Исследование межплатформенной переносимости прикладных программ

• Автор: Каменщиков, Михаил Александрович
• Шифр специальности: 05.13.11
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2005
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 171 с. : 11 ил.

ВВЕДЕНИЕ

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ .

ГЛАВА I. ПРОБЛЕМА МЕЖПЛАТФОРМЕННОЙ ПЕРЕНОСИМОСТИ ПРИКЛАДНОГО ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ.

1.1. ПРИНЦИПЫ II ТЕХНОЛОГИЯ ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ.

1.1.1. Принципы огкры их спет

. . I. . Определение открытой системы.

1.1.1.2. Модульность .

1.1.1.3. Переносимость

1.1.1.4. Понятие I.

1.1.1.2. Эталонная модель среды открытых систем и ее расширения.

1.1.1.3. СТА1ДАРIи IX.

1.1.1.4. i и 1X
1.1.1.5. Языки программирования, пригодные для написания и реиосимых прикладных программ
1.1.1.6. Технология открытых систем Основные этапы.
. 1.1.6.1. Выбор модеш.
1.1.1.6.2. Построение нрофтей.
1.1.1.6.3. Составление спецификаций и закупка аппаратных и программных средств
1.1.1.6.4. Разработка приюжений.
1.1.1.7. Основные ПРИНЦИПЫ ТЕСТИРОВАНИЯ И СЕРТИФИКАЦИИ ПП.
1.2. МАЛЫЕ И КРУПНОМАСШТАБНЫЕ ЗАДАЧИ .
Д. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЙ ЭКСПЕРИМЕНТ, КАК ПРИМЕР КРУПНОМАСШТАБНОЙ ЗАДАЧИ
1.3.1.Основы ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГОII РИМ НГА.
1.3.2. СТО ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ЭКСШ РИМТ ИГА В СИСТЕМЕ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАН, 0 I ИМУЩ СТВА И НЕДОСТАТКИ
1.3.3. ЦИКЛ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО ЭКСПЕРИМЕНТА
1.3.4. Вычислительный эксперимент и тирыюсимость I III
1.4. КЛАССИФИКАЦИЯ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ РЕСУРСОВ
1.4.1. СУПЕРКОМПЬЮТЕРЫ
1.4.2. Классификация Флипа
1.4.3. Классификация но способам организации памяти.
1.4.4. ОРТ IIII3IЦЯ СТАНДАРВЗОВАНII О ДОСТУА К СУПЕГЭВМ
1.4.5.ТЕХНОЛОГИИ I.
1.4.5.1. Проблема I
1.4.5.2. Основные понятия I
1.4.5.3. Сервисы I.
1.4.5.4. А Архитектура I.
1.5. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ I ПОСТАНОВКА ЗАДАЧИ. .
ГЛАВА 2. ПЕРЕХОД НА ОТКРЫТОЕ ПО И АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ПЕРЕНОСИМОСТИ ПРИ РЕШЕНИИ МАЛЫХ ЗАДАЧ
2.1. ОТКРЫТОЕ II ЗАКРЫТОЕ ПО .
2.1.1. Открытое закрытое НО.
2.1.2. НО с открытым кодом .
2.1.3. БИНАРНЫЕ И ТЕКСТОВЫЕ ФОР.МА1Ы, ОТКРЫТЫ И ЗАКРЫТЫЕ
2.1.4. i I .
2.1.5. Прт имуц стил Открытого
2.1.6. Недостатки открытого аклад ьи расходы
2.1.7. Средства разработки
2.2. РАЗВИТИЕ ТЕНДЕНЦИЙ ПО ПЕРЕХОДУ НА ОТКРЫТОЕ ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ.
2.3. АНАЛИЗ ПРОБЛЕМ ПЕРЕНОСИМОСТИ В ЗАДАЧАХ УПРАВЛЕНИЯ ГОРОДСКИМ ХОЗЯЙСТВОМ . .
2.4. ТРЕБОВАНИЯ К ПЕРЕНОСИМЫМ ПИ .
2.4.Г.ОПЩПЕ ГЕКОМ ЕН ДА ЦП И РАЗРА ВОТЧИКА М ПЕРЕНОСИМЫХ ПП
2.4.2. ТЕХНИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ НА ПЕРЕНОСИМЫЕ ПП
2.4.3. РАСШИРЕНИЕ НАБОРА СТАНДАРТОВ .
2.5. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ2.
ГЛАВА 3. ОСОБЕННОСТИ ПРОБЛЕМ ПЕРЕНОСИМОСТИ ПРИ РЕШЕНИИ
КРУПНОМАСШТАБНЫХ ЗАДАЧ.
3.1. СИНТЕЗ МОДЕЛЕЙ ВЭ II СРЕДЫ ОТКРЫТЫХ СИСТЕМ.
3.2. НЕОБХОДИМОСТЬ РАСПАРАЛЛЕЛИВАНИЯ ПРОГРАММ
3.2.1. ВЫБОР I ДРАЛЛЕЛЫ ЮГО ПРОГРАММИРОВАНИЯ.
3.2.2. Достоинства и недостатки I.
3.2.3. Использование параллельных библиотек, отличных i.
3.2.4. Особенности работы ил игодмотлиых кластерах
3.2.5.Особенности работы с диском.I ю
3.3. ТРЕБОВАНИЯ К I1I ДЛЯ РЕШЕНИЯ КРУПНОМАСШТАБНЫХ ЗАДАЧ I
3.4. РАЗРАБОТКА II ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БИБЛИОТЕКИ ЭМУЛЯЦИИ ОБЩЕЙ ПАМЯТИ.
3.4.1. ПСП ИОСИМОСТБ ПРОГРАММ НА СУПЕРКОМПЬЮТЕР1
3.4.2. Программа на I.
3.4.3. Библиотеки эмуляции обшс1 памяти
3.4.4. Использование библиотеки.
3.4.5. РЕАЛИЗАЦИЯ БИБЛИОТЕКИ
3.5. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ПЕРЕНОСИМОСТИ АТТЕСТАЦИОННОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ
4.1. СОЗДАНИЕ СРЕДСТВ АТТЕСТАЦИОННОГО ТЕСТИРОВАНИИ ПП.
4.1. МЕТОДОЛОГИЯ ТЕСТИРОВАНИЯ.
4.1.1. Уровни тестирования
V. 1.2. Уровни сложности элементов тестирования
4.1.3. Классификация тестовых утверждений.
4.1.4. Написание тестовых утверждений.
4.1.2. МСТОЛИКА ТЕСТИРОВАНИЯ
4.1.3. Алгоритм тестирования
4.1.4. Программное обеспечение для пговгд .имя автоматическою тестирования прикладных ПРОГРАММ НА МГЖЛАТФОРМС1 ШУЮ Г1ЕРП1ЮСИМОС
4.1.4.1. Общее описание функционирования программы
4.1.4.2. Описание логики Алгоритм по магам
4.2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ТЕСТИРОВАНИЕ ПИ . .
4.2.1. Результаты тестирования прикладных программ
4.2.2. Основные направления развития работ по сертификации
4.2.3. Сертификат соответствия стандартам IX
4.3. ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ4. .
ЗДКЛ ЮЧЕЕ.
ЛИТЕРАТУРА


