Абрамова В.А., Вершубский В.Ю., Поздняков Л.А., Храмцов М.Ю., Шеина Н.П. Система программирования GNS. Технология подготовки прикладной программы в среде UNIX для вычислительного комплекса МВС-1000. - Препринт ИПМ РАН №20, М., 2000
Thole C.-A. Proposal for a Fortran Syntax Specification for distributed memory architectures. Version 1.0, April 1990, SUPRENUM GmbH, Bonn, 1990.
Solchenbach K. Suprenum - Fortran an MIMD/SIMD language. // Supercomputer, vol.6, №2, 1989
Горелик А.М. Фортран для многопроцессорных систем с распределенной памятью. Расширения языка Фортран GNS. - Препринт ИПМ РАН №26, М., 1998
Камынин С.С., Любимский Э.З. Алгоритмический машинно- независимый язык АЛМО. // Алгоритмы и алгоритмические языки. Вып.1. М. ВЦ АНСССР, 1968
The Parallel Computung Forum presents. PCF Fortran, v.3.0, Apr.,1990
X3H5 Parallel Extensions for Fortran. Apr., 1993 Document Number X3H5/93-SD2-Revision A.
Open MP. Simple, Portable, Scalable SMP Programming. (htpp://www.openmp.org/)
Кузьминский М. OpenMP: средства распараллеливания для многопроцессорных систем. //Открытые системы, 1998, №3.
Hiranandani S., Kennedy K., Tseng C.-W. Fortran D for MIMD Distributed-Memory Machines. Comm. of the ACM, vol. 35, N 8 (August 1992), 66-80
Zima H., Brezany P., Chapman B., Mexrotra P., Schwald A.Vienna Fortran. A Language Specification. Version 1.1
High Performance Fortran Forum, Language Specification, v.1., 1993
ftp://softlib/rice.edu/pub/HPF/hpf-v20.ps.gz
Коновалов Н.А., Крюков Н.А., Михайлов С.Н., Погребцов А.А. Fortran DVM - язык для разработки мобильных параллельных программ // Программирование 1995, №1, 49-54
Крюков В.А., Р.В.Удовиченко Р.В., Отладка DVM-программ. //Программирование №12, 2001, 19-29
Система DVM. htpp://www.keldysh.ru/dvm
Numrich W., Reid J. Co-array Fortran for parallel programming. //ISO/IEC JTC1/SC22/WG5 №1317
Андрианов А.Н., Бугеря А.Б., Ефимкин К.Н., Задыхайло И.Б. Норма. Описание языка. Рабочий стандарт. - Препринт ИПМ РАН №120, 1995.
Задыхайло И.Б, Ефимкин К.Н. Содержательные обозначения и языки нового поколения. //Информационные технологии и вычислительные системы. 1996, №2, 46-58
Андрианов А.Н. Система Норма. Разработка, реализация и использование для решения задач математической физики на параллельных ЭВМ. - Дисс. на соискание ученой степени доктора физико-математических наук. М., 2001.
Фортов В.Е. Индустрия программного обеспечения - это шанс для России. // Известия, 2000, 22 ноября.
Фортов В.Е. Обустроить в России Силиконовую долину. // Известия, 2002, 15 марта.
Горелик А.М. О целесообразности изучения современного Фортрана в вузах. //Программирование, 1996, №3. (English translation in Programming and Computer Software, 1996, №6).
Перечень публикаций, появившихся после завершения работы по обзору.
1. Воеводин В.В., Воеводин Вл.В. Параллельные вычисления. - Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2002.
2. Горелик А.М. Объектно-ориентированное программирование на современном Фортране. - Препринт Института прикладной математики им. М.В.Келдыша РАН, 2002, №70.
3. Немнюгин С.А., Стесик О.Л. Параллельное программирование для многопроцессорных вычислительных систем. - Санкт-Петербург: БХВ-Петербург, 2002.
Б. Совокупность исследований, финансируемых РФФИ
В обзоре рассмотрены два основных комплекса проблем:
1. Развитие языка Фортран с учетом развития архитектуры вычислительных систем и технологии программирования. Разработка новых международных стандартов языка и поддержка действующих стандартов. Разработка методологии использования новых средств языка.
2. Разработка, развитие и реализация средств спецификации параллельности на базе современного Фортрана для решения больших задач вычислительного характера на ЭВМ с различной параллельной архитектурой.
Б.1. В рамках решения первого круга проблем при финансовой поддержке РФФИ (проекты №97-01-00361 и №00-01-00043 ) проведены исследования действующих и разрабатываемых современных международных стандартов языка Фортран и сравнение их с более ранними, но еще используемыми в нашей стране версиями языка. На основе проведенного анализа разработаны некоторые предложения по усовершенствованию языковых средств при очередной ревизии Фортрана. Кроме того, разработаны рекомендации для прикладных специалистов по эффективному использованию новых средств современного Фортрана.
Наибольшее внимание уделено следующим проблемам.
Выявление средств, обеспечивающих создание более мобильных и более надежных прикладных программ.
Анализ средств поддержки объектно-ориентированного программирования.
Исследования, связанные с введением в язык средств периода компиляции.
Выявление некоторых нерегулярностей в языке и разработка предложений, позволяющих их устранить.
Исследования, связанные с развитием средств языка, которые обеспечивают удобный интерфейс Фортран-программ с С-программами.
