--- a/Paper/sugi-prosym.tex	Tue Nov 20 16:45:53 2012 +0900
+++ b/Paper/sugi-prosym.tex	Tue Nov 20 18:32:20 2012 +0900
@@ -1,5 +1,7 @@
 \documentclass[private]{ipsjpapers}
 \usepackage{listings}
+\usepackage{graphicx}
+
 % 巻数，号数などの設定
 %\setcounter{巻数}{41}
 %\setcounter{号数}{6}
@@ -28,6 +30,27 @@
 \def\CS#1{\if@LaTeX@e\tt\expandafter\string\csname#1\endcsname\else
 	$\backslash$#1\fi}
 
+%style
+\lstset{
+ language={java},
+ basicstyle={\small},
+ identifierstyle={\small},
+ commentstyle={\small\itshape},
+ keywordstyle={\small\bfseries},
+ ndkeywordstyle={\small},
+ stringstyle={\small\ttfamily},
+ frame={tb},
+ breaklines=true,
+ columns=[l]{fullflexible},
+ numbers=left,
+ xrightmargin=0zw,
+ xleftmargin=3zw,
+ numberstyle={\scriptsize},
+ stepnumber=1,
+ numbersep=1zw,
+ lineskip=-0.5ex
+}
+
 %\checklines	% 行送りを確認する時に使用
 \begin{document}%{
 % 和文表題
@@ -61,13 +84,14 @@
 \end{abstract}
 % 英文概要
 \begin{eabstract}
+We suggest that programmers develop a distributed program with splitting data as Data Segment and processing as Code Segment.
+But it is difficult for programmers to develop on that way from scratch. So We developed distributed network framework 'Alice'.
+We show example how to programming with Code Segment and Data Segment on this paper.
 \end{eabstract}
 
 % 表題などの出力
 \maketitle
 
-%}{
-
 % 本文はここから始まる
 \section{歴史的経緯}
 本研究室では、並列タスク管理フレームワークCeriumの管理を行なっているが、その設計と実装を行うにあたり、並列プログラミングと分散プログラミング
@@ -75,7 +99,7 @@
 
 
 Ceriumに置いても、タスクとそれの入出力データの取り扱いは難しい課題である。データを操作するAPIを考えて、タスクを自然に記述し、効率良く実行する方法を考えてきた。そこで考えられた手法が、データをDataSegment、タスクをCodeSegmentという単位に分割して記述する方法である。
-%}{
+
 
 \section{分散ネットフレームワークAlice}\label{sec:ITEM}
 \subsection{Aliceとは}
@@ -83,89 +107,146 @@
 Federated Linda の設計はシングルスレッドで行われている。しかし、近年ではマルチコアのマシンが主流となっている。将来的にはメニーコアのマシンが主流になってくると考えられるそのような背景を踏まえてAliceはマルチスレッド向けに設計されている。
 
 AliceはData SegmentとCode Segmentという単位でデータと処理を細かく分割し、それぞれの依存関係を記述して分散プログラムを作成する。また、他のマシンとの接続トポロジーの構成の機能も有しているのでユーザーはトポロジー構成後の処理を記述するだけでよい。
-%}{
+また、AliceはJavaで実装されている。
 \subsection{Data Segment}
 AliceではData Semgnetをデータベースとして利用している。KeyValueStoreで実装されており、キーごとにリストを持っている。Data Segment APIを用いることで、リストにデータを追加、削除を適宜行うことができる。
 
+
 \subsubsection{Data Segment Manager}
-大量のData Segmentを管理するのがData Segment Managerである。Data Segment Managerは文字列のキーでData Segmentを整理する。各キーごとにキュー構造を持っている。それらをData Segment APIを用いて操作する。
+大量のData Segmentを管理するのがData Segment Managerである。
+Data Segment Managerは文字列のキーでData Segmentを整理する。また、各キーごとにキュー構造を持っている。それらをData Segment APIを用いて操作する。
 データの読み出し("peek" または "take")時に、希望のデータがなかった場合、ブロッキングを行う機能を持つ。
 しかし、ブロッキングといってもそこで同期するわけではない。
 非同期でデータを通信する。
-そのため、 "peek" と "take" は他の API とは違い、レスポンスが発生する。
+そのため、データの読み出し時には他の API とは違い、レスポンスが発生する。
+
 \subsubsection{Data Segment API}
-表番号)が用意されているData Segment APIである。これらを用いてデータの送受信を行う。
+以下が用意されているData Segment APIである。これらを用いてデータの送受信を行う。
 \begin{itemize}
 \item {\ttfamily void put(String key, Value val)}
 \item {\ttfamily void update(String key, Value val)}
-\item {\ttfamily void peek(Receiver receiver, String key, int id)}
-\item {\ttfamily void take(Receiver receiver, String key, int id)}
+\item {\ttfamily void peek(Receiver receiver, String key,\\ int id)}
+\item {\ttfamily void take(Receiver receiver, String key,\\ int id)}
 \end{itemize}
 
