分布並發透明的虛擬計算環境程式設計

《分布並發透明的虛擬計算環境程式設計》是依託北京大學，由曹東剛擔任負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：分布並發透明的虛擬計算環境程式設計
• 項目負責人：曹東剛
• 項目類別：面上項目
• 依託單位：北京大學

項目摘要

虛擬計算環境中處理器多核化、網路化對主流基於馮o諾依曼硬體體系、以命令式語言為主體的程式設計技術在程式高效編寫和執行方面提出新的挑戰。本課題針對面向網路的虛擬計算環境，研究支持透明分布並發的程式設計及運行支撐環境關鍵技術，目標是使得虛擬計算環境程式設計師可以象現在編寫單任務程式那樣，較容易地編寫可透明分布執行的並發程式，並支持其高效運行。課題擬採用基於開源Erlang/OTP平台進行語言擴展和平台設計的技術方案，利用Erlang語言已有的函式式編程和進程互動機制，引入實體建模設施並設計分布並發透明的編程模型，建立基於Erlang虛擬機集群的運行支持設施。課題預期成果包括一個基於Erlang的分布並發透明的程式設計設施，一個基於Erlang/OTP的面向虛擬計算環境的程式運行平台，一套分布並發程式開發技術與方法。本課題的所有技術代碼均將開源，並套用於虛擬計算環境、網構軟體、雲計算環境等。

結題摘要

隨著計算機網路不斷連線各種分布資源、形成全球泛在的“統一的計算機”、“虛擬計算環境”的時候，原有的程式難以像以往那樣輕易地在新的硬體上獲得性能加速，亟需研究與開發面向多核多處理器、面向網路多處理機的新型程式開發技術與工具。本課題開展分布並發透明的虛擬計算環境程式設計技術研究，目標是針對多核化、網路化等硬體變革帶來的分布並發程式設計需求，研究新型程式設計語言設施及支撐環境關鍵技術，使得程式設計師可以像現在編寫單任務程式那樣，較容易地編寫可透明分布執行的並發程式，並通過運行支撐環境進行自動化的任務調度和任務可靠性保障，降低分布並發套用的開發、管理、維護難度，提高編程效率。 本課題主要結果是一種基於Actor 模型的彈性編程技術及相關支持系統與工具。設計了基於Erlang語言、支持透明分布與動態伸縮的編程設施Uni_supervisor，實現了一套支持多種編程模型的開源彈性計算平台UniAS，該平台可以很好地支持高並發套用、彈性流處理套用、簡單並行套用實現彈性伸縮支持，目前已經在課題組所在實驗室的大數據處理平台中得到了套用，簡化了多類分布並發套用的開發。