Анализ средств параллельности в стандарте.
Разработка предложений по перечню средств, которые надо признать устаревшими в Фортране 2000; обоснования и предложения по их замене современными элементами языка.
Результаты проведенных исследований используются и могут быть использованы в дальнейшем в различных областях научных исследований, при решениии задач, требующих большого объема вычислений, а также для обучения современным технологиям программирования с использованием Фортрана.
Б2. В рамках решения второго круга проблем при финансовой поддержке РФФИ выполнены следующие исследования.
1. Развитие средств спецификации параллельности для распределенных систем.
В рамках проектов №96-01-00493 и №99-07-90443 разработаны и реализованы языки Фортран GNS и С GNS. Разработаны конкретные предложения по дальнейшему развитию Фортрана GNS на основе современных международных стандартов Фортрана (проект №97-01-00361). Система MPI адаптирована для отчественного многопроцессорного вычислительного комплекса МВС-100 и МВС 1000 (проект №99-01-00922). Результаты использованы для решения ряда задач математической физики.
2. Развитие средств спецификации параллельности, ориентированных на разбиение данных.
Этому направлению посвящены проекты №96-01-1745, № 99-01-00209 и №02-01-00752. Разработана и реализована для различных платформ система DVM, включающая Фортран DVM и С DVM. Система используется для решения задач математической физики.
3. Исследование средств спецификации параллельности для архитектуры с общей памятью. Такие исследования выполняются в проекте № 98-07-90290.
4. Непроцедурные языки для спецификации параллельности.
Этому направлению посвящены проекты №95-01-00575-а , №98-01-00987, №99-01-00842, №01-01-00411 и №02-01-01114. Разработан и реализован непроцедурный специализированный язык и система Норма. Система использована для решения (на ЭВМ различной параллельной архитектуры) ряда практических задач математической физики на статических структурных, неструктурных и адаптивных вложенных сетках.
5. Исследование методов решения задач автоматической генерации программ для современных компьютеров (проект №97-01-00977). Разработаны и апробированы различные варианты генерации параллельных программ по их последовательным аналогам, написанным на Фортране 77.
6. Организация всероссийского информационно-аналитического центра по параллельным вычислениям в сети Интернет .
Этому направлению посвящен проект №99-07-90230. Создан сайт www.parallel.ru, который широко используется, регулярно пополняется новой полезной информацией. В частности, сайт содержит информацию по средствам спецификации параллельности в Фортране.
В. Степень взаимного соответствия проблематики проектов РФФИ и проблем, указанных в разделах А и Б
Степень взаимного соответствия рассматривается для каждого из двух основных комплексов проблем, отмеченных выше.
В.1. По первому кругу проблем.
Современные международные стандарты, как уже отмечалось, являются результатом совместной деятельности экспертов многих стран. Специалисты нашей страны неоднократно участвовали в обсуждениях, голосованиях, посылали свои предложения, которые опубликованы в документах международной рабочей группы; многие предложения приняты во внимание; вклад отечественных специалистов неоднократно отмечался в официальных документах. Так, в итоговой резолюции встречи рабочей группы (ISO/IEC JTC1/SC22/WG5 №1412) предложения России, направленные по электронной почте, одобрены и отмечены благодарностью. В отчете 22-му подкомитету (ISO/IEC JTC1/SC22/WG5 №1221) координатор рабочей группы M. Ellis отметил Россию как страну, которая принимает активное участие в дискуссиях по электронной почте, хотя не имеет возможности участвовать во встречах.
Тем не менее, нельзя сказать, что наши предложения оказали существенное влияние на развитие данного направления. Хотя проекты РФФИ (указанные в Б.1.) выполнены с учетом деятельности международной рабочей группы, непосредственное участие в рабочей группе не поддерживается (отсутствует финансирование, в т.ч. для обеспечения специалистов необходимым оборудованием и для их непосредственного участия в ежегодных встречах).
В СССР были созданы рабочие группы по стандартизации языков программирования, в т.ч. группа по стандартизации Фортрана. В Российской Федерации такая группа не сформирована, и работа одного эксперта по личной инициативе и только по электронной почте не позволяет более активно участвовать в международной деятельности.
По нашему мнению, было бы весьма полезным более тесная интеграция российских ученых в международную деятельность по развитию и стандартизации Фортрана - языка, который лидирует при решении больших вычислительных задач на современных высокопроизводительных ЭВМ.
В.2. По второму кругу проблем.
Исследования по данному направлению, финансируемые РФФИ, проводятся в нашей стране с учетом исследований, проводимых за рубежом. В то же время нельзя говорить о существенном влиянии российских специалистов на решение проблем в международном масштабе. Одна из причин заключается в том, что в нашей стране недооценивается роль унификации и стандартизации в международном масштабе разрабатываемых средств.
Для решения данного круга проблем, как и в предыдущем случае, целесообразна более тесная интеграция российских специалистов в международную деятельность. Это было бы полезно и для престижа страны, и для того чтобы в международных стандартах учитывались традиции, опыт отечественных специалистов и особенности задач, решаемых в нашей стране. Что касается прикладных задач вычислительного характера, решаемых на современных компьютерах, они должны быть написаны на стандартных языках с использованием современных технологий, которые обеспечивают эти стандарты. Это позволит создавать конкурентноспособный программный продукт (см. А, раздел 13).