Разработка обрабатывающих и управляющих компонент организации вычислительных процессов в проблемно-ориентированных вычислительных системах

• Автор: Смольников, Владимир Александрович
• Шифр специальности: 05.13.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1985
• Место защиты: Киев
• Количество страниц: 245 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ . б

ГЛАВА I. ПРИНЦИПЫ ОБЪЕКТНООРИЕНТИРОВАННОЙ МЕТОДОЛОГИИ

ПРОЕКТИРОВАНИЯ ПРОБЛЕМНООРИЕН1ИРОВАННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ

1. Обзор принципов разработки обрабатывающих и управляющих компонент организации вычислительных процессов в ПОВС .

2. Методы разработки обрабатывающих и управляющих компонент проектируемых ПОВС .

2.1. Двухэтапная методика разработки

2.2. Метод раскрутки

2.3. Метод погружения в операционную среду .

2.4. Метод генерации

2.5. Формальные методы

3. Принципы системного проектирования аппаратного и программного обеспечения проблемноориентированных вычислительных систем.
3.1. Анализ проблемного класса алгоритмов .
3.1.1, Представление алгоритмов в виде параллельных графсхем
3.1.2. Взаимосвязь структурной формы представления и параллельных графсхем алгоритмов
3.2. Принцип спецификации компонент ПОВС
3.3. Принцип интерпретации.
3.4. Принцип генерации.
3.5. Принцип последовательных приближений
4. Структура аппаратных и программных средств, поддерживающих и отображающих объектноориентированную методологию
4.1. Объектноориентированная архитектура ПОВС .
4.2. Программные компоненты ПОВС
Выводы.
ГЛАВА П. РАЗРАБОТКА ОБРАБАТЫВАНИЯХ КОМПОНЕНТ ОРГАНИЗАЦИИ
ВЫЧИСЛЕНИИ В ПРОБЛЕМНООРИЕНТИРОВАННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ.
1. Принципы и методы построения и функционирования моделирующих программных комплексов
1.1. Анализ задач, решаемых МПК
1.2. Формальное определение МПК .
1.3. Спецификация языка генерации МПК
1.4. Спецификация типовой структуры МПК
1.5. Метод генерации МПК на основе операции конверсии
1.6. Структурное управление моделированием .
1.7. Функциональные подсистемы МПК .
2. Разработка проблемноориентированных язынов программирования.
2.1. Анализ проблемного класса алгоритмов
2.2. Спецификация языка ассемблера Р . , .
2.3. Разработка проблемноориентированного языка параллельного программирования . . .
2.3.1. Критерии разработки
2.3.2. Спецификация языка параллельного программирования
3. Разработка компиляторов проблемноориентированных языков программирования
3.1. Спецификация струнтуры ассемблера Р ,
3.2. Спецификация структуры компилятора Р.
3.3. Виды оптимизации, реализованные в
Выв о ГЛАВА Ш
Выв
компиляторе РоИТР.
. РАЗРАБОТКА И РЕАЛИЗАЦИЯ УПРАВЛЯЩЙХ КОМПОНЕНТ ОРГАНИЗАЦИИ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В ПРОБЛЕШООРИЕНТИРОВАННЫХ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ
. Разработка управляющих компонент ПОВС на основе иерархической структуры и процессов .
1.1. Определение формальной модели системы управляющих компонент .
1.2. Анализ организации проблемных вычислительных процессов для класса задач
1.3. Спецификация управляющих компонент проблемноориентированной вычислительной системы
ПРВ МВК.
1.4. Метод предотвращения тупиков при организации вычислительных процессов в ПОВС .
. Организация вычислительных процессов в ПРВ
макроконвейерной ЭВМ ЕС. .
2.1. Критерии разработки системы управляющих компонент ПРВ
2.2. Спецификация основных задач, решаемых
системой УК ПРВ
2.3. Организация вычислений по запросам в ПРВ , ,
2.4. Требования к аппаратной структуре управления ПРВ
2.5. Критерии планирования вычислительных процессов в ПРВ .
2.6. Моделирование решения задачи типа СЛАУ . . .