 \subsubsection*{"put"}
 "put" はデータを追加するための API である。
+"put" は受け取ったデータ val を Data Segment 内のキューに対してエンキューする。
+この時、キーごとに重複しない連番の ID を受け取った順に振る。(図 \ref{fig:put})
 
-"put" は受け取ったデータ val を Data Segment 内のキューに対してエンキューする。
-この時、キーごとに重複しない連番の ID を受け取った順に振る。
 
-%(図 \ref{fig:put})
+\begin{figure}[tb]
+%\begin{center}
+\scalebox{0.6}{\includegraphics{images/put.eps}}
+%\end{center}
+\caption{"put"は重複しないIDを振りながらデータを追加する}
+\label{fig:put}
+\end{figure}
+
 \subsubsection*{"update"}
 "update" はデータを置き換えるための API である。
 
 "update" はキューの先頭にあるデータをひとつだけ削除する。
 その後は "put" と同じく、 受け取ったデータ val を Data Segment 内のキューに対してエンキューする。
-この時、キーごとに重複しない連番の ID を受け取った順に振る。
-%(図 \ref{fig:update})
+この時、キーごとに重複しない連番の ID を受け取った順に振る。(図 \ref{fig:update})
+
+
+\begin{figure}[tb]
+\begin{center}
+\scalebox{0.6}{\includegraphics{images/update.eps}}
+\end{center}
+\caption{"update"は先頭データを取り除き、重複しないIDを振りながらデータを追加する}
+\label{fig:update}
+\end{figure}
+
 \subsubsection*{"peek"}
 "peek" はデータを読み込むための API である。
 
 "peek" は前回読み込んだデータの id を引数で指定する。省略した場合は、 0 が id として渡される。
-id よりも値の大きい id のデータがキューに含まれていれば、そのデータを receiver に返す。
+id よりも値の大きい id のデータがキューに含まれていれば、そのデータを receiver に返す。(図 \ref{fig:peek})
+
+\begin{figure}[tb]
+\begin{center}
+\scalebox{0.6}{\includegraphics{images/peek.eps}}
+\end{center}
+\caption{"peek"はデータをreceiverに読み込む}
+\label{fig:peek}
+\end{figure}
+
 もし id 以下のデータしか無いならば、データの更新が前回の "peek" 発行時から更新が無いものと考え、リストに格納されて保留される。
-%(図 \ref{fig:peek})
+(図 \ref{fig:no_peek})
+
+\begin{figure}[tb]
+\begin{center}
+\scalebox{0.6}{\includegraphics{images/peek1.eps}}
+\end{center}
+\caption{希望のデータが無いときは保留する}
+\label{fig:no_peek}
+\end{figure}
 
 "take" や "update" によりデータの更新があれば、 "peek" が直ちに実行される。
+
 \subsubsection*{"take"}
 "take" もデータを読み込むための API である。
 基本的な id に関する部分は "peek" と同じである。
 
 "peek" との決定的な違いは、読み込まれたデータは Data Segment 内のキューから取り除かれるということである。
-%(図 \ref{fig:take})
-
-%after
-\lstset{
- language={java},
- basicstyle={\small},
- identifierstyle={\small},
- commentstyle={\small\itshape},
- keywordstyle={\small\bfseries},
- ndkeywordstyle={\small},
- stringstyle={\small\ttfamily},
- frame={tb},
- breaklines=true,
- columns=[l]{fullflexible},
- numbers=left,
- xrightmargin=0zw,
- xleftmargin=3zw,
- numberstyle={\scriptsize},
- stepnumber=1,
- numbersep=1zw,
- lineskip=-0.5ex
-}
+(図 \ref{fig:take})
 
 
+\begin{figure}[tp]
+\begin{center}
+\scalebox{0.6}{\includegraphics{images/take.eps}}
+\end{center}
+\caption{"peek"はデータをreceiverに読み込む。希望のデータが無いときは保留する。}
+\label{fig:take}
+\end{figure}
+
+\subsubsection{Data Segmentの表現}
+Data Segmentのデータの表現にはMessagePackを利用している。
+MessagePackに関してJavaにおけるデータ表現は以下の3段階あり、これらのデータ表現は制限を伴うが互いに変換かのである。
+
+\begin{itemize}
+\item {\ttfamily 一般的なJavaのクラスオブジェクト}
+\item {\ttfamily MessagePack for JavaのValueオブジェクト)}
+\item {\ttfamily byte[]で表現されたバイナリ}
+\end{itemize}
+
+DataSegment APIでは、このMessagePack for JavaのValueオブジェクトを用いてデータが表現されている。
+MessagePackはJavaのように静的に型付けされたオブジェクトではなく、自己記述なデータ形式である。MessagePack for JavaのValueオブジェクトはMessagePackのバイナリにシリアライズできる型のみで構成されたJavaのオブジェクトである。そのため、Valueも自己記述式のデータ形式になっている。
+
+
+Valueオブジェクトは通信に関わるときには、シリアライズ・デシリアライズを高速に行うことができる。
+また、ユーザーはメソッドを用いてオブジェクト内部のデータを閲覧、編集することができる。
+
+
+ユーザーが一般的なクラスをIDL(Interface Definition Language)のように用いてデータを表現することができる。
+この場合、クラス宣言時に@Messageというアノテーションをつける必要がある。(ソースコード \ref{fig:MessagePackTest})もちろん、MessagePackで扱うことのできるデータのみをフィールドに入れなければならない。
+\begin{table}[htbp]
+\lstinputlisting[label=MessagePackTest, caption=一般的なクラスをIDLのように使用]{source/MessagePackTest.java}
+\end{table}
 