В структуре современных ИС выделяются не только подсистемы, решающие определенные группы функциональных задач, но также и модули компоненты, которые образуются путем декомпозиции структуры подсистем. Унифицированные интерфейсы и протоколы взаимодействия модулей позволяют решать задачи развития ПП путем замены отдельных модулей без изменения других частей системы. Это понятие в дальнейшем получило развитие в таких областях, как объектноориентированное программирование ООП, компонентноориентированное программирование, проектирование ПО iv i , диаграммы использования. Она достигается за счет унификации интерфейсов операционных систем с приложением IX I I1,1 1 ЕС . Рис. Наиболее широко применяется перенос программ на ЭВМ с иной архитектурой и операционной средой на уровне исходных текстов программ на алгоритмических языках программирования высокого уровня. Характеристики программ и данных, существенные с точки зрения их мобильности, зависят от класса задач, для решения которых предназначены программы и данные. ПП вообще. Фортране. Программаотвстственнаяза. Как правило, для этих задач используется рабочая станция. И если подавляющее большинство суперкомпьютеров в настоящее работает только под управлением Ышх, то рабочая станция вполне может работать и под Vi. Здесь переносимость не так актуальна. ЛР1. С понятием переносимости связано понятие масштабируемости системы. Например, прикладная программа может быть успешно перенесена на массивнопараллельный компьютер, по объем доступных ей ресурсов без использования специальных параллельных библиотек будет ограничен ресурсами узла, на котором она запущена, хотя причина переноса в том, что объем доступных программе вычислительных ресурсов необходимо увеличить. В таком случае более точно говорить о масштабируемости, чем просто о переносимости. Ниже приводится трактовка этого понятия из . Масштабируемость системы достигается, если возможность расширения масштаба задач заранее предусмотрена разработчиками, оценены направления возможных изменений, применены специальные решения и механизмы. В более узком смысле масштабируемость можно трактовать как способность тонкой настройки системы при изменении характеристик среды функционирования. Под вертикальной масштабируемостью понимают, как правило, возможность замены платформы, в которой функционирует система, на новую, обладающую большей производительностью иили надежностью. Под горизонтальной масштабируемостью, как правило, подразумевают возможность увеличения производительности системы за счет добавления в платформу, на которой функционирует система, дополнительных программных или аппаратных средств. I ii I. Для структурирования среды открытых систем и использования единых основных понятий у пользователя, разработчика и изготовителя обычно используется эталонная модель vi , принятая в основополагающем документе I, 2 рис. Она может модернизироваться в зависимости от класса системы. Например, для телекоммуникационных систем хорошо известна 7уровневая модель взаимосвязи открытых систем II, . Рис. Инф. Рис. Взаимодействие между прикладными средствами и платформой осуществляется с помощью интерфейсов прикладных программ. Предусматривается четыре интерфейсных компонента см. Рис. ПП к внешнему окружению внешней среде. ЛР1. В основе обеспечения мобильности ПП лежат принципы открытых систем. Они направлена на реализацию принципов модульного построения ПП и распределение функций между компонентами. Для обеспечения переносимости создаваемый программный комплекс, включая используемые внешние библиотеки, должен основываться на АР1 операционной системы. На базе эталонной модели строятся ее модификации в зависимости от архитектуры конкретной системы. Для случая распределенной системы имеется модель, представленная на рис 1. РОБ1Х 2. Инф С. Службы ИЧМ Инф Сду Службы СР. Службы ИЧМ И Сл ф с4 жбы с ужбы Я Н
персонал Инф. Рис. Опыт создания мобильных программных средств, который обобщался более Ю лет, привел к необходимости разработки концепции и комплекса стандартов, обеспечивающих эффективную переносимость ПП между различными аппаратными и программными платформами.