Средства программного описания функциональной архитектуры и их языковая реализация тема автореферата и диссертации по математике, 01.01.10 ВАК РФ

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. Модель параллельных асинхронных вычислений

1.1. Требования к модели вычислений

1.2. Определение модели

1.3. Правила структурирования объектов.

1.4. Именование объектов.

1.5. Интерпретирующие операции.

ГЛАВА 2. Подмодель структурирования и . логического представления значений

2.1. Деревья и операции над ними.

2.2. Память

2.3. Конструктивы, порождающие дерезья.

2.4. Представление деревьев в памяти.

2.5. Операции над памятью.

ГЛАВА 3. Подмодель управления вычислениями.

3.1. Статические объекты подмодели: ресурсы и модули.

3.2. Динамические объекты подмодели - процессы.

3.3. Система управления вычислениями.

3.4. Представление объектов подмодели в памяти.

ГЛАВА 4. Язык параллельного асинхронного программирования

Поляр.

4.1. Структуры данных

4.2. Процедуры.

4.3. Типы с програшдируемым доступом.

4.4. Переменные.

4.5. Управляющие операторы.

4.6. Управляющие типы и сетевое управление.

4.7. Пакеты.

ГЛАВА 5. Полщьпрограммы и их анализ.

5.1. Примеры программ на Поляре

5.2. Соответствие между структурированными сетями и объектами модели вычислений.

5.3. Моделирование статического управления Поляр-программ сетями.

ЗА1ШЗЧЕШЕ.

Основные результаты диссертационной работы состоят в следующем:

1. Предложен и реализован подход к разработке средств программного описания функциональной архитектуры вычислительных систем в виде формальной модели параллельных асинхронных вычислении и языка параллельного программирования, воплощающего данную модель.

2. Разработана модель асинхронного управления параллельными вычислениями, включающая механизм динамического распознавания и ликвидации тупиков.

3. Разработана модель структурирования и логического представления данных в памяти ЭВМ,не.зависящего от .способа организации ее физической памяти.

4. Разработан новый язык параллельного асинхронного прог-рамгдирования Поляр, для которого модель управления вычислениями и работы с данными образуют основу семантики и задают общую схему реализации.

1. Автоматизация проектирования вычислительных систем. Языки, моделирование и базы данных. Под ред. М.Брайера.- М.: 1Дир, 1979, 463 с.

2. Алгоритмы, математическое обеспечение и архитектура многопроцессорных вычислительных систем. Под ред. В.Е.Котова, И.шклошко.- М.: Наука, 1982, 335 с.

3. Г.И.Алексеев, С.П. Мельников. Экспериментальная система схун-кционального моделирования архитектуры ЭВМ.- Сб.: Теоретические вопросы параллельного программирования и .многопроцессорные ЭВМ, Новосибирск, 1983, с. 59-68.

4. В.С.Бурцев. Тенденции развития высокопроизводительных систем и многопроцессорные вычислительные комплексы.- ИТМ и ВТ АН СССР, Москва, 1977, 28 с.

5. А.В.Быстров, Н.Н.Дудоров, В.Е.Котов. О базовом языке.- Сб.: Языки и системы программирования, Новосибирск, 1979, с. 85-106.

6. И.В.Вельбщкий и др. Технологический комплекс производства программ на машинах ЕС ЭВМ и БЭСМ-6.- М.: Статистика, 1980, 263 с.

7. Г.Ш.Вольдман, И.Б.Задыхайло. Некоторые соображения об определении степени непроцедурности языков программирования. -Препринт АПМ АН СССР, J5 51, Москва, 1977, 28 с.

8. В.М.Глупгков и др. ПРОЕКТ-ЕС. Базовый инструментальный язык программирования.- Препринт 79-22 ИК АН УССР, Киев, 1979, 50 с.

9. Б.А.Головкин. Параллельные вычислительные системы.- М.: Наука, 1980, 519 с.

10. Дг;.Б.Деннис. Схемы потока данных.- Сб.: Теория программирования. Часть П, Новосибирск, 1972, с. 7-43.

11. В.Ф.широв. Математическое обеспечение и проектирование структур ЭВМ.- И.: Наука, 1979, 159 с.

12. М.И.Кахро, А.П.Калья, Э.Х.Тыугу. Инструментальная система гфограширования ЕС ЭВМ (ПРИЗ).- Li.: Финансы и статистика, 1981, 157 с.