 \subsection{Code Segment}
 Code Segmentはタスクのことである。Code Segmentをユーザーが記述するときに、Code Segment 内で使用するData Segment を記述し、依存関係を作る。依存関係により、実行される順番が一意に決まる。実際に使用するData Segment はCode Segmentの入出力に相当する。それぞれ、Input Data Segment、Output Data Segmentとする。
 \subsubsection{Code Segmentの実行方法}
-Code Semgnetを実行するためにはStart Code SegmentというCode Segmentを実行させる必要がある。
-Start Code SegmentはどのData Segmentにも依存しない。つまりInput Data Segmentを持たない。このCode Segmentをmainメソッド内でnewし、executeメソッドを呼ぶことで実行を開始させることができる。
+Code Semgnetを実行するためにはStart Code Segment (ソースコード \ref{fig:StartCodeSegment})というCode Segmentを実行させる必要がある。
+Start Code SegmentはどのData Segmentにも依存しない。つまりInput Data Segmentを持たない。このCode Segmentをmainメソッド内でnewし、executeメソッドを呼ぶことで実行を開始させることができる。(ソースコード \ref{fig:TestLocalAlice})
+
+
 \begin{table}[tb]
-\lstinputlisting[label=StartCodeSegment, caption=StartCodeSegment]{source/StartCodeSegment.java}
+\lstinputlisting[label=TestLocalAlice, caption=Start Code Segmentを実行させる方法]{source/TestLocalAlice.java}
 \end{table}
 
 \subsubsection{Code Segmentの記述方法}
-Code Segmentをユーザーが記述する際にはCodeSegmentを継承して記述する。そのCodeSegmentはInputDataSegmentManagerとOutputDataSegmentManagerを利用することができる。
+Code Segmentをユーザーが記述する際にはCodeSegmentを継承して記述する。(ソースコード \ref{fig:CodeSegment})そのCodeSegmentはInputDataSegmentManagerとOutputDataSegmentManagerを利用することができる。
+
+\begin{table}[tb]
+\lstinputlisting[label=StartCodeSegment, caption=StartCodeSegmentの例]{source/StartCodeSegment.java}
+\end{table}
+
+\begin{table}[tb]
+\lstinputlisting[label=CodeSegment, caption=CodeSegmentの例]{source/TestCodeSegment.java}
+\end{table}
 \subsubsection*{InputDataSegmentManager}
 InputDataSegmentManagerはCode Segmentのidsというフィールドを用いてアクセスする。
 \begin{itemize}
@@ -196,14 +277,33 @@
 クライアント間の接続にはlabelを用いて名前が割り振られており、この接続名を用いてユーザーはData Segment Managerにアクセスすることができる。
 前述したReceiver にsetKeyを行う際、odsでputまたはupdateする際の引数のmanagerKeyがこれにあたる。
 
+\begin{table}[tb]
+\lstinputlisting[label=ring, caption=3台でリングを組んだ時の例]{source/ring.dot}
+\end{table}
+
+
+
+\begin{figure}[tb]
+\begin{itemize}
+\item {\ttfamily dot -T png ring.dot -o ring.png}
+\end{itemize}
+
+\begin{center}
+\scalebox{0.6}{\includegraphics{images/ring.eps}}
+\end{center}
+\caption{dotコマンドで作成された3台で構成されたリングのグラフ}
+\label{fig:take}
+\end{figure}
+
+
 \subsection{Topology Managerの使用方法}
 Topology Nodeを起動する際にコマンドライン引数としてTopology ManagerのIPアドレスとポート番号を指定をする。
 そしてmain関数内でTopologyNodeをnewを行えば良い。
 TopologyNodeの第一引数は Alice デーモンの設定オブジェクト、第二引数はStart Code Segmentである。
 ここで指定した、Start Code Segmentがトポロジーが完成した後実行される。
 
-%}{
-\section{ゲームの例題}\label{sec:Enum}\label{sec:item}
+
+\section{ゲームの例題}
 \subsection{水族館}
 今回作成した例題は水族館である。複数のクライアントのディスプレイを複数の魚が移動していくものである。魚は画面の端まで移動すると自分の画面上からは消え、別のクライアントの画面の端から魚が出てくる。また、魚のうち一匹はクライアントが直接操作することができる。トポロジーはTopologyManagerによりツリー状に構成してある。
 \subsection{データの伝搬}