Технология и инструментальные средства организации распределенных пакетов прикладных программ

• Автор: Сидоров, Иван Александрович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Иркутск
• Количество страниц: 140 с. : ил.

Оглавление

СПИСОК ПРИНЯТЫХ СОКРАЩЕНИЙ

Введение

Глава 1. Распределенные пакеты прикладных программ.

1.1. Основные характеристики РППП

1.2. Описание предметной области, постановка и схема решения задачи .

1.3. Интерпретация СРЗ.

1.4. Языковые средства описания предметной области РП1Ш

1.4.1. Параметры.

1.4.2. Модули

1.4.3. Процедурная постановка задачи.

1.4.4. Управляющие конструкции.
1.5. Требования к инструментальным средствам.
1.6. Выводы
Глава 2. Инструментальный комплекс ИСОМ
2.1. Общая схема ИК 8С0МР
2.2. Распределенный вычислительный процесс.
2.3. Вычислительный клиент.
2.4. Система управления РВС
2.4.1. Системное ядро
2.4.2. Менеджер вычислительных процессов.
2.4.3. Менеджер вычислительных ресурсов
2.4.4. Диспетчер очереди задач.
2.4.5. Подсистема журнализации.
2.5. Система хранения данных.
2.6. Средства доступа пользователей к РППП.
2.6.1. ХМЬКРСсервис
2.6.2. Пользовательский интфй
2.6.3. Утилиты командной строки
2.7. Протокол сетевого взаимодействия
2.8. Средства реализации.
2.9. Вывода
Глава 3. Технология организации РППП и примеры ее применения
3.1. Технологические этапы создания и применения РПП.
3.2. Использование вычислительного кластера для проведения многовариантных расчетов с использованием ИК БСОМР.
3.2.1. Специализированный РППП для проведения многовариантных вычислительных экспериментов.
3.2.2. Установка ИК БСОМР на вычислительном кластере.
3.3. Расчет оптимального управления и построения множеств достижимости УПРАВЛЯЕМЫХ систем.
3.3.1. Постановка задачи
3.3.2. Методы и средства реализации РППП КОНУС
3.3.3. Результаты вычислений
3.4. Применение инструментального комплекса I для решения задач в РВС.
3.4.1. Технология крупноблочного распараллеливания задач
3.4.2. Функциональное наполнение РППП .
3.4.3. Схема решения задачи.
3.4.4. Применение параметровконстант.
3.4.5. Вычислительные эксперименты
3.5. Доступ к вычислительюй среде ИК I из внешних программных комплексов
3.5.1. Концептуальная схема предметной области ИК РЕБУС.
3.5.2. Технические аспекты
3.6. Выводы.
Заключение.
Литература


Помимо этого средства инструментальной системы должны обеспечивать корректность и отказоустойчивость вычислений, предоставлять диалоговые интерактивные режимы взаимодействия с пользователем, эффективно использовать функциональное наполнение пакета, а также обеспечивать должный уровень интеллектуализации. Под унаследованным ПО (legacy systems) понимают системы или комплексы, которые перестали соответствовать изменившимся со временем потребностям, но, тем не менее, продолжают эксплуатироваться ввиду значительных финансовых, организационных, технических и прочих затруднений, возникающих при попытке их замены []. Поэтому создание инструментальных средств, упрощающих разработку ППП в различных предметных областях, представляет собой одно из актуальных направлений системного программирования в пакетной проблематике. В последние - лет отмечается интенсивное развитие сетевых технологий, позволивших многократно повысить производительность современных вычислительных систем с распределенной памятью, основанных на идее массового параллелизма. Несомненно, актуальными становятся также специальные программы, рассчитанные на параллельную работу в таких системах. Одна из основных идей распараллеливания вычислений в прикладных программах основана на возможностях независимой, одновременной (параллельной) обработки определенных блоков программ и соответствующих им блоков данных на доступном множестве вычислительных устройств. Такой подход к решению некоторых задач позволяет многократно повысить объемы обрабатываемых данных, снизить общее время вычислений, организовать крупномасштабные вычислительные эксперименты, которые нереализуемы на персональном компьютере. Поэтому одним из наиболее перспективных и актуальных направлений развития пакетной проблематики является создание таких инструментальных средств, которые обеспечивают разработку и применение ППП для параллельных и распределенных вычислительных систем. В области распараллеливания вычислений имеется обширная библиография (см. Качественные требования к реализации процесса параллельной обработки данных в прикладных программах (например, необходимость обеспечения эффективности, масштабируемости, переносимости и т. Такие системы, как правило, требуют от специалиста-предметника достаточно высокого уровня программистской квалификации и навыков разработки параллельных программ. Обычно выделяют два основных вида параллелизма (см. Это деление достаточно условно, но, тем не менее, позволяет классифицировать подходы к распараллеливанию вычислений. Мелкозернистый параллелизм характеризуется большим количеством параллельно выполняемых простых, часто одинаковых вычислений, при этом обмен результатами происходит на каждом шаге. Применение данного подхода требует такой трансформации исходной задачи на уровне ее содержания и постановки, чтобы алгоритм решения мог быть представлен в виде совокупности распределенных, параллельно выполняемых процессов, взаимодействующих между собой []. Данное требование накладывает ряд ограничений: во-первых, не позволяет использовать существующее программное обеспечение без его модификации; во-вторых, ставит ряд сложностей выявления параллелизма алгоритма решаемой задачи; в-третьих, вынуждает учитывать все специфические особенности аппаратного обеспечения и коммуникационной среды при разработке программного обеспечения. Крупноблочный параллелизм характеризуется небольшим числом сложных последовательных вычислений с редкими обменами промежуточными результатами. В большинстве случаев область данных задачи разбивается на множество слабо зависимых блоков (декомпозиция исходной задачи), которые могут обрабатываться независимо друг от друга. Наиболее значимой областью использования крупноблочного параллелизма является проведение многовариантных расчетов, предполагающих выполнение одной программы с различными вариантами входных данных, что наиболее соответствует модели 8РМЭ [5]. После выявления вида параллелизма, характерного для алгоритма решения задачи, встает вопрос выбора модели параллельных вычислений и технологии параллельного программирования для ее реализации.