Д ы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Под обрабатывающими компонентами организации вычислений в данной работе понимаются языковые и программные средства моделирования, отладки, программирования, текстовые, связующие редакторы, утилиты обслуживания и т. МоеиХ2, АДА и Т. Одним из основных звеньев технологических систем автоматизации проектирования является программное моделирование ПОВС, а также соответствующие языковые средства, которые, в свою очередь могут быть отнесены к проблемноориентированным по языкам. Известны системы моделирования, ориентированные на определенные типы и структуры ВС это СЕРП 3 с достаточно мощным языком описания конфигурации ВС, СПАЖ V4 система языков программирования и моделирования. V, с помощью языка директив используется моделирование в кроссовом варианте гг, , ,, о помощью макроссов и препроцессоров ъ,зз, тг,1ег1 На основе агрегатных моделей 8,. Но тем не менее, нет единой методики разработки всего МПК, куда входят как системы моделирования, так и различные программные подсистемы обеспечения проектирования аппаратуры и программного продукта ПОВС. Насущной необходимостью является разработка единых языковых и программных средств формального проектирования, а также средств автоматизации процесса разработки всех компонент ПОВС. Обзор операционных систем ОС по организации вычислений для различных вычислительных структур и перспективы их развития представлен в работах , , э г, го, 4, 4, , , 5г, . Функции ОС для классов вычислительных машин от мини и микроЭВМ до больших ВС существенно отличаются друг от друга в сторону усложнения структуры и организации многорежимных видов управления. При существенных отличиях ОС для различных классов ЭВМ, их объединяет общее функциональное предназначение управление ресурсами и вычислительными процессами. Принципы построения ОС также отличаются большим разнообразием. Бринч Хансеном и ВанХорном 1Ь0 2 операционная система ориентированная на пользователя по методам разработки функциональных программ реализована в системе и т X т, ЛЬ 3, система мииРШ построена на основе принципов виртуализации процессов,устройств, памяти , Ш. Объектноориентированная методология проектирования заложена при создании мультимикропроцессорной системы 1АРХ2. Идеология построения объединяет в себе принципы построения архитектуры, языка программирования и управляющей системы на единой методологической основе. Главная отличительная особенность этой системы заключается в универсализации обработки данных и аппаратной поддержке функций ОС кремниевая ОС 1М . Поэтому весь механизм аппаратной реализации и стратегия организации вычислений, включающие средства поддержки абстрактных типов данных, систему организа
ции памяти, ортогональную систему команд, ориентированную на язык высокого уровня Ш, а также объектную идеологию управле
ния, позволяет осуществить эффективную организацию параллельных вычислений над произвольными типами и структурами данных со сложными пакетами программ. Технология разработки обрабатывающих и управляющих компонент ПОВС имеет существенное значение, так как необходимо удовлетворить жесткие требования по быстродействию, надежности, эффективности, проблемной ориентации, учету специфики структуры ПОВС И многим другим критериям , , ШЗ. Ниже рассмотрены основные методы разработки обрабатывающих и управляющих компонент ОУК ПОВС, таких как, компиляторы языков высокого уровня, ассемблеры, связующие редакторы мониторы, драйверы и т. С целью повышения надежности, большей адекватности поставленным задачам и ускорения отладки используется двухэтапная технология создания ОУК для проектируемых ПОВС. На первом этапе основные компоненты системы ОУК разрабатываются в кроссовом варианте на большой ЭВМ с использованием языков программирования, моделирования и спецификаций, которые входят в программное обеспечение инструментальной ЭВМ, После всестороннего тестирования и отладки разработанный алгоритм кодируется на языке ассемблера проектируемой НОВО. На первый взгляд, такая двухэтапная методика создания системы ОУК существенно увеличивает затраты труда на кодирование алгоритма.