Her fonksiyon çağrısı / bloğunun ayrı bir iş parçacığında yapıldığı programlama dili? [kapalı]

Şu anda eğlence için bir programlama dili yaratıyorum; burada her işlev çağrısı / yeni blok (eğer cümle, döngüler vb.) Ayrı bir iş parçacığında çalışacak. Yeni Konular oluşturmak yerine, standart bunu otomatik olarak yapmalı ve ana iş parçacığında çalışmasını istiyorsanız, bunu belirtmeniz gerekir.

Çok iş parçacıklı, paralel programlama hakkında bilgim yok ama temelleri biliyorum (Gelecekler, güvenli iş nesneleri). Bu nedenle, böyle bir dilin sözdizimini nasıl akıllıca göründüğünü ve hatta başlaması mümkün mü diye merak ediyorum. Amaç “yararlı” kılmak değil, eğlencesi ve öğrenme deneyimi için daha fazla.

(Göndermek için yanlış bir yer burası için üzgünüm. Eğer öyleyse, beni benim gibi bir soruya izin verilen doğru yere yönlendirirseniz sevinirim.

Her işlev çağrısı / yeni blok (eğer cümle, döngüler vb.) ayrı bir dizide çalışacaktır.

Hakkında çok şey Devamı devamından ve devamı-geçen tarzda (ve iş parçacığı veya değiş tokuş eden kavramlar ile ilişkisi) Okumayı önermek SICP & Lisp küçük parçalara . Ayrıca, Programlama Dili Pragmatik birkaç dilde yararlı bir genel bakış sunar ve kendi dilinizi tasarlamanıza yardımcı olur.

Bu nedenle, böyle bir dilin sözdiziminde nasıl akıllıca görünebileceğini merak ediyorum.

Sözdizimi fikirleri keşfetmek için çok önemli değil . Anlambilim çok daha önemli. İlk önce S-expr gibi bir sözdizimi ( benimsemeye göre Scheme ve çağrı / cc kullanarak prototip yapabileceksin ).

Fikirleriniz daha açık olduktan sonra (bazı deneylerden sonra), onları en üst düzey lambda üzerinde tartışabilir , daha seksi bir sözdizimi tanımlayabilirsiniz (insanların dilinizi benimsemesini istiyorsanız gerçekten önemli olan şey; Uygulama, ücretsiz bir yazılım örneği uygulaması, dokümantasyon, standart kütüphane, yabancı fonksiyon arayüzü vb.)

Haskell'e paralel veri araştırmaları hakkında bilgi edinmek isteyebilirsiniz . YouTube'da arama yaparsanız, Simon Peyton Jones da konuyla ilgili bazı ilginç görüşmelerde bulundu.

Konuşmalarından doğru hatırlıyorsam, saf işlevsel programlamada, konu oluşturma fırsatları bulmak neredeyse önemsizdir. Onun Araştırma Onun asıl sorun yaşıyor çok çok konuları oluşturma ve bunların sonuçlarını iletişim havai esasen paralellik faydalarını ağır basar, öyle ki, kısa ömürlü olduğunu. Örneğin, bir işleyiciyi sum $ fmap (+1) <100 length vector>, hesaplamak için 100 iş parçacığını döndürmeyi öğretmek kolaydır , ancak ek yükü buna değecek mi?

Bu durumda püf noktası, manuel olarak belirtmek üzere programlayıcıya bir yük getirmeden, konuları faydalı boyutlarda birleştiriyor. Gelecekteki bilgisayarları binlerce çekirdekli bilgisayarları etkin bir şekilde kullanmak için kırılması gereken zor bir problem.

Bu tam olarak Erlang'ın yaptığı şey. Dişleri birleştirmeyi çoğunlukla kuyruklar kullanarak işler. Mükemmel bir konsepttir, ancak arkaplanınız daha prosedürel tipte dillerse, başlangıçta başınızı sarmak biraz zordur. İçine bakarak tavsiye ederim.

Öncelikle , eşzamanlı bir algoritmayı tanımlamak için kullanılan bir dil olan PROMELA'ya bakmanızı tavsiye ederim , böylece bir model denetleyicisi , olası tüm davranışları yanlış davranış yapamadığını doğrulamak için zorlayabilir. (Eşzamanlı programlama doğru yapmak zor , bu yüzden böyle doğrulama teknikleri önemlidir.) Bütün yapıları ayrı ayrı dizgelerde çalıştırmaz, fakat oldukça tuhaf sözdizimi ve anlambilim vardır çünkü odak noktası eşzamanlı programların belirsizlikçiliğidir .

Daha soyut, π-matematik , paralel hesaplamayı modellemek için güzel bir yaklaşımdır. Communicating and Mobile Systems: The Pi Calculus adlı kitabı Robin Milner'den almadıysanız , kafanızı bulmak zor . Paralel hesaplama hakkında daha geniş bir anlamda "paylaşılan belleğe erişen çoklu iş parçacıkları" düşünmeme yardımcı oldu. Koşullu ifadelerin, “gotos” ve benzerlerinin daha basit, doğal olarak paralel ilkellerden nasıl inşa edilebileceği oldukça ilginçtir.

Sözdizimi ile ilgili olarak ... Bunu çözmenin en iyi yolu, bazı örnek programlar yazmaktır. Bir diziyi sıralamak veya aynı anda birkaç sunucuya ping atmak ve hangisinin en hızlı yanıt verdiğini bildirmek için bir program yazın veya paralel veya hiç değilse bir labirent çözmeye çalışın. Bunu yaparken söz diziminizde eksik olan şeyler görünecek ve bunları ekleyebilirsiniz. Birkaç şey ekledikten sonra, ortak bir şeyleri olup olmadığını kendinize sorun ve eğer öyleyse, belki birden çok amaca hizmet edebilecek daha basit bir yaklaşım bulabilirsiniz.

Geçmişte benzer projeler denenmiştir. Fikirleri yağmalamak için klasiklerle ilgili kitap okumayı öneririm. (Tüm bağlantılar Vikipedi’ye gider)

• Birlik Bu dil paralel programlamayı öğretmek için kullanılmış / kullanılmıştır. Aslında uygulandığını sanmıyorum. Sözdizimi biraz şifrelidir, ancak temelde bilinmeyen bir sırada yapılan ve yapılacak daha fazla bir şey olmadıkça tekrarlayan ifadeler koleksiyonunuz vardır. Bu istediğin şeye en yakın.

• Occam Bu dil aslında kullanmak için tasarlanmıştı, ancak gerçekten yakalanmadı. Burada PAR anahtar kelimesi var, bu da ifadelerin bir listesinin paralel olarak yürütülmesi gerektiği anlamına geliyor.

• Erlang Başka bir gerçek dünya dili. Bu bir telekom şirketi Ericsson tarafından kullanılır ve oldukça takipçisi var. Paralelliğin pratik ve kullanışlı hale getirilmesi için çok çalıştılar.

• Google GO Bu benim en sevdiğim grubum. Kavramsal olarak Erlang ile aynı, ancak daha iyi bir sözdizimi ve arkasında Google'ın ağırlığı var. Ne yanlış gidebilir ki?

Bir uyarı ile kapatmak istiyorum: Paralelliğin doğru olması çok zor. Modern programlardaki çoğu hata onu yanlış anlamanın sonucudur . Oraya gitmek istediğinden emin misin?

Mümkün olmakla birlikte, tüm düşünceli uygulamaların% 99 + 'ı için faydalı olmayacaktır. Mantık, tipik grup dizisine bağlıdır, bir akıştır. Adım adım bir soruna bir çözüme ulaşırsınız ve adımların sırası önemlidir, çünkü çoğunlukla bir adımın çıktısı bir sonraki için girdi olacaktır.

Birkaç durumda, birbirinden bağımsız olarak yapılabilecek birçok işiniz vardır, bunların paralel olarak çalışmasına izin vermeden önce sırayla ayarlamak genellikle ucuzdur.

Bu yüzden, zamanınızın en sevdiğiniz programlama dilinde çoklu iş parçacığı özelliklerini nasıl kullanacağınızı öğrenmek için harcanacağını düşünüyorum.

Clojure bazı fikirlere bakmaya değer olabilir.

http://clojure-doc.org/articles/language/concurrency_and_parallelism.html

İşte bazı düşünceler: Bir görevden bağımsız olarak gerçekleştirilebilecek bir hesaplama birimini çağırırsak: 1. Görevler bağımsızdır, bu yüzden aynı anda çalıştırılabilir. 2. Farklı görevler farklı kaynaklar gerektirir ve çalışmak için farklı zamanlar alır. Bu nedenle görevler zamanlanmalıdır. Maksimum verim için 4. Programlayıcı olarak görev yapacak tek program işletim sistemidir.

Büyük merkezi dağıtım elma gibi şeyler böyle bir zamanlayıcı sağlamak için bir girişimdir.

Yukarıdakiler, görevleri yerine getirme sorumluluğunun zorunlu olarak programlama dilinin sorumluluğu olmadığı anlamına gelir.

İkinci bir düşünce, paralel sistemlerin programlama yükünü mümkün olduğunca azaltmaktır. Bunu yapmanın tek yolu programdan nasıl bir şey yapılacağına dair herhangi bir şartnameyi kaldırmaktır. Bir program sadece ne yapılması gerektiğini belirtmeli ve gerisi otomatik olarak gerçekleşmelidir.

Yukarıdakiler muhtemelen, dinamik dillerin ve tam zamanında derlemenin yoludur.

Aradığın örtük paralellik olarak adlandırılır ve Sun / Oracle'ın Kalesi gibi bu kavramı araştıran diller vardır . Diğer şeylerin yanı sıra, (potansiyel olarak) paralellikte döngüler çalışır.

Ne yazık ki, sonlandırıldı ve çok fazla ölü bağlantı var, ancak yeterince zorluyorsanız, hala etrafta kayan birkaç PDF bulabilirsiniz.

https://www.eecis.udel.edu/~cavazos/cisc879-spring2008/papers/fortress.pdf (dile özgü)

http://stephane.ducasse.free.fr/Teaching/CoursAnnecy/0506-Master/ForPresentations/Fortress-PLDITutorialSlides9Jun2006.pdf

http://www.oracle.com/technetwork/systems/ts-5206-159453.pdf

http://dl.acm.org/citation.cfm?id=1122972 (ödeme duvarı)

Dikkat edilmesi gereken, genellikle her ifade / ifade için gerçek bir iş parçacığı başlatmak istemeyeceğinizdir, çünkü iş parçacığı oluşturmak ve başlatmak pahalıya mal olur - bunun yerine, yapmanız gereken iş parçalarını gönderdiğiniz iş parçacığı havuzunuz olur. . Ama bu bir uygulama detayı.

Böyle bir programlama dili olmasa da, VHDL'ye bir göz atmalısınız . Özellikle seri olarak yapmasını söylemediğiniz sürece doğal olarak her şeyi paralel yapan dijital devreyi tanımlamak için kullanılır. Hem dilinizi nasıl tasarlayabileceğiniz, hem de ne tür bir mantık için uygun olabileceği konusunda size bazı fikirler verebilir.

Bu, C ++ 'ta oldukça kolay bir şekilde simüle edilebilir. Sadece "every" * işlev çağrısının a tarafından gerçekleştirildiğinden emin olun std::future. Geri dönüş değerinin kullanımı basitçe .get()geleceği arayarak yapılır .

Bu nedenle, C ++ 'ı derleyerek dilinizi prototipleyebilirsiniz. Bu ayrıca bize sözdiziminin nasıl görüneceğini de söyler: temel fark, çağrı noktasını (giriş argümanlarının bulunduğu yer) dönüş noktasından (fonksiyon çıkışının kullanıldığı) ayırmanızdır.

(*) "Her fonksiyon" diyorum ama bir fonksiyon olarak sayılan size kalmış. Mı memsetözgü bir ya da işlev? Tam sayıların atanması veya kullanıcı tanımlı türlerin atanması bir işlev çağrısı mı?