_test''), \\
396: $\qquad$ (CMO\_STRING, 9, ``199911250''), (CMO\_STRING, 4, ``i386'')) \\
397: $\quad$ (CMO\_LIST, $5$, (CMO\_INT32, SM\_popCMO), \\
398: $\qquad$ (CMO\_INT32, SM\_popString), (CMO\_INT32, SM\_mathcap), \\
399: $\qquad$ (CMO\_INT32, SM\_executeStringByLocalParser)) \\
400: $\quad$ (CMO\_LIST, $1$, (CMO\_LIST, $2$, (CMO\_INT32, OX\_DATA), \\
401: $\qquad$ (CMO\_LIST, $4$, (CMO\_INT32, CMO\_INT32), \\
402: $\qquad\quad$ (CMO\_INT32, CMO\_STRING), (CMO\_INT32, CMO\_MATHCAP), \\
1.95 tam 403: $\qquad\quad$ (CMO\_INT32, CMO\_LIST))))))
1.79 tam 404: \end{quote}
1.91 tam 405: になる.
1.31 tam 406:
407:
408: \section{セキュリティ対策}
409:
1.82 tam 410: 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
411: 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
412: 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.
413:
1.90 ohara 414: 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,
415: 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
416: 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
417: 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
418: 狙って接続を行なう手口を防ぐことができる.
419:
420: 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
421: 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
422: 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
423: も安全である.
424:
425: 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
426: 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
427: ssh を利用して対応している.
1.80 tam 428:
1.31 tam 429:
1.94 ohara 430: \section{OpenXM 以外のプロジェクト}
1.31 tam 431:
1.94 ohara 432: 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.
433: 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 434:
1.66 tam 435: \begin{itemize}
1.90 ohara 436: \item ESPRIT OpenMath Project
1.31 tam 437:
1.90 ohara 438: http://www.openmath.org/omsoc/
1.85 tam 439:
1.92 tam 440: 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 441: 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
1.97 ! tam 442: 現を利用することができる. 実際の情報交換の手続きはこのプロジェクトの
! 443: 範囲外であるが, 別のプロジェクトとして,
! 444: 例えば MCP を用いた実装があり, GAP と Axiom の間で通信が行わ
1.96 ohara 445: れている. OpenXM は OpenMath 規約の phrasedictionary と同じアイデアを用
446: いている.
1.85 tam 447:
1.66 tam 448: \item NetSolve
1.31 tam 449:
450: http://www.cs.utk.edu/netsolve/
1.85 tam 451:
1.90 ohara 452: 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
453: 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
454: 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
455: 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
456: 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
457: の NetSolve は RPC を基礎にして実装されている.
1.31 tam 458:
1.66 tam 459: \item MP
1.31 tam 460:
1.94 ohara 461: http://symbolicnet.mcs.kent.edu/SN/areas/protocols/mp.html
1.31 tam 462:
1.94 ohara 463: 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
464: 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
465: 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
466: 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
467: イブラリが提供されている.
1.86 tam 468:
1.96 ohara 469: \item MCP (Mathematical Computation Protocol)
1.31 tam 470:
1.92 tam 471: http://horse.mcs.kent.edu/\~{}pwang/
472:
1.96 ohara 473: 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 474: 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.
475: 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
476: られている. すでに OpenMath を用いた実装が存在する.
1.96 ohara 477: 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
478: 述したテキストである.
479:
1.66 tam 480: \end{itemize}
1.31 tam 481:
482:
483: \section{現在提供されているソフトウェア}
484:
1.94 ohara 485: 現在 OpenXM 規約に対応しているクライアントにはasir, sm1, Mathematica が
486: 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
487: とができる. また OpenXM 規約に対応しているサーバには, asir, sm1,
488: Mathematica, gnuplot, PHC pack などがあり, それぞれ ox\_asir, ox\_sm1,
489: ox\_math, ox\_sm1\_gnuplot, ox\_sm1\_phc という名前で提供されている.
490: 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
491: 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,
492: OMproxy という名前で提供されている.
1.33 tam 493:
1.50 ohara 494: \begin{thebibliography}{99}
1.66 tam 495: \bibitem{Ohara-Takayama-Noro-1999}
496: 小原功任, 高山信毅, 野呂正行:
1.96 ohara 497: {Open asir 入門}, 1999, 数式処理,
498: Vol 7, No 2, 2--17. (ISBN4-87243-086-7, SEG 出版, Tokyo).
1.86 tam 499:
1.50 ohara 500: \bibitem{OpenXM-1999}
1.53 tam 501: 野呂正行, 高山信毅:
1.96 ohara 502: {Open XM の設計と実装
503: --- Open message eXchange protocol for Mathematics},
504: 1999/11/22
1.49 tam 505: \end{thebibliography}
1.1 tam 506:
507: \end{document}
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