Технология программирования вычислительных систем гибридного типа с адаптацией и масштабированием вычислений

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.