分布式编程语言DCDL：框架与应用详解

第2章分布式程序设计语言深入探讨了在构建分布式系统中所需的新型编程模型和工具。传统的一体化编程语言如Fortran、Pascal和C在设计分布式程序时面临挑战，因为它们无法有效地处理并发性、通信、同步和容错性问题。为了克服这些问题，章节介绍了类CSP分布式控制描述语言（DCDL），这是一种通用的分布式程序设计语言。 DCDL作为一种框架控制驱动语言，与模式驱动（PROLOG）、数据驱动（VