Programmieren - Konfigurieren - Mensch/Maschine-Dialog: ein Beitrag zu einer integrierten Programmentwicklungsumgebung für Multiprozessoren
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| Published: |
Zürich
Verl. der Fachvereine
1988
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| Series: | Technische Hochschule <Zürich>: Informatik-Dissertationen ETH Zürich
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INHALTSVERZEICHNIS
VORWORT 10
KEYWORDS, ABSTRACT 12
ZUSAMMENFASSUNG 14
1 INHALTSUEBERSICHT 16
1.1 LEITGEDANKEN. 16
1.1.1 DER BAUMEISTER UND SEINE ARBEITER - EIN GLEICHNIS FUER DEN
NICHT-SPEZIALISTEN . 16
1.1.2 MULTIPROZESSOR-WORKSTATION FUER DEN TAEGLICHEN GEBRAUCH? -
EINE BETRACHTUNG FUER DEN PRAKTIKER . 17
1.1.3 CASE-WERKZEUGE, MULTIPROZESSOR-WORKSTATION, METHODIK
STUDIUM PARALLELER ALGORITHMEN - PERSPEKTIVEN AUS FOR
SCHUNGSSICHT . 19
1.2 THEMENGEBIETE UND ZIELPUBLIKUM. 19
1.2.1 MULTIPROZESSOR-WERKZEUGE UND BENACHBARTE THEMEN
. 19
1.2.2 ZIELPUBLIKUM UND'ERLAUBTE'FRAGESTELLUNGEN. 22
2 DIE PROBLEMSTELLUNG 'MULTIPROZESSOR SOFTWARE-ENTWICKLUNG' 26
2.1 DAS RAHMENPROBLEM: DIE NIE ENDENDE FORDERUNG NACH NOCH MEHR
LEISTUNG. 26
2.1.1 NACHBARWEGE ZUM SUPERCOMPUTER . 26
2.1.2 RANDBEDINGUNGEN EFFEKTIVER LEISTUNGSSTEIGERUNG. 29
2.2 MULTIPROZESSOREN - WAS IST DER PREIS IN DER BEDIENUNG?. 32
2.2.1 MOTIVATION . 32
2.2.2 WELCHE PROBLEME STELLEN SICH KONKRET?. 32
2.3 STAND DER TECHNIK . 34
2.3.1 SOFTWARE-ENGINEERING BEI KOMMERZIELLEN MULTIPROZESSOREN
UND PARALLELRECHNERN. 34
2.3.2 STAND DER TECHNIK BEI EINPROZESSOR-WERKZEUGEN . 36
BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
HTTP://D-NB.INFO/881357642
6
INHALTSVERZEICHNIS
2.3.3 DIALOGFUEHRUNG HEUTE. GY
2.4 DES SOFTWARE-INGENIEURS TRAUM -- SCHLUSSFOLGERUNGEN 3G
3 ANSAETZE UND BEITRAEGE ANDERER FORSCHUNGSARBEITEN 40
3.1 MODELLE UND SPRACHEN. 42
3.1.1 MODELLE ZUR SPEZIFIKATION PARALLELER ABLAEUFE. 42
3.1.2 PROGRAMMIERSPRACHEN ZUR FORMULIERUNG PARALLEL ABLAUFFAEHI
GER AKTIVITAETEN. 45
3.1.3 KONZEPTE UND SPRACHKONSTRUKTE ZUR RESSOURCENBINDUNG IN
PARALLEL-ARCHITEKTUREN. 4G
3.2 ENTWICKLUNGSWERKZEUGE . GJ
3.2.1 ENTWICKLUNGSWERKZEUGE ZUR PARALLEL-PROGRAMMIERUNG AUF
EINPROZESSORSYSTEMEN . 52
3.2.2 ENTWICKLUNGSWERKZEUGE ENG GEKOPPELTER MEHRPROZESSORSY
STEME . 52
3.2.3 ENTWICKLUNGSWERKZEUGE WEITERER PARALLEL-ARCHITEKTUREN . . 56
3.3 ALLGEMEINE TRENDS BEI SOFTWARE-ENTWICKLUNGSWERKZEUGEN . 57
3.4 BEITRAEGE ZUM THEMA MENSCH/MASCHINE-DIALOG. 59
3.5 WAS IST DAMIT GELOEST? - WELCHE PROBLEME VERBLEIBEN?. 60
4 MODELL EINER INTEGRIERTEN PROGRAMMENTWICKLUNGSUMGEBUNG FUER
MULTIPROZESSOREN 62
4.1 WIE WIRD EIN MULTIPROZESSOR BEDIENBAR? - LEITMOTIVE. 63
4.2 . UND IHRE KONKRETISIERUNG: IMPACT INTEGRATED MULTIPROCESSOR
PROGRAMMING AND CONFIGURATION TOOLS . 68
4.2.1 PROGRAMMIERUNG: PSI-ABSTRAKTIONEN UND MODULA-2-PRO-
GRAMMGENERATOR. 68
4.2.2 KONFIGURIERUNG: RESSOURCENBINDUNG, TUNING, EXPERIMENTIE-
RUNG AM AUSFUEHRBAREN PROGRAMM. 69
4.2.3 VOM M3-EINPROZESSOR ZUM M3-MULTIPROZESSOR. 72
4.2.4 FARBGRAFIK-FENSTER, DIALOG-MANAGEMENT, WERKZEUGINTEGRATION 72
5 IMPACT: WERKZEUGE - VERWIRKLICHTE IDEEN 74
5.1 WERKZEUGE IM UEBERBLICK. 74
5.2 AUSGANGSSITUATION . 75
5.3 GRAFISCHER ENTWURF DER PARALLEL-STRUKTUR. 76
5.4 ERZEUGUNG EINES PROGRAMMSKELETTS UND FORMULIERUNG DES ALGORITH
MUS IN MODULA-2 . 79
5.5 RESSOURCENBINDUNG: STRUKTURIERUNG VON SOFTWARE, HARDWARE UND
IHRE GEGENSEITIGE ZUWEISUNG. GJ
5.6 PARAMETER-TUNING UND ANALYSE DES LEISTUNGSVERHALTENS. 85
INHALTSVERZEICHNIS 7
5.7 FENSTER, MENUES, MAUS, GESCHICHTE, 'CUSTOMIZATION', KOMMANDO
HILFE: WERKZEUGUNTERSTUETZUNG DURCH MODERNE DIALOGMITTEL. 87
5.7.1 DAS FENSTER-SYSTEM . 87
5.7.2 DER DIALOG-MANAGER. 90
5.8 HARDWARE-KONFIGURIERUNG UND SYSTEMSTART. 94
6
IMPACT: EIN QUERSCHNITT DURCH'S INNENLEBEN 97
6.1 WERKZEUG-INTEGRATION: PSI-DATEIEN UND IHRE KLIENTEN . 97
6.1.1 DAS PSI-FILE ALS ZENTRALER INFORMATIONSTRAEGER. 97
6.1.2 PSI-FILE = ENTWICKLUNGSDATENBANK?. 99
6.2 ARCHITEKTUR UND BASISFUNKTIONEN DES KONFIGURATORS.100
6.2.1 KBS, STRUKTUR UND INFORMATIONSFLUSS. 100
6.2.2 PROGRAMMSTART UND PROZESSERZEUGUNG. 102
6.2.3 OPTIMIERUNG DER DATEN-ALLOKATION. 103
6.2.4 TASKBILDUNG UND DAS LINKERPROBLEM. 104
6.3 EIN BLICK IN DEN PSI-EDITOR. 106
6.3.1 DIE KOMPONENTEN DES PSI-EDITORS UND IHRE AUFGABEN . . . 106
6.3.2 DEFINITION EINES PROZESSES. 108
6.3.3 PROZESSE ZU AUFGABEN ZUSAMMENFASSEN. 108
6.4 DIALOG-WERKZEUGE. 109
6.4.1 DAS FENSTER-SYSTEM . 109
6.4.2 DER DIALOG-MANAGER. 111
6.5 BOOTPROGRAMM UND 'HARDWARE-EDITOR'. 114
6.6 M3, ORION, MODULA-2: EIGENSCHAFTEN UND EIGNUNG.115
6.6.1 PROGRAMMIERSPRACHE MODULA-2. 115
6.6.2 BETRIEBSSYSTEM ORION. 117
6.6.3 MULTIPROZESSOR M3. 119
7 RESULTATE UND DISKUSSION 121
7.1 ZUSAMMENFASSEND: WAS WAR DAS PROBLEM UND WO LIEGEN BEITRAEGE ? 121
7.2 TECHNISCHE DATEN UND STAND DER WERKZEUGE.121
7.3 GUELTIGKEITSRAHMEN DER AUSSAGEN . 122
7.3.1 GUELTIGKEIT ENG GEFASST . 122
