Parallelrechner-Architekturen

Parallelrechner-Architekturen zeigen den Weg zu hochleistungsfähigen, kostengünstigen Rechnerstrukturen. Um ihr Leistungspotential für möglichst breite Anwendungsbereiche einfach und wirkungsvoll nutzbar zu machen, müssen Rechnerarchitektur und Softwarearchitektur einschließlich der Programmiersprachen gemeinsam betrachtet und im Einklang miteinander entwickelt werden. In diesem Buch werden Aspekte der Parallelverarbeitung bei modernen imperativen und deklarativen Sprachen dargestellt, daraus resultierende Anforderungen an parallele Systemarchitekturen abgeleitet sowie geeignete Architekturen vorgestellt und bewertet. Im einzelnen werden behandelt: imperative Sprachen (prozedurale und objekt-orientierte), deklarative Sprachen (funktionale und logische), Ebenen der Parallelität, Granularität der Verarbeitungspakete, explizite und implizite Parallelität, Anforderungen an Kommunikation und Synchronisation, Prozeß- und Speicherverwaltung, abstrakte Maschinen, Konzepte für die Umsetzung der abstrakten Maschinen in physikalische Architekturen sowie bekannte Realisierungen.

1 Einleitung.- 1.1 Programmierparadigmen.- 1.2 Parallelitätsebenen.- 1.3 Homogene bzw. heterogene Struktur des Mehrrechnersystems.- 1.4 Verbindungs-Netzwerke.- 1.5 Garbage Collection.- 1.6 Overhead.- 1.7 Literaturverzeichnis.- 2 Prozedurale Programmiersprachen (Ada, CHILL).- 2.1 Einführung und Sprachmittel der höheren Programmier-sprachen Ada und CHILL.- 2.2 Parallelitätseigenschaften.- 2.3 Kommunikation und Synchronisation.- 2.4 Parallelitätsbedingte Verwaltungsaufgaben.- 2.5 Abstrakte Maschine.- 2.6 Hardware-Architekturen.- 2.7 Resümee.- 2.8 Literaturverzeichnis.- 3 Objektorientierte Programmiersprachen.- 3.1 Einführung und Sprachmittel.- 3.2 Parallelitätseigenschaften.- 3.3 Kommunikation und Synchronisation.- 3.4 Parallelitätsbedingte Verwaltungsaufgaben.- 3.5 Abstrakte Maschine.- 3.6 Hardware-Architekturen.- 3.7 Resümee.- 3.8 Literaturverzeichnis.- 4 Funktionsbasierte Programmiersprachen.- 4.1 Einführung und Sprachmittel.- 4.2 Parallelitätseigenschaften.- 4.3 Kommunikation und Synchronisation.- 4.4 Parallelitätsbedingte Verwaltungsaufgaben.- 4.5 Abstrakte Maschine.- 4.6 Hardware-Architekturen.- 4.7 Resümee.- 4.8 Literaturverzeichnis.- 5 Logische Programmiersprachen.- 5.1 Einführung in Prolog.- 5.2 Vom ODER-Parallelismus beeinflußte Ansätze zur parallelen Abarbeitung von Prolog.- 5.3 Committed-Choice Sprachen.- 5.4 PROLOG-Anwendungen und Datenbanken.- 5.5 Literaturverzeichnis.- 6 Vergleich der Architekturvorschläge.- 7 Glossar.