8152

8152

توزيع خودكار برنامه هاي ترتيبي شيئ گرا بر روي چندكامپيوترهاي همگون

دكتري

كامپيوتر

1387

1387

دكتر سعيد پارسا

هزينه بالا و عدم مقياس پذيري ابركامپيوترها انگيزه استفاده از خوشه ها و شبكه هاي اختصاصي از كامپيوترها را براي حل مسايل محاسباتي مطرح نموده است. در اين راستا همگام با اصول برنامه نويسي سطح بالا، مساله پنهان سازي جزييات شبكه از ديدگاه برنامه نويس و ايجاد ميان افزارهاي مورد نياز براي توزيع برنامه هاي علمي، مطرح مي باشد. در اين رساله، رويكرد نويني مبتني بر پيمانه بندي مجدد براي تبديل خودكار يك برنامه شيئ گراي بازمانده به برنامه توزيعي، (POREL) نرم افزار بنام پورل جهت افزايش سرعت اجرايي آن تا حد ممكن، ارايه شده است. برنامه توزيعي حاصل به صورت مجموعه اي از پيمانه ها مي باشد كه بر اساس يك مدل با كارايي بالا بدست آمده اند و بر روي يك خوشه قابل اجرا مي باشند. پيش بيني حداكثر تعداد گره هاي محاسباتي مورد نياز در خوشه، تعيين ساختار مناسب توزيعي براي برنامه، بهينه سازي ميزان همروندي كد توزيعي، ارايه الگوي نوين لاي هاي معماري براي استقلال از جزييات ميان افزار و ساختار ارتباطي شبكه از جمله ويژگيهاي رويكرد پورل مي باشند. هدف از توزيع برنامه در پورل، تسريع اجراي برنامه هاي شيئ گراي بازمانده، در مقياس دانه درشت و بدون دخالت برنامه نويس مي باشد. رويكرد پورل نه تنها براي توزيع بار اجرايي كاربردهاي علمي و محاسباتي قابل استفاده مي باشد بلكه مي تواند براي تسريع اجراي هر نوع كاربرد شيئگرا مورد استفاده قرار گيرد. ميزان افزايش كارايي اجرا بسته به نوع كاربرد موردنظر مي تواند از كاهش زمان پاسخ به اندازه چندين دقيقه، در كاربردهايي با محدوديت زمان پاسخ، تا چندين ساعت در كابردهاي علمي- محاسباتي متغير باشد. براي رسيدن به اين هدف در پورل، ابتدا متن برنامه با استفاده از الگوريتمهاي بهينه سازي تحليل شده و بهترين ترتيب ممكن براي اجراي دستورات انتخاب مي شود. سپس يك رابطه ارزيابي كارايي از متن برنامه شيئ گرا استخراج شده و از آن براي ايجاد يك پيمانه بندي با حداكثر همروندي از برنامه در يك محيط پيمانه بندي منعطف استفاده مي شود. سيستم زمان اجراي پورل امكان برقراري ارتباط بين پيمانه ها را در يك خوشه به گونه اي فراهم مي نمايد كه منطق اجراي ترتيبي برنامه حفظ گردد. حفظ منطق اجراي ترتيبي به معني حفظ وابستگيهاي داده اي و كنترلي برنامه اوليه در برنامه توزيع شده حاصل مي باشد. توصيف صوري اين سيستم زمان اجرا، اين مطلب را اثبات مي نمايد. با استفاده از چندين مورد مطالعه، كارايي روش پورل در افزايش سرعت اجراي كاربردهاي شيئ گراي بازمانده در مقايسه با روشهاي موجود نشان داده شده است. كلمات كليدي: محاسبات خوشه اي، پيمانه بندي مجدد، خوشه بندي نرم افزار، كارايي نرم افزار