7.3.2 GUELTIGKEIT WEITER GEFASST. 123
7.4 SCHLUSSFOLGERUNGEN UND DISKUSSION. 126
7.4.1 BENUTZERKONZEPTE UND CASE-WERKZEUGE SENKEN DEN 'PREIS
DER MULTIPROZESSOR-BEDIENUNG' AUF EIN BEZAHLBARES MASS . . 126
7.4.2 KONFIGURATIONSWERKZEUGE EBNEN WEGE ZUM BESSEREN VER
STAENDNIS VON ALGORITHMEN, LEISTUNGSVERHAITEN UND VERLUST
QUELLEN .127
INHALTSVERZEICHNIS
7.4.3 RELEVANZ DES THEMAS 'MULTIPROZESSOR-RESSOURCENBINDUNG'
VERLANGT EINE STAERKERE BEACHTUNG IM SOFTWARE-ENTWICKLUNGS
PROZESS . 128
7.4.4 INTERAKTIVE PROGRAMM-TUNING-INSTRUMENTE ERMOEGLICHEN FLE
XIBLE PROGRAMMENTWICKLUNG.129
7.4.5 GRAFISCH SPEZIFIZIERTE PROZESS-DATENSTRUKTUR STELLT EINE
NATUERLICHE ABSTRAKTIONSEBENE UEBER DEN TEXTUELL FORMULIERTEN
PROZESSALGORITHMEN DAR. 129
7.4.6 INTEGRIERTE WERKZEUGE BIETEN GEWAEHR FUER EINHEITLICHE TER
MINOLOGIE UND KONSISTENTE PHASENUEBERGAENGE IM SOFTWARE-
LEBENSZYKLUS .130
7.4.7 RELEVANZ DER THEMATIK 'MENSCH/MASCHINE-DIALOG' IST BEI
MULTIPROZESSOR-WORKSTATIONS UNEINGESCHRAENKT GEGEBEN. . . . 131
7.4.8 EINHEITLICHE HARDWARE-BESCHREIBUNGSSPRACHE GEWAEHRT KON
SISTENZ ZWISCHEN HARDWAREAUFBAU, BETRIEBSSYSTEM UND BE
NUTZERSICHT . 133
8
OFFENE PROBLEME UND AUSBLICK 135
8.1 OFFENE FORSCHUNGSTHEMEN. 135
8.1.1 ANWENDUNGSBREITE DER WERKZEUGE . 135
8.1.2 METHODIK DER PARALLEL-PROGRAMMIERUNG. 136
8.1.3 KONFIGURATION: MODELLVERFEINERUNG.137
8.1.4 GRAFISCHE PROGRAMMIERSPRACHEN.137
8.1.5 WERKZEUG-INTEGRATION .138
8.1.6 EINBEZUG VON AUSSAGEN BENACHBARTER MULTIPROZESSOR-THEMEN 140
8.1.7 DIALOGASPEKTE. 140
8.2 UMSETZUNG DER ARBEITEN IN DIE PRAXIS. 142
A VERGLEICH DER PROGRAMMENTWICKLUNG UNTER IMPACT, ORION
UND TASK 147
A.L BEISPIEL 'QUICKSORT' UNTER IMPACT.147
A.2 BEISPIEL 'QUICKSORT' UNTER ORION .152
A.2.1 VERGLEICH DER 'QUICKSORT'-ENTWICKLUNG UNTER ORION UND
IMPACT.158
A. 3 PROGRAMMENTWICKLUNG MIT TASK AUF DEM MULTIPROZESSOR CM* . . 160
A. 3,1 VERGLEICH VON TASK UND IMPACT.162
B IMPACT REFERENCE-MANUAL 165
B. L DIE PARALLEL-STRUKTUR-INFORMATION (PSI). 165
B. L.L PSI-DEFINITION .165
B.1.2 PROZESSGRAF- UND TASKGRAF-SYMBOLE.167
B.2 DIALOG AUS ENDBENUTZERSICHT UND APPLIKATIONSSICHT. 168
INHALTSVERZEICHNIS
9
B.2.1 DAS FENSTERSYSTEM AUS BENUTZERSICHT.168
B.2.2 DER DIALOGMANAGER AUS BENUTZERSICHT.169
B.2.3 DER DIALOGMANAGER AUS APPLIKATIONSSICHT.171
B.3 PSI-EDITOR FUNKTIONALITAET UND DIALOG .175
B.4 KONFIGURATOR FUNKTIONALITAET UND DIALOG. 180
C BEGRIFFE *88
LITERATURVERZEICHNIS 1-88 |
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