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地铁线自动售检票（AFC）系统接口层的设计与实现

作　者: 张新元
导　师: 王乘
学　校: 华中科技大学
专　业: 系统分析与集成
关键词: Unix/Linux 进程间通信自动售检票接口层日志层
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
下　载: 207次
引　用: 3次
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内容摘要

本课题来源于对地铁线路自动售检票(AFC)系统的研究。AFC系统是轨道交通最基本、最重要的系统之一,也是国家重点要解决的三个国产化系统之一。AFC系统是一个大型的综合自动化系统。全套AFC系统所涉及的技术领域广,科技含量很高,其系统和设备的技术十分复杂。国外是在经过几十年不断的完善和进步之后,才达到今天系统的可靠性和稳定性。未来20年是我国城市轨道交通发展的关键时期。据预测,最近10年内,全球轨道交通3/ 4的投资将集中在中国。面对如此庞大的市场需求,只有坚持走国产化之路,才能保证我国城市轨道交通健康有序地发展。因此为适应未来我国轨道交通发展的需要,AFC系统的国产化势在必行。文章首先介绍了自主研发的AFC系统的总体框架,并详细分析了Unix/Linux操作系统下的进程间通信方案,在此基础上对框架中的接口层和日志层进行了重点研究,并给出了详细的设计方案。之后通过一个具体的业务说明了每一个运行在此框架上的业务程序是如何正常工作的,以此从用户的角度来描述底层的进程调度如何体现在业务的层面之上。文章的最后总结了前面的研究工作。下一步的工作将以当前研究为基础,对框架中的进程调度算法做进一步的优化。AFC系统是一个复杂的系统,里面进程非常繁多,对进程的调度将决定整个系统的质量和应用前景。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-11
1 引言  11-13
2 Unix/Linux 环境下的进程通信  13-28
  2.1 Unix/Linux 下进程的概述  13-14
  2.2 Unix/Linux 进程间通信技术概述  14-16
  2.3 系统V 进程间通信  16-27
    2.3.1 标识符和关键字  16-18
    2.3.2 许可权结构  18
    2.3.3 消息队列  18-19
    2.3.4 信号量  19-24
    2.3.5 共享内存  24-27
  2.4 IPC 技术小结  27-28
3 AFC 系统框架的设计与实现  28-34
  3.1 系统框架的设计  28-29
  3.2 管理层和监控模块  29-30
  3.3 日志层  30
  3.4 接口层  30-31
    3.4.1 接口层进程个数  30
    3.4.2 接口层进程模式  30-31
    3.4.3 接口层线程功能说明  31
    3.4.4 接口层进程内各线程共用数据  31
  3.5 分拣层  31
  3.6 业务层  31-32
  3.7 系统框架相关模块  32
    3.7.1 框架模块  32
    3.7.2 工厂类模块  32
  3.8 数据传输方式  32-33
    3.8.1 共享内存  32-33
    3.8.2 消息  33
    3.8.3 管道  33
    3.8.4 文件  33
  3.9 监控模块说明  33-34
4 接口层的设计与实现  34-47
  4.1 接口层框架说明  34-35
  4.2 外部接口的定义  35-36
    4.2.1 生命周期定义  35
    4.2.2 外部模块接口  35-36
  4.3 模块之间的关系  36-37
  4.4 模块基础流程  37-39
  4.5 接口层监视管理线程框架运行部分说明  39
  4.6 服务器端类型进程  39-42
    4.6.1 进程监视管理线程框架运行部分特有说明  39-40
    4.6.2 Socket 连接监视线程框架运行部分特有说明  40-41
    4.6.3 Socket 数据监视线程框架运行部分特有说明  41
    4.6.4 设备业务线程框架运行部分特有说明  41-42
  4.7 客户端类型进程  42
  4.8 服务器上的环境统计  42-47
    4.8.1 SC 服务器上环境统计  42-43
    4.8.2 LC 服务器上环境统计  43-44
    4.8.3 前置服务器上环境统计  44-45
    4.8.4 TC 服务器上环境统计  45
    4.8.5 MC 服务器上环境统计  45-47
5 日志层的设计与实现  47-55
  5.1 消息定义和说明  48-50
    5.1.1 日志文件种类  48
    5.1.2 对外接口  48-49
    5.1.3 配置文件选项  49-50
  5.2 类关系图  50-53
    5.2.1 数据结构图  50
    5.2.2 类框架图  50-51
    5.2.3 CAFCLowerReadWriter 主要函数  51-52
    5.2.4 CLog4AFC 主要函数  52-53
    5.2.5 CLoggerDamon 主要函数  53
  5.3 内部限制点  53-54
    5.3.1 硬盘限制  53-54
    5.3.2 其它限制  54
  5.4 变更适应  54-55
6 应用举例  55-61
  6.1 业务处理流程  55-58
    6.1.1 处理1：接收BOM/SC WS 密码修改请求数据并转发LC SVR  55-57
    6.1.2 处理2：接收LC SVR 密码修改请求数据接收应答  57-58
  6.2 业务消息处理类：CSCOPPASSWORDCHANGEMD  58-61
7 全文总结  61-62
致谢  62-63
参考文献  63-65

地铁线自动售检票（AFC）系统接口层的设计与实现

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