Введение к работе
Актуальность темы. Появление параллельных вычислительных систем, содержащих сотни и даже тысячи вычислительных элементов (процессоров), привело к созданию языков параллельного программирования, позволяющих описывать решаемую задачу в виде совокупности параллельных процессов. Эффективное использование таких языков тесно связано с проблемой точной спецификации языка, которую разработчики программного обеспечения могли бы использовать для написания соответствующего компилятора (интерпретатора) или для формального доказательства правильности параллельных программ. Один из подходов к решению проблемы - адаптация тех или иных методов формализации семантики языков последовательного программирования. При этом актуальным является выбор адекватных средств спецификации конструкций языка, непосредстенно связанных с концепцией параллельных вычислений. В связи с тем, что указанные средства могут быть использованы в качестве основы языка спецификаций различных классов параллельных алгоритмов, то приобретают практическое значение исследования в области автоматической трансформации формальных спецификаций в выполнимые программы. Целью работы является :
развитие метода математического моделирования языков, предложенного В. А. Тузовым, применительно к целям спецификации языков параллельного программирования;
исследование возможности получения точных и ясных формальных спецификаций средств управления параллельными процессами языков параллельного программирования;
изучение методов и средств спецификации параллельных алгоритмов различных классов;
разработка языка спецификаций параллельных алгоритмов, ори-
ентированных на обработку сложно структурированных данных;
- изучение возможности реализации формальных спецификаций алгоритмов на распределенных параллельных вычислительных системах.
Научная новизна. Предложена формальная модель параллельных вычислений на основе понятия выполнения о-функций и показ анг адекватность такой модели для целей спецификации интерпретационных семантик языков. Разработана эффективная схема реализации модели о-функций на распределенных вычислительных системах, котора: может быть использована для непосредственного выполнения специфи каций параллельных алгоритмов.
Методика выполнения исследования. В качестве общей концепции средств спецификации языков и алгоритмов был выбран аппара функциональных грамматик, предложенный В. А. Гузовым. На средств предложенной модели параллельных вычислений и методов ее реализа ции оказали большое влияние идеи, подходы и методы, изложенные работах Э. Дейкстрьі(Оі jkstra E.W.), Е Котова, Р. Мильнера( Milne R.), ВКРедько, Д Тернера (Turner О.А.), T.Xoapa(Hoare C.A.R.) других.
Практическая ценность. Предложены методика и язык спецификаций, которые могли бы лечь в основу системы автоматическо] синтеза параллельных программ по их спецификациям. Даны специфі кации семантики безусловного и условного рандеву языков csp, Ад; Concurrent с. Разработан алгоритм синхронизации произвольно: числа параллельных процессов.
Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на VII і Всесоюзной научной конференции по проблем теоретической кибернетики ( Горький, 5-7 июля 1988 г.), Всесою ном научно-техническом совещании "Программное обеспечение нов информационной технологии" ( Калинин, 1989), на научных семинар и заседаниях кафедры управления медико-биологическими системами
кафедры технологии программирования факультета прикладной матема-тики-процессов управления ЛГУ.
Публикации. Результаты диссертации отражены в работах [1-4].
Структура и обьем работы. Работа изложена на 143 страницах и состоит из введения, четырех глав, заключения и списка литературы, содержащего 117 названий.