Ein denotationales Modell für parallele objektbasierte Systeme:
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| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
Stuttgart
Teubner
1997
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| Schriftenreihe: | MuPAD-Reports
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| Beschreibung: | Zugl.: Paderborn, Gesamthochsch., Diss., 1996 |
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Titel: Ein denotationales Modell für parallele objektbasierte Systeme
Autor: Naundorf, Holger
Jahr: 1997
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung 1
1 Ein allgemeines Modell für objektbasierte Systeme 7
2 Allgemeines Design 10
2.1 Objekte 10
2.1.1 Beschreibung von Objekten 10
2.1.2 Anzahl der Objekte eines Systems 11
2.2 Zeit 11
2.2.1 Globale Zeit 11
2.2.2 Kontinuierliche Zeit 12
2.3 Kommunikation 12
2.3.1 Kommunikation durch Handshaking 12
2.3.2 Verschicken von Nachrichten 13
2.3.3 Übertragung von Nachrichten 13
2.3.4 Akzeptieren von Nachrichten 13
2.3.5 Kontinuierliche Kommunikation 13
2.4 Hierarchisierung 14
3 Definitionen 15
4 Ein- /Ausgabebeschreibungen 20
4.1 Ein-/Ausgabebeschreibung 20
4.2 Determmiertheit 25
4.3 Verbandstruktur 27
4.4 Eigenschaften 28
4.5 pre-causal Ein-/Ausgabebeschreibungen 37
4.6 pre-delayed Ein-/Ausgabebeschreibungen 45
4.7 Unabhängigkeit von Eigenschaften 47
4.8 Weitere Verbandstrukturen 48
4.9 Das Verschieben von Ausgaben 49
4.10 Metrischer Ansatz 50
viii INHALTSVERZEICHNIS
5 Methoden zur Beschreibung von Objekten 53
5.1 Teil-Ein-/Ausgabebeschreibung 53
5.2 Trace-Beschreibung 57
6 Objektbasierte Systeme 59
6.1 Objektbasierte Systeme 61
6.2 Objektbasierte Systeme als Ein-/Ausgabebeschreibung 63
6.3 Objektbasierte Systeme als echte Ein-/Ausgabebeschreibung 69
6.4 Eigenschaften 74
6.5 Anderer Ansatz 76
7 Weitere Methoden zur Beschreibung von Objekten 78
7.1 Zeitlose Objekte 78
7.2 ADTs als Ein-/Ausgabebeschreibungen 79
7.3 Zeitlose Übertragungseinheiten 83
7.3.1 Auseinanderziehen von Nachrichten 84
7.3.2 Unabhängige Verzögerung und Vertauschung der Nachrichten für
Objekte 85
7.3.3 Verzögerung der Nachrichten 85
7.3.4 Zusammensetzung 86
8 Komposition 87
9 Zerlegung objektbasierter Systeme 90
10 Anwendung von gMobS 93
10.1 Denotationale Semantik mit gMobS 93
10.2 Denotationale Semantik einer Beispielsprache 96
10.2.1 Grundlegende Bausteine 96
10.2.2 Programme und informelle Semantik 98
10.2.3 Denotationale Semantik 99
10.2.4 Bemerkungen zu SimpleLang 104
11 Einordnung 106
11.1 Abstrakte Datentypen 106
11.2 Actor-Modell und POOL 106
11.3 Prozeß-Netzwerke 107
11.4 Systemtheorie und Kybernetik 108
INHALTSVERZEICHNIS ix
11 Eine denotationale Semantik für MuPAD 109
12 Überblick 112
12.1 Modellierung von Clustem 112
12.2 Zusammenfassung von Clustem 113
12.3 Nachrichten 113
12.3.1 Interne Nachrichten 113
12.3.2 Externe Nachrichten 114
12.4 Beschreibung von Objekten und Übertragungseinheiten 114
13 Nachrichten 115
13.1 Zieladresse Dest 115
13.2 Sender Sender 115
13.3 Typ Type 116
13.4 Label Label 118
13.5 Interner Typ IType und Domain Dom 118
13.6 Referenzen Ref 118
13.7 Inhalt Cont 118
13.8 Umgebung Env 118
14 Beschreibung eines Clusters 120
14.1 Daten-Objekte 120
14.1.1 Zustände von Daten-Objekten 120
14.1.2 Vor-Objekte 122
14.1.3 Objekte 126
14.2 Punktions-Objekte 126
14.3 Die Übertragungseinheit innerhalb der Cluster 127
14.3.1 Objektmenge 127
14.3.2 Nachrichten 127
14.3.3 Zustände 128
14.3.4 Vor-Übertragungseinheit 128
14.3.5 Übertragungseinheit 129
15 Die Semantik von MuPAD 130
15.1 Objektmenge und Nachrichten 130
15.2 Zustände 131
15.3 Vor-Übertragungseinheit 131
15.4 Übertragungseinheit 132
15.5 MuPAD 132
16 Zusammenfassung 133
x INHALTSVERZEICHNIS
A Definitionen 135
B Kurze MuPAD-Einführung 145
C Parallelität in MuPAD 148
C.l Überblick 148
C.2 Mikroparallelität 150
C.2.1 Motivation 150
C.2.2 Funktionalität 150
C.2.3 Beispiele 152
C.2.4 Implementation 155
C.3 Makroparallelität 157
C.3.1 Motivation 157
C.3.2 Funktionalität 159
C.3.3 Implementation 160
C.4 Vergleich mit anderen parallelen Paradigmen 163
C.4.1 Future Construct 163
C.4.2 Tuple-Space 164
C.4.3 Process-Graph 164
C.4.4 Reflection 165
D Objektorientiertheit in MuPAD 166
D.l Motivation 166
D.2 Domains 167
D.3 Domain-Elemente 169
D.3.1 Überladen von Funktionen 169
D.3.2 Interne Methoden 170
D.4 Einordnung in andere Konzepte 171
Literaturverzeichnis 173
Abbildungsverzeichnis
4.1 Automat Ax 25
6.1 Ein objektbasiertes System 61
6.2 Ein Flip 63
6.3 Objektbasiertes System ohne echte kanonische Ein-/Ausgabebeschreibung . 68
C.l Mikroparallelität 150
C.2 Makroparallelität 161
C.3 Makroparallelität mit virtuellem shared Memory 163
Tabellenverzeichnis
C.l Laufzeit/Speedup des sequentiellen Fibonacci-Progamms auf sequentiellem
und parallelem MuPAD in Sekunden 153
C.2 Laufzeiten/Speedup der parallelen Fibonacci-Funktionen mit verschiede¬
nen Prozessorzahlen in Sekunden 154
C.3 Anzahl der von den parallelen Fibonacci-Funktionen während der Laufzeit
erzeugten Tasks 154
C.4 Laufzeit/Speedup des sequentiellen Multiplikationsprogamms auf sequen¬
tiellem und parallelem MuPAD in Sekunden 155
C.5 Laufzeiten/Speedup der Multiplikationsfunktionen mit verschiedenen Pro¬
zessorzahlen in Sekunden 156 |
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