Аннотации:
The paper considers the programming technology for hybrid computer systems, which contain reconfigurable
and microprocessor computational nodes. The base of the programming technology for hybrid computer systems is
the high-level programming language COLAMO with extensions, which allow descriptions of various types of parallel
calculations such as structural, structural-procedural, multi-procedural and procedural forms of organization
of calculations in a unified parallel-pipeline form. The suggested parallel-pipeline form allows modifications of forms
of organization of calculations. Such modifications are performed automatically by the COLAMO language preprocessor,
which takes into account current configuration of the hybrid computer system. Owing to the suggested
technology, the program can be automatically adapted to the changed architecture or configuration of the hybrid
computer system without any modifications of the source code made by the developer. Specially for this the source
parallel program, developed in the programming language COLAMO, is transformed by the pre-processor into the
canonical form. Then the pre-processor estimates the available computational resource, detects effective parameters
of implementation of the program on the available resource and, if necessary, reduces the program performance to
adapt it to the current configuration of the hybrid computer system. The technology provides two-way scaling: for
increasing of the available computational resource (induction), and for reducing of the available computational
resource (reduction), which provides resource independence of programming during implementation of the program,
i.e. the developer is not “bound” to the available hardware resource of the computer system. В статье рассматривается технология программирования вычислительных систем гибридного типа, содержащих реконфигурируемые и микропроцессорные вычислительные узлы. В качестве основы технологии
программирования вычислительных систем гибридного типа предлагается язык программирования высокого уровня COLAMO с расширениями, с помощью которых можно описывать различные виды параллельных вычислений – структурную, структурно-процедурную, мультипроцедурную и процедурную формы организации вычислений в единой параллельно-конвейерной (канонической) форме. Предложенная параллельно-
конвейерная форма позволяет изменять формы организации вычислений автоматизировано препроцессором
языка COLAMO с учетом текущей конфигурации вычислительной системы гибридного типа. На основе
канонической формы и возможностей описания различных форм организации вычислений на языке программирования высокого уровня COLAMO предложена технология ресурсонезависимого программирования, которая позволяет адаптировать программу под изменившиеся архитектуру или конфигурацию вычислительной системы гибридного типа в автоматическом режиме без корректировки кода программистом.
Для этого исходная параллельная программа на языке программирования COLAMO препроцессором преобразуется в каноническую форму, после чего препроцессор проводит оценку доступного вычислительного
ресурса, определяет эффективные параметры реализации программы на доступном ресурсе и, при необходимости, выполняет редукцию производительности программы для адаптации под текущую конфигурацию
вычислительной системы гибридного типа. Технология позволяет осуществлять масштабирование в обе
стороны как в случае увеличения доступного вычислительного ресурса (индукция), так и в случае сокращения доступного вычислительного ресурса (редукция), что обеспечивает ресурсонезависимость программирования при разработке программы — программист не привязывается к доступному аппаратному ресурсу
вычислительной системы.
Описание:
Gulenok Andrey Aleksandrovich, PhD, Senior staff scientist, Academician A.V. Kalyaev
SRI multiprocessor computer system at Southern Federal University (Taganrog, Russian
Federation)
Dordopulo Alexey Igorevich, PhD, Head of Department, Scientific Research Center of Supercomputers
and Neurocomputers (Taganrog, Russian Federation)
Levin Ilya Izrailevich, Dr. Sc., professor, Director of Scientific Research Center of Supercomputers
and Neurocomputers (Taganrog, Russian Federation)
Gudkov Vyacheslav Aleksandrovich, PhD, Senior staff scientist, Scientific Research Center
of Supercomputers and Neurocomputers (Taganrog, Russian Federation). А.А. Гуленок1, А.И. Дордопуло2, И.И. Левин2, В.А. Гудков2
1 Научно-исследовательский институт многопроцессорных вычислительных систем
Южного федерального университета (347928 Таганрог, ул. Чехова, д. 2, ГСП-284)
2 Научно-исследовательский центр супер-ЭВМ и нейрокомпьютеров
(347900 Таганрог, Итальянский пр., д. 106)