13. А.С.Клещев. Реляционный язык црогршлгдирования и принципы его реализации на последовательной ЭВМ.- Препринт НАЛУ ДВЩ АН СССР, Владивосток, 1979, 20 с.

14. А.С.Клещев. Реляционная модель вычислений.- Программирование, J* 4, 1980, с. 20-29.

15. Л.Н.Королев. Структуры ЭВМ и их математическое обеспечение. Ы.: Hayта, 1974, 253 с.

16. В.Е.Котов. Алгебра регулярных сетей Петри.- Кибернетика, J5 5, Киев, 1980, с. 10-18.

17. В.Е.Котов. Параллельное прогршжирование с типами управления.- Кибернетика, В 3, Киев, 1979, с. I-I4.

18. В.Е.Котов. Формальные модели параллельных вычислений.-. Препринт ВЦ СО АН СССР, В 165, Новосибирск, 1979, 56 с.

19. В.Е.Котов. Перспективы и проблемы создания ЭВМ на сверхбольших интегральных схемах.- Сб.: Теоретические вопросы параллельного программирования и многопроцессорные ЭВМ, Новосибирск, 1983, с. 6-30.

20. В.Е.Котов, А.Г.Марчук. Некоторые итоги и перспективы развития проекта МАРС.- Сб.: Актуальные проблемы развития архитектуры и программного обеспечения ЭВМ и вычислительных систем, Новосибирск, 1983, с. 13-23.

21. В.Е.Котов, А.С.Нариньяни. Асинхронные вычислительные системы над общей памятью.- Кибернетика, J£ 3, Киев, 1966,с. 64-71.

22. В.Е.Котов, Л.А.Черкасова. Структурированные сети.- Кибернетика, 4, Киев, 1981, с. 33-41.

23. Д.Я.Левин. Система СЕТЛ.- Препринт ВЦ СО АН СССР, JS 4, Новосибирск, 1978, 25 с.

24. Т.И.Лельчук, А.Г.Марчук. Язык описания функциональной архитектуры вычислительных систем (Модель и общие принципы). Препринт ВЦ СО АН СССР, JS 258, Новосибирск, 1981, 19 с.

25. Г.И.Алексеев, Т.И.Лельчук, С.П.Мыльников. Реализация асинхронного управления в языке описания архитектуры проекта МАРС.- Сб.: Параллельные вычислительные и программные системы, Новосибирск, 1981, с. 55-67.

26. Т.И.Лельчук, А.Г.Марчук. Работа с данными в языке описания функциональной архитектуры.- Сб.: Параллельные вычислительные и программные системы, Новосибирск, 1981, с. 43-54.

27. Т.И.Лельчук, А.Г.Марчук. Особенности реализации языка описания архитектуры проекта МАРС.- Сб.: Тезисы докладов на Всесоюзной конференции по методам трансляции, Новосибирск, 1981, с. 97-100.

28. Т.И.Лельчук. Языковая реализация параллельной асинхронной модели вычислений.- Сб.: Параллельное црограммирование и высокопроизводительные системы. Часть 2, Киев: Наукова дата, 1982, с. 18-21.

29. Т.И.Лельчук, А.Г.Марчук. Технологические особенности языка параллельного программирования Поляр.- Сб.: Многопроцессорные вычислительные системы и их математическое обеспечение, Новосибирск, 1982, с. 84-93.

30. Т.И.Лельчук. Представление иерархических динамических структур данных.- Сб.: Теоретические вопросы параллельного * программирования и многопроцессорные ЭВМ, Новосибирск,1983, с. 46-58.

31. Т.И.Лельчук, А.Г.Марчук. Поляр язык параллельного асинхронного программирования.- Программирование, $ 4, 1983, с. 59-68.

32. Т.И.Лельчук, А.Г.Марчук. Асинхронный метод программирования и его реализация в языке Поляр.- Сб.: Системное и теоретическое программирование, Кишинев: Штиинца, 1983, с. 238-240.

33. А.Г.Марчук. Предложения по созданию переносимой операционной системы.- Сб.: Теоретические вопросы параллельного программирования и многопроцессорные ЭВМ, Новосибирск, 1983, с. 31-45.

34. С.Мэдник, Дж.Донован. Операционные системы.- М.: Мир,1978, 792 с.

