Расширение объектно-ориентированных языков программирования параллельными конструкциями для многопроцессорных и распределенных систем

• Автор: Гузев, Вадим Борисович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 143 с. : ил.

1.1.
1.2. Тн
1.3. АФС.
1.4. i СИ.
1.5.Х1 0.
1.6.МС .

1.7. Основные выводы.

ГЛАВА 2. ТЕХНОЛОГИЯ РАСШИРЕНИЯ ОБЪЕКТНООРИЕНТИРОВАННЫХ ЯЗЫКОВ ПРОГРАММИРОВАНИЯ СРЕДСТВАМИ ПОДДЕРЖКИ ПАРАЛЛЕЛИЗМА.

2.1. Синхронные функции

2.2. Асинхронные функции.

2.3. Перемещаемые функции

2.4. Объекты функциональных типов
2.5. Автоматическая сериализация десериализация объектов.
2.6. Асинхронные проксифункции
2.7. Синхронные проксифункции.
2.8. Связки функций
2.9. Формальный базис для расширенных языков исчисление.
2 Эффективность программирования на языке
. Числа Фибоначчи
. Решето Эратосфена
. Бинарный семафор.
. Перемножение матриц
. Поиск слов в тексте
2 Основные выводы
ГЛАВА 3. РЕАЛИЗАЦИЯ ЦИСЧИСЛЕНИЯ . .
3.1. Формальная грамматика.
3.2. Транслятор
3.2.1. Общие положения.
3.2.2. Трансляция функциональных типов
3.2.3. Трансляция асинхронных функций
3.2.4. Трансляция статических асинхронных функций
3.2.5. Трансляция перемещаемых функций
3.2.6. Трансляция статических перемещаемых функций
3.2.7. Трансляция связок методов
3.3. Распределнная система времени исполнения
3.3.1. Основные положения.
3.3.2. Схема программного обеспечения главного узла кластера
3.3.3. Менеджер распределения нагрузки
3.3.4. Схема программного обеспечения рабочего узла кластера
3.3.5. Утилиты управления вычислительной системой
3.3.6. Транспорт.
3.3.7. Сбор статистики о работе приложений.
3.3.8. Реализация распределенной системы времени исполнения
3.4. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУ


Задана формальная семантика предложенных конструкций с помощью абстрактных химических машин, что позволяет существенно упростить реализацию этих конструкций для различных языков программирования. Практическая значимость работы. При этом среднее отношение объема сгенерированного кода к объему, написанному разработчиком равно к 1. Поскольку модель предполагает внесение минимальных изменений в распространенные языки программирования, существенно сокращаются временные и финансовые расходы на обучение программистов уже знакомых с базовым расширяемым языком. Апробация работы. XIV Всероссийской Конференции по Проблемам Математики, Информатики, Физики и Химии, секция Программные Системы, г. Всероссийская научная конференция Научный сервис в сети Интернет технологии распределенных вычислений, г. Новороссийск сентября г. Iй Белорусский космический конгресс, Минск октября г. ХПой международная конференция по вычислительной механике и современным прикладным программным системам ВМСППС, г. Владимир июня 5 июля г. Технологии i в научных исследованиях и высшем образовании, Научнотехническая конференция по программированию, Москва июня, г. Ii . Viii, ii i . РУДН в гг. Основное содержание диссертации отражено в 8 научных работах, включая одну публикацию в издании из списка ВАК. Структура н объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, 3 глав, заключения, библиографического списка, включающего 5 наименований. Общий объем основного текста диссертации 7 страниц. В работе содержатся рисунков и 8 таблиц. Содержание работы. В первой главе выполнен аналитический обзор параллельных языков программирования I, АФС, Т, i С, XI0 и МС. Отмечается тенденция увеличения уровня абстракции и гранул параллелизма в создаваемых языках программирования. Показано, что создателей новых параллельных языков программирования интересует не столько распараллеливание отдельных арифметических операций, сколько распараллеливание на уровне функций и объектов. Вторая глава посвящена описанию новой, практически использованной в рамках данной работы при создании языка С, технологии расширения существующих объектноориентированных языков программирования средствами поддержки параллелизма. Каждый язык программирования характеризуется определенным набором базовых элементов. Например, все функциональные языки содержат элементы функция, вызов функции, область видимости. А все объектноориентированные языки программирования содержат элементы объект, класс, метод. Основная идея предлагаемой технологии расширения, состоит в том, что посредством добавления шести новых элементов можно расширить класс объектноориентированных языков программирования до класса объектноориентированных языков со встроенной синтаксической поддержкой параллельного программирования, удовлетворив при этом требования, сформулированные в выводах главы 1. Автоматическая генерация проксифункций в Т. Стоит подчеркнуть, что с помощью данных конструкций можно легко расширить многие другие языки программирования, в которых есть встроенные механизмы сериализации, такие как v и , т. На рис. Рисунок 1. В разделах 28 подробно рассматриваются составляющие указанной выше схемы. В разделе 2. Фибоначчи, построение решета Эратосфена, использование бинарного семафора в распределенных программах, перемножение матриц, поиск слов в больших текстах и проблема СантаКлауса, написанных на языке С. Реализация состоит из компилятора и системы времени исполнения. Компиляция сгенерированных Сфайлов стандартным компилятором для платформы i . В качестве инструментов для практической реализации транслятора были выбраны X генератор лексеров и генератор 1 парсеров. Данный выбор был обусловлен тем, что эти инструменты генерируют код на языке , а также упрощают задачу интеграции со средой разработки i Vi i с помощью дополнительного инструмента . Разбиение программы на токены с помощью лексера. Разбор потока токенов с помощью парсера и генерация абстрактного синтаксического дерева . Двухфазная трансформация дерева с помощью паттерна IVii. Генерация кода на языке С также с помощью паттерна IVii.