Интерфейсы уровней открытой Т-системы

Открытая Т-система строится на базе исполняемой спецификации (Т-микроядра).

Назначение исполняемой спецификации – определить бызовые сущности (как классы языка C++), специфицировать их программные интерфейсы и реализовать минимально-необходимую функциональность. Каждая базовая сущность обеспечивает поддержку одного из аспектов супервычислительной среды, и все вместе они обеспечивают традиционную функциональность Т-системы (см. [1], [2], [3]).

Исполняемая спецификация подразделяется на Т-рантайм и конвенции компиляции языка T++ в язык C++ (конвенции компиляции определяются в модулях txx и TXX.mc).

Таким образом, по отношеню к прикладному программному обеспечению открытая Т-система имеет два представления:

1. Как реализация языка программирования T++

2. Как библиотека, которую можно использовать для языка C++ напрямую.

Используемые технологии компиляции и конвертирования как раз и реализуют представление#1 через представление#2 (то есть перводят специфические ключевые слова языка T++ в соответствии с их семантикой в обращения к библиотеке Т-рантайма).

Реально рантайм (модуль trt) определяет базовые сервисные механизмы, необходимые для поддержки используемой технологии “Т-Суперструктура” в рамках мульти- или мета-компьютера.

Т-Суперструктура, или функционально-ориентированная супервычистительная надстройка,

структурно организована как три программных уровня S, M и Т (модули super, motor и tss).

Итак, мы перечислили все модули Т-микроядра. Перейдем теперь к описанию назначения и функциональности отдельных уровней Т-Суперструктуры.

S-уровень

Назначение S-уровня:

• Создать высокопроизводительную надстройку над стандарными средствами управления памятью (кэширующий аллокатор, механизмы подсчета ссылок) и потоками исполнения (кэширование тредов).

• Ввести абстракцию суперданных и обеспечить высокоэффективый разноприоритетный транспорт для их доставки в виде активных сообщений.

• Поддержать Суперпамять, или распределенную программно-управляемую память, доступную для всех существующих в распределеннной супервычислительной среде потоков.

S-уровень может быть по-разному реализован для разных архитектур.

M-уровень

Назначение M-уровня:

• Поддержать мобильные потоки исполнения, объекты и ссылки (MoTOR = Mobile Treads, Objects & References)

• Поддержать “копирование по необходимости” (Copy-On-Write) для суперданных.

• Поддержать операцию блокирования и освобождения мобильных объектов.

• Поддержать иерархию досок объявлений с информацией о нераспределенных задачах и незадействованных процессорных и прочих ресурсов.

T-уровень

Назначение T-уровня:

• Реализовать понятия неготового значения и ссылки на него

• Реализовать понятие Т-функция

Структура Т-уровня:

T-API и T-контекст

Понятие Т-контекста является ключевым при описании семантики языка T++. Т-контекст определяет специфические, несвойственные для последовательных программ свойства, и формируется на всех этапах существования программы:

• при создании исходного кода (ключевые слова языка T++)

• при компиляции (опции, указанные при компиляции программных модулей)

• во время статической или динамическая компоновки (указание набора расширений Т-ядра и их параметров)

• во время запуска программы (учет опций командной строки -tct)

• во время исполнения программы (вызовы функций tct в пользовательском коде).

С точки зрения пользователя при работе с Т-системой появляются некоторые сущности, специфические для обычных последовательных программ, но зачастую содержащие в себе привычные всем переменные, указатели, функции. Их специфические свойства как раз и определяются Т-контекстом, в котором они появляются. Перечислим эти свойства:

• Ячейка Суперпамяти

• Аллокация/освобождение N последовательных ячеек

• Чтение/запись суперданных

• Ожидание изменений ячейки с освобождением процессора

• Суперданные

• Копирование по необходимости (используя конструктор копирования)

• Пересылка в другое вычислительное пространство

• Суперпоток

• Аллокация/освобождение суперпотока

• Мобильное задание

• Создание мобильного задания

• Активация мобильного задания

• Мобильный объект

• Создание мобильного объекта

• Очередь на операции с мобильным объектом

• Т-функция

• Определение прототипа Т-функции

• Определение реализации Т-функции

• T-переменная

• Определение Т-переменной

• Множественное присваивание неготовых данных