世界需要一种新的编程语言吗?

由迪克Selwood

线性执行一个程序的处理器是不自然的。这是第一台计算机的冯·诺依曼和图灵的,部分原因是创建所需的资源甚至单个处理器是巨大的。它一直是电脑操作的方式仅仅因为“这是工作的电脑。“也许这有点不公平,但是如果我们训练成千上万的人认为的方式让他们开发的系统执行线性,那么很难让他们认为在其他方面。

但世界本质上是平行的。在任何社会,公司或其他组织,人们会在自己的领域的活动和与他人沟通。为什么会有这种忙乱多么困难是建立在多处理器系统,将执行吗?,更令人惊讶的是,为什么这个麻烦问题在嵌入式世界,我们一直在构建系统将并行度高了几十年?并行执行的不同元素不一定执行在一个多核处理元素,甚至在相同的处理器架构的多个副本,但所有的问题,目前长期痛苦的辩论的话题已经被解决在产品运输数百万。

的一些问题在实现多核架构选择相关,特别是处理器和他们的应用程序如何沟通。英特尔的决定通过高速缓冲存储器进行通信,例如,也备受质疑,最大的问号如何将扩展到几十甚至几百个内核。英特尔公司,该公司可能会发现解决这个问题的方法。但真正的问题是:人是保守的,,一旦培训在一个特定的思维方式,他们不愿改变。就是这样的一个特例,程序员将坚持不从他们的语言训练。

现在我们看到担忧编程并行系统的爆炸,引发部分英特尔的公开接受多核的方式来达到提高处理器性能在可接受的水平的电力消耗。在这一连串的新公司推出新的多处理器架构。所以人们正在寻找更好的方法来开发新系统,将现有的或遗留软件这些新系统。

首先把遗留问题。下周,我的同事,布梅奥,荷兰的公司将着眼于如何向量面料,开发了强大的工具来分析现有代码和parallelising它运行多个线程。其他人尝试这个,但他们遇到Amdahl法则,这表示,虽然你可能会显著改善通过parallelising执行代码的速度,最大的大小顺序部分parallelisation过程完成后仍是限制总体运行时改进。

本周,我更感兴趣的是如何开发新软件。到目前为止,主要的努力一直致力于增加并行结构现有的语言,而且,在嵌入空间中,这通常是C,这引发了一些有趣的问题,作为C语言已经庞大和杂乱。通常采取的路线是创建一个C的子集,然后添加所需的结构,把语言分成部分可以并行执行,为它们之间的通信。但当你开始看这些语言,很明显,许多被设计为运行在大型机器,甚至超级计算机,他们不适合嵌入式环境。(和韩德尔C生成硬件设计语言和设计仍在使用FPGA编程)。

好的,所以我们要从这里去哪里?塔克塔夫脱,AdaCore,毫不怀疑。他认为我们需要考虑一种新的语言,他一直致力于一个——他称之为滑翔伞。

给这一些上下文,塔夫脱已经存在。近四十年前他第一个UNIX机器上的系统程序员在野外,在哈佛大学。干预时间的他大部分时间都致力于Ada,包括建立一个的任务,而承认Ada在Ada编译器。编译器需要做的不仅仅是编译和分析工具,帮助他开始大楼改进优化。这些工具还强调了代码问题,他看着方式显示这些程序员。最后,他放弃了编译的东西,集中在代码分析、生产、在他创建的一家公司叫做SofCheck,一组为Java和Ada静态代码分析工具。

AdaCore他的许可,包含SofCheck检查员进入CodePeer工具,,早在2012年,收购这家公司,塔夫脱语言研究的主任。他对他的工作在滑翔伞(平行规范和实现语言)。

他致力于滑翔伞的理由是,他看见,将很快需要开发系统几百个内核上运行。他认为,今天的语言不仅要发现很难扩展到应付这种级别的并行性,但在许多语言结构使其确信他们不会合适。他特别parallelisation断路器列表包括:

全局变量
垃圾收集全球堆
参数混叠
运行时异常处理
显式线程
明确的锁定/解锁
明确的等待/信号
竞态条件

最糟糕的是…

指针

如果你是吃饭和塔夫脱想赶上吃饭,问问他有什么问题在并行环境下的指针。足够的时间来吃,听。所以滑翔伞排除指针以及所有其他邪恶的语言结构列表。

(补上这些论点滑翔伞的博客也链接到下载的语言和库等)

滑翔伞的目的是熟悉人用来处理类似Java或c++。它使用一种面向对象的模型(取代了指针和扩展和收缩对象)。但最初的区别是,它需要程序员努力编写顺序代码,默认模式是平行的。

编译器显然是语言不可分割的一部分,与塔夫脱的经验开发编译器和代码分析工具对编译器的错误检查和调试。实际上,高性能和专业代码分析器以及一个编译器,它看起来,和消除竞争条件和其他运行时错误条件,如使用null值或未初始化的数据,索引数组外,数字溢出,悬空引用,等。编译器还创建了数百micro-threads,可以分配给多个处理器/核心执行。

显然,塔夫脱是一个伟大的滑翔伞爱好者;这是他的创作。由你进行仔细检查,看看是否有可能满足您的并行处理需求。但不管未来滑翔伞,程序员必须要咬紧牙关,接受,如果他们要有效地开发项目为嵌入式应用程序部署大规模并行处理,他们将需要一种新的语言。将会有进一步的现状的努力试图迫使现有语言并行处理模式,但这些都是低效的,可能会需要集中清理,尚不存在的工具。最大的担忧是,识别需要的是将引发爆炸的新语言,进一步使得水和开始更多软件的宗教战争。