35. Н.Н.Ыиренков. Параллельные алгоритмы и корректность параллельных программ.- Препринт 30 (0BC-I7) ИМ СО АН СССР, Но- ' восибирск, 1983, 16 с.

36. В.М.Пономарев, В.У.Плюснин, В.А.Торгашев. Распределенные вычисления и машины с динамической архитектурой.- Сб.: Актуальные проблемы развития архитектуры и программного обеспечения ЭВМ и вычислительных систем, Новосибирск, 1983, с. 37-59.

37. Г.Г.Рябов, Г.А.Лакшин. Поэлементное моделирование вычислительных систем.- М.: ИТМ и ВТ, 1978, 89 с.

38. В.Л.Темов. Технология разработки математического обеспечения в системе LLAC0H.- Сб.: Технология программирования. Тезисы докладов I Всесоюзной конференции. Секция П, Киев, 1979, с. 56-57.

39. Теория и методы автоматизации проектирования вычислительных систем. Под ред. М.Брейера.- Ы.: Пир, 1977, 283 с.

40. П.Хендерсон. Функциональное программирование. Применение и реализация.- М.: Шр, 1983, 349 с.

41. А.Шоу Логическое проектирование операционных систем.- М.: Шр, 1981, 360 с.

42. Элементы параллельного программирования./ Под ред. В.Е.Ко-това.- 1Л.: Радио и связь, 1983, 240 с.

43. Язык программирования АДА (предварительное описание).- Ы.: Финансы и статистика, I9SI, 191 с.

44. W.B.Ackerman. Data flow languages. AFIPS Conference Proceeding, v.48, 1979, p. 1087-1095.

45. W.B.Ackerman, J.B.Dennis. VAL a Value-Oriented Algorithmic Language. - Preliminary Reference Manual, MIT, 1979, 80p.

46. P.L.Bauer. Program development by stepwise transformation.- The Project CIP. Lecture Notes in Сотр. Sci., v.69, 1979, p. 237-272.

47. T.E.Bell et al. An extandable approach to computer-aided software requirement engineering. IEEE Trans, on Soft. Engineering, v. SE-3, N 1, 1977, p. 49-59.

48. P.Brinch Hansen. The programming language Concurrent Pascal. IEEE Trans, on Soft. Engineering, v. SE-1 , II 2, 1975, p. 199-207.

49. A.L.Davis, DDN's a maximally concurrent procedural parallel process representation. - Univ. of Utah, Computer Sci- * ence Dept., Salt Lake City, 1977, 17 p.

50. Ja.В.Dennis. Data flow supercomputer. Computer, November 1980, p. 48-56.53» M.Hach. Petri net languages. MIT Laboratory for Сотр. Sci., TR 59, Cambridge, 1976, 128 p.

51. R.M.Karp, R.E.Miller. Parallel program schemata. Journ. Сотр. Syst. Sci., v.3, N 2, 1969, p. 147-195.

52. B.W.Kernighan, J.R.Mashay. The UNIX programming environment. Computer, April 1981, p. 12-24.

53. P.E.Lauer, M.W.Shields. On the abstract specification and formal analysis of synchronization properties of concurrent systems. Lecture Notes in Сотр. Sci., v.75» 1979, p. 1-32.

54. B.Liskov, S.Zilles. Programming with abstract data types. Sigplan Notices, v.9, N 4, 1974, p. 50-59.

55. J.R.McGraw. The VAL language: description and analysis. -ACM Trans. Progr. Languages and Systems, v.4, N 1, 1982, p. 44-82.

56. J.L.Paterson. Petri nets. ACM Computing Surv., v.9, N 3, 1977, p. 223-252.

57. R.Piloty, M.Barbaeсi et al. An overview of CONLAN: a formal construction method for hardware description languages.-Information Pi-ocessing 80, Proceedings of IFIP Congress 80, p. 199-204.

58. P.C.Treleaven, I.G.Lima. Japan's Fifth-generation computer system. Computer, August 1982, p. 79-88.

59. N.Wirth. MODULA-2. Zurich Institut fur Informatik, 1978, 35 p.

60. N.Wirth. Lilith: A personal computer for the software engi-A neer. 5th Intern. Conf. on Soft. Engineering, March 1981, p. 2-16.

61. М.I.Wolfe, W.A.Babich et al. The ADA Language System. -Computer, July 1981, p. 37-45.

62. W.A.Wulf. Trends in the design and implementation of programming languages. Computer, January 1980, p. 14-24.