SQL – транзакционная память и нормальные формы

Много более заметная проблема параллельной обработки данных незави- симыми операторами обнаружилась в практике применения общих баз дан- ных, приведшей к выделению языка запросов (SQL) и концепции транзакци- онной памяти, теперь рассматриваемой как перспективная основа семантики языков параллельного программирования.

Интересен поход к достижению эффективности через понятие нормальных форм, гарантирующих нужные свойства конструируемого объекта.

Occam – взаимодействие «процесс-канал»

Середина 1970-х годов характеризуется кризисом технологии программи- рования, выход из которого тогда виделся в массовом переходе к параллель- ному программированию. Активные исследования разрешимых классов па- раллельных схем программ показали ряд неудобных, снижающих эффектив- ность распараллеливания, конструкций, таких как ветвления. Э. Дейкстра опубликовал решение этой проблемы в форме защищенных команд, которая нашла свое место в определении языка Occam, предоставляющем для транс- пьютерного программирования модель взаимодействия CSP процесс-канал. В эти же годы популяризируются идеи структурного программирования, нацеленные на снижение сложности отладки программ, близкие идеям функ- ционального программирования, которое теперь рассматривается как один из универсальных методов представления удобно распараллеливаемых про- грамм.

Ada – «рандеву»

В проект языка Ada предпочли включить механизм «рандеву», сводящий представление взаимодействия процессов к рассредоточенному обмену сообщениями, подобному сигналам в оборудовании и модели CCS, что можно рассматривать как приаппаратное низкоуровневое средство, несколько диссонирующее с высоким уровнем языка.

БАРС – сетевое управление

В нашей стране разработаны языки БАРС и Поляр с разными концепци- ями сетевого управления процессами и представления дисциплины доступа к памяти. Программирование на уникальном по уровню средств управления процессами языке БАРС нацелено на обеспечение высокопроизводительных вычислений и организацию асинхронных параллельных процессов. При со- здании языка БАРС в качестве базового ЯВУ был привлечен популярный язык Pascal, в 1970-е годы перераставший из учебного в производственный

язык системного программирования. При сохранении основных принципов семантики вычислений были существенно обобщены средства структуриза- ции данных на основе понятия «мультимножество», приспособленного к именованию элементов структур данных и учета кратности их использова- ния. Работа с именованной памятью (Name-oriented) дополнена возможно- стью задавать дисциплину доступа к элементам памяти. Идеи более ранних языков параллельного программирования были развиты и обогащены в языке БАРС в трех направлениях:

– в качестве базовой структуры данных были выбраны мультимножества (размеченные множества с кратностью элементов);

– описание элементов памяти сопровождается предписанием дисциплины доступа к памяти;

– средства управления асинхронными процессами включали механизм се- тей Петри, координирующих работу независимо созданных функциональных фрагментов.

Процедуры в таком языке приспособлены к варьированию дисциплины доступа к данным и схемы управления процессами обработки данных. Сети Петри позволяют независимые описания процессов связывать в терминах разметки. Узлы с одинаковой разметкой срабатывают одновременно. Процесс обработки данных рассматривается как распределенная система, находящаяся под сетевым управлением. Узлы такой системы могут сработать в зависимости от условий готовности разной природы: доступность ресурсов, сигналы монитора, внутри сетевые отношения, иерархия сетей, правила функционирования разносортных подсетей. Вычисления, как и в языках APL и Sisal, распространяются со скаляров на сложные структуры. Радикальное продвижение в повышении уровня программирования, предложенное в языке БАРС, заключается в переносе механизма типизации данных на проблему типизации схем управления.