10.14489/vkit.2019.11.pp.053-060

DOI: 10.14489/vkit.2019.11.pp.053-060

Писаренко И. В., Алексеев К. Н., Мельников А. К.
РЕСУРСОНЕЗАВИСИМОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ СОРТИРУЮЩИХ СЕТЕЙ НА ЯЗЫКЕ ПРОГРАММИРОВАНИЯ Set@l
(с. 53-60)

Аннотация. Предложено решение задачи создания ресурсонезависимых параллельных программ для высокопроизводительных вычислительных систем с реконфигурируемыми и гибридными архитектурами с помощью языка программирования Set@l, основанного на парадигме аспектно-ориентированного программирования и теоретико-множественном представлении кода. В отличие от высокоуровневого языка COLAMO, Set@l задает полный информационный граф решаемой задачи в абсолютно-параллельной форме и описывает правила редукции производительности для любых конфигураций вычислительной системы в виде отдельных аспектов программы. Показано на примере параллельных сортирующих сетей, что язык программирования Set@l позволяет описать разные типы сортирующих сетей и множество способов разбиения и редукции их информационных графов в единой аспектно-ориентированной программе.

Ключевые слова: ресурсонезависимое программирование; язык программирования Set@l; параллельные сортирующие сети.

Pisarenko I. V., Alekseev K. N., Melnikov A. K.
RESOURCE-INDEPENDENT REPRESENTATION OF SORTING NETWORKS IN Set@l PROGRAMMING LANGUAGE
(pp. 53-60)

Abstract. The development of scalable parallel programs for high-performance computer systems with reconfigurable and hybrid architectures is an important problem in the field of modern supercomputer engineering. Resource-independent applied software in the high-level COLAMO programming language describes only the limited number of the algorithm implementations for some configurations due to the inductive principle of the information graph forming. However, the creation of efficient resource-independent parallel software requires programming tool that supports both induction and reduction of calculations. To solve the problem, we propose the application of the Set@l programming language based on the aspect-oriented programming paradigm and set-theoretical code representation. According to the aspect-oriented concept, Set@l describes an algorithm for the problem solution and its parallelizing and other implementation features as separated program modules – source code and various aspects. The programming language being considered has much in common with traditional set-theory-based languages such as SETL, SETLX and SETL2, but Set@l introduces the essential classification of collections by parallelism, definiteness, orderliness and other criteria. In contrast to the high-level COLAMO programming language, Set@l specifies the full information graph of a computational problem in the absolutely parallel form and describes the reduction principles for all configurations of a computer system as independent aspects of a program. In this paper, we demonstrate that the aspect-oriented sorting program in the Set@l language defines different types of quadratic sorting networks and various methods of their partition and reduction.

Keywords: Resource-independent programming; Set@l programming language; Parallel sorting networks.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

И. В. Писаренко, К. Н. Алексеев (ООО «Научно-исследовательский центр супер-ЭВМ и нейрокомпьютеров», Таганрог, Россия) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
А. К. Мельников (ЗАО «ИнформИнвестГрупп», Москва, Россия)

Eng

I. V. Pisarenko, K. N. Alekseev (Supercomputers and Neurocomputers Research Center Co Ltd., Taganrog, Russia) E-mail: Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript
A. K. Melnikov (“InformInvestGroup” CJSC, Moscow, Russia)

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Алгоритмы: построение и анализ / Т. Х. Кормен и др. / 2-е изд. М.: Издательский дом «Вильямс», 2005. 1296 с.
2. Каляев А. В., Левин И. И. Модульно-наращиваемые многопроцессорные системы со структурно-процедурной организацией вычислений. М.: ООО Издательство «Янус-К», 2003. 380 с.
3. Дордопуло А. И., Левин И. И. Ресурсонезависимое программирование гибридных реконфигурируемых вычислительных систем // Суперкомпьютерные дни в России: тр. Междунар. конф. Москва, 25–26 сентября 2017. М., 2017 г. C. 714 – 723.
4. Язык архитектурно-независимого программирования вычислительных систем Set@l / И. И. Левин и др. // Вестник компьютерных и информационных технологий. 2019. № 3. С. 48 – 56. doi: 10.14489/vkit.2019.03.pp.048-056
5. Safonov V. O. Using Aspect-oriented programming for Trustworthy Software Development. New York: John Wiley & Sons, 2008. 352 p.
6. Programming with Sets: An Introduction to SETL. / J. T. Schwartz et al. New York: Springer-Verlag, 1986. 493 p.
7. Кнут Д. Э. Искусство программирования. Т. 3. Сортировка и поиск : пер. с англ. 2-е изд. М.: Издательский дом «Вильямс», 2000. 832 с.

Eng

1. Kormen T. H., Leyzerson Ch. I., Rivest R. L., Shtayn K. (2005). Algorithms: construction and analysis. 2nd ed. Moscow: Izdatel'skiy dom «Vil'yams». [in Russian language]
2. Kalyaev A. V., Levin I. I. (2003). Modularly stackable multiprocessor systems with structurally-procedural organization of calculations. Moscow: OOO «Izdatel'stvo Yanus-K». [in Russian language]
3. Dordopulo A. I., Levin I. I. (2017). Resource-independent programming of hybrid reconfigurable computing systems. Supercomputer days in Russia: proceedings of the International conference, 714 – 723. [in Russian language]
4. Levin I. I., Dordopulo A. I., Pisarenko I. V., Mel'nikov A. K. (2019). Language of architecture-independent programming of computer systems Set@l. Vestnik komp'yuternyh i informatsionnyh tekhnologiy, (3), pp. 48 – 56. [in Russian language] DOI: 10.14489/vkit.2019.03.pp.048-056
5. Safonov V. O. (2008). Using Aspect-oriented programming for Trustworthy Software Development. New York: John Wiley & Sons.
6. Schwartz J. T., Dewar R. B. K., Dubinsky E., Schonberg E. (1986). Programming with Sets: An Introduction to SETL. New York: Springer-Verlag.
7. Knut D. E. (2000). The Art of Programming, Vol. 3. Sort and Search. 2nd ed. Moscow: Izdatel'skiy dom «Vil'yams». [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

DOI: 10.14489/vkit.2019.11.pp.053-060

Скопируйте DOI статьи и перейдите по ссылке https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-vestnik-kompyuternyh-i-informatsionnyh-tehnologiy

В комментарии к заказу обязательно укажите DOI статьи.

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

DOI: 10.14489/vkit.2019.11.pp.053-060

Copy the article DOI and follow the link https://id-spektr.ru/product/pokupka-elektronnoy-stati-iz-zhurnala-vestnik-kompyuternyh-i-informatsionnyh-tehnologiy

Please specify the article DOI in the order comments.