Роль распределенных вычислительных систем в решении современных задач. Инструментальная система DVM для разработки параллельных программ. Средства построения формальной модели графического интерфейса. Требования к графическому интерфейсу DVM-системы.
Данная работа посвящена проблемам разработки графического интерфейса для DVM-системы. Задача построения такого интерфейса еще по существу пока не ставилась, поскольку система активно развивалась, и ее интерфейсы заметно менялись. Практическое использование системы для разработки сложных параллельных программ неизбежно вносило и вносит коррективы в ее алгоритмы и интерфейсы.В первой модели программа представляет собой систему процессов, взаимодействующих с помощью передачи сообщений. Вторая модель может быть использована только на DSM-кластерах, то есть кластерах, на которых аппаратно или программно-аппаратно реализована распределенная общая память, позволяющая выполняющимся на разных узлах программам взаимодействовать через общие переменные. Особенно большие трудности возникают при необходимости использования многоуровневого параллелизма (например, параллелизм между разными подзадачами и параллелизм внутри подзадач). Программист указывает какие данные на какой процессор распределять, а компилятор сам распределяет вычисления таким образом, чтобы каждый узел работал со своими локальными данными. · Параллельная программа на исходном языке Фортран-DVM (или Си-DVM) превращается в программу на языке Фортран 77 (или Си), содержащую вызовы функций системы поддержки, и выполняющуюся в соответствии с моделью SPMD (одна программа - много данных) на каждом выделенном задаче процессоре.Та часть системы, которая является посредником в передаче данных от пользователя к самой программе, конвертируя эти данные из понятного человеку представления, в понятные системе и наоборот, называется интерфейсом. Интерфейс, в данном контексте, это часть программы, наиболее близкая к пользователю, и превращающая остальную программу в «черный ящик». А интерфейс, в свою очередь обращается к системе. Интерфейс должен уметь принимать от пользователя и передавать программе любые данные, передача которых между ними допускается этой программой. При этом графический интерфейс выполняет сразу несколько функций: · Он облегчает пользователю работу с программой, связывая функции программной системы с визуальными компонентами.Разработка модели велась на основе формального описания DVM-системы и перечня требований к графическому интерфейсу DVM-системы. При возобновлении разработки графического интерфейса DVM-системы, сравнение с формальной моделью позволит оценить соответствие интерфейса всем требованиям. Точками вода в систему являются вызовы всех ее команд, поскольку, при наличии правильных (распознаваемых системой) входных данных, работа с системой может быть начата с выполнения любой из них. Зато, в силу того, что модель описывает не саму систему, а ее интерфейс, и, следовательно, пользователю может быть предложен визуализированный выбор (в виде пунктов меню, или различных кнопок), набор вариантов использования увеличился, за счет введения двух новых : DVMFULLDEBUG, который предлагает пользователю выбрать способ отладки - сравнение трассировок или метод динамического контроля, и DVMDEBUG, который предлагает пользователю ввести необходимые данные, для того, чтобы произвести отладку методом сравнения трассировок за один шаг. (То есть, интерфейс, накопив данные параметров требующихся команд, по выбору этого варианта использования последовательно передает системе указания генерировать последовательный и параллельный варианты программы и эталонную трассировку, произвести сравнение трассировок, и в случае нахождения ошибок сравнения, сгенерировать параллельные трассировки, для дальнейшего анализа ошибок.) Это объединение команд необязательно для интерфейса, но, так как оно допустимо, и может быть желательным, имеет смысл включить его в модель, не исключая, впрочем вариантов, основанных на отдельном использовании этих команд.На основе модели графического интерфейса DVM-системы, я разработала интерфейс ГРИФ. Эта программа отвечает требованиям к интерфейсу, которые диктует DVM-система на сегодняшний день. Это относится к требованиям: открыть в интерфейсе для пользователя все точки входа и проверять все вводимые пользователем значения параметров. В прошлом, мной был написан интерфейс отладчика DVM-системы в среде Delphi, на языке Object Pascal, и этот опыт подсказал, что когда возникнет необходимость создавать интерфейс всей системы, его нужно будет создать платформо-независимым. Так как сама DVM-система может работать под операционными системами семейства Windows95/NT и Unix, то хотелось бы ожидать не меньшей преносимости и от интерфейса.В рамках этой дипломной работы была построена формальная модель графического интерфейса DVM-системы. Это модель несет в себе свойства обеспечивающие соблюдение основных требований к интерфейсу DVM-системы.
План
Содержание
Введение
Глава 1. Распределенные вычислительные системы
Роль распределенных вычислительных систем в решении современных задач
Инструментальная система DVM для разработки параллельных программ
Глава 2. Графический интерфейс
Что такое графический интерфейс
Требования к графическому интерфейсу
Требования к графическому интерфейсу DVM-системы
Модель графического интерфейса
Глава 3. Формальная модель графического интерфейса
Средства построения формальной модели графического интерфейса
Формальная модель графического интерфейса
Глава 4. Графический интерфейс DVM-системы - ГРИФ
Как устроен ГРИФ
Детальное описание графического интерфейса ГРИФ
Заключение
Приложение
Список литературы
Введение
Данная работа посвящена проблемам разработки графического интерфейса для DVM-системы. Задача построения такого интерфейса еще по существу пока не ставилась, поскольку система активно развивалась, и ее интерфейсы заметно менялись. Система базируется на новой языковой модели, в ней реализованы новые методы функциональной отладки программ и отладки эффективности. Практическое использование системы для разработки сложных параллельных программ неизбежно вносило и вносит коррективы в ее алгоритмы и интерфейсы. В настоящее время отсутствие графического интерфейса становится заметным недостатком системы. Однако построение графического интерфейса для сложной программной системы, которая находится в стадии развития, является сложной задачей, решение которой можно существенно упростить путем проектирования обобщенной, формальной модели графического интерфейса DVM-системы. Такая абстрактная модель, позволит оценивать разрабатываемые варианты интерфейса с точки зрения соответствия модели, и проектировать оптимальные интерфейсы. Данная работа предлагает новый инструмент, предназначенный для формализации проектирования новых интерфейсов. В ее рамках был разработан новый интерфейс на языке Java, и проведена его оценка в сравнении с построенной формальной моделью.
Вывод
В рамках этой дипломной работы была построена формальная модель графического интерфейса DVM-системы. Это модель несет в себе свойства обеспечивающие соблюдение основных требований к интерфейсу DVM-системы. Разработка временных интерфейсов удовлетворяющих данной модели, позволит создавать удобные, эффективные и легко-изменяемые оболочки.
На основе данной модели был построен графический интерфейс к DVM-системе, удовлетворяющий всем требованиям, стоящим перед ним на нынешнем этапе развития системы. Этот интерфейс позволяет повысить эффективность работы с DVM-системой, и снизить ее суммарную стоимость владения.
В дальнейшем, при появлении необходимости совершенствовать интерфейс, разработчики могут дополнить существующий, руководствуясь формальной моделью, гарантирующей соблюдение всех требований.
Список литературы
1. Документация к системе DVM.
2. Коновалов Н. А., Крюков В. А., Погребцов А. А., Сазанов Ю. Л. C-DVM язык разработки мобильных параллельных программ.- М.: Препринт ИПМ им. М.В.Келдыша РАН, 1997. - №86. - 37 с.
3. Konovalov N. A., Krukov V. A., Mihailov S. N. and Pogrebtsov A. A. Fortran DVM - a Language for Portable Parallel Programs Development // Proceedings of Software For Multiprocessors and Supercomputers: Theory, Practice, Experience
4. Крюков В. А., Удовиченко Р. В. Отладка DVM-программ. - М.: Препринт ИПМ им. М.В.Келдыша РАН, 1999. - №56. - 26 с.
