Parallelisierungskonzepte und Synchronisationsmechanismen eines Interpreters für Storydiagramme (bibtex)
Reference:
, "Parallelisierungskonzepte und Synchronisationsmechanismen eines Interpreters für Storydiagramme", Master's thesis, Hasso-Plattner-Institut für Softwaresystemtechnik, Universität Potsdam, 2010.
Abstract:
Eine Änderung der Hardwarelandschaft durch die weitläufige Verwendung von Mehrkernprozessoren impliziert die Notwendigkeit paralleler Programmierung für die Umsetzung skalierbarer Softwaresysteme. Eine Parallelisierung beinhaltet die Softwareaufteilung in optimale Verarbeitungssegmente sowie die Aufgabenverteilung auf mehrere Prozessoren. Die entstehende Komplexität bei der Spezifizierung nebenläufigen Verhaltens und das Auftreten unerwünschter, nichtdeterministischer Effekte bedingen eine Abstraktion bei der Erstellung der Software. Modellgetriebene Softwareentwicklung (MDSE) ist ein Ansatz zur Komplexitätsreduktion durch die Verwendung von Modellen als primäres Entwicklungsartefakt. Ergänzend zu den Techniken der MDSE kapseln domänenspezifische Sprachen (DSLs) Expertenwissen für spezielle Anwendungsbereiche und ermöglichen Problemlösungen auf einem höheren Abstraktionsniveau. Diese Masterarbeit verbindet die für die neue Hardware dringend benötigten Parallelisierungskonzepte mit einem modellgetriebenen Ansatz. Hierzu wird eine bestehende DSL um explizite und implizite Parallelisierungskonzepte sowie Synchronisationsmechanismen auf Modellebene erweitert. Die Umsetzung eines parallelen Interpreters zur Ausführung der Modelle ergänzt durch weitere parallele Optimierungsansätze die Konzepte auf der Modellebene. Die neue Interpreterarchitektur kapselt die Komplexität einer parallelen Modellverarbeitung und reduziert dadurch die Fehleranfälligkeit in der Benutzung der DSL. Die Komplexitätsreduktion durch die DSL sowie eine Evaluierung der Konzepte hebt die Vorteile expliziter und impliziter Parallelität bei der Modellierung hervor. Des Weiteren verdeutlicht eine Evaluierung des entwickelten parallelen Interpreters das Parallelisierungspotenzial und Geschwindigkeitsvorteile der Modellausführung zur Laufzeit.
Links:
@MastersThesis{WaetzoldtMaster2010,
AUTHOR = {Wätzoldt, Sebastian},
TITLE = {{Parallelisierungskonzepte und Synchronisationsmechanismen eines Interpreters für Storydiagramme}},
YEAR = {2010},
MONTH = {December},
PAGES = {125},
SCHOOL = {Hasso-Plattner-Institut für Softwaresystemtechnik, Universität Potsdam},
ABSTRACT = {Eine Änderung der Hardwarelandschaft durch die weitläufige Verwendung von Mehrkernprozessoren impliziert die Notwendigkeit paralleler Programmierung für die Umsetzung skalierbarer Softwaresysteme. Eine Parallelisierung beinhaltet die Softwareaufteilung in optimale Verarbeitungssegmente sowie die Aufgabenverteilung auf mehrere Prozessoren. Die entstehende Komplexität bei der Spezifizierung nebenläufigen Verhaltens und das Auftreten unerwünschter, nichtdeterministischer Effekte bedingen eine Abstraktion bei der Erstellung der Software. Modellgetriebene Softwareentwicklung (MDSE) ist ein Ansatz zur Komplexitätsreduktion durch die Verwendung von Modellen als primäres Entwicklungsartefakt. Ergänzend zu den Techniken der MDSE kapseln domänenspezifische Sprachen (DSLs) Expertenwissen für spezielle Anwendungsbereiche und ermöglichen Problemlösungen auf einem höheren Abstraktionsniveau. Diese Masterarbeit verbindet die für die neue Hardware dringend benötigten Parallelisierungskonzepte mit einem modellgetriebenen Ansatz. Hierzu wird eine bestehende DSL um explizite und implizite Parallelisierungskonzepte sowie Synchronisationsmechanismen auf Modellebene erweitert. Die Umsetzung eines parallelen Interpreters zur Ausführung der Modelle ergänzt durch weitere parallele Optimierungsansätze die Konzepte auf der Modellebene. Die neue Interpreterarchitektur kapselt die Komplexität einer parallelen Modellverarbeitung und reduziert dadurch die Fehleranfälligkeit in der Benutzung der DSL. Die Komplexitätsreduktion durch die DSL sowie eine Evaluierung der Konzepte hebt die Vorteile expliziter und impliziter Parallelität bei der Modellierung hervor. Des Weiteren verdeutlicht eine Evaluierung des entwickelten parallelen Interpreters das Parallelisierungspotenzial und Geschwindigkeitsvorteile der Modellausführung zur Laufzeit.},
ANNOTE = {The change of the hardware landscape to widespread use of multi-core processors implies the need for parallel programming for creating scalable software systems. Parallelization includes the separation of software into optimal processing segments as well as the task deployment to multiple processors. The rising complexity in specifying concurrent software behavior and the appearance of undesirable, nondeterministic effects requires a new level of abstraction for developing software. Model-driven software engineering (MDSE) is one approach to reduce complexity using models as the primary development artifact. In addition to the techniques of MDSE, domain-specific languages (DSLs) encapsulate expert knowledge to solve problems 	at a higher level of abstraction. This master\^{a}��s thesis combines needed parallelization concepts for the new hardware with a model-driven approach. This thesis extends an existing DSL with explicit and implicit parallelization concepts as well as synchronization mechanisms at a modeling level. The implementation of a parallel interpreter for the execution of the models complements the concepts at model level by further parallel optimization approaches. The new interpreter architecture encapsulates the complexity of concurrent model processing. Therefore, the interpreter reduces the error rate in using the DSL. The reduction of complexity by the DSL as well as the evaluation of the concepts shows the advantages of modeling explicit and implicit parallelization. Furthermore, the evaluation of the developed parallel interpreter points out additional parallelization potential and performance advantages when the model is executed.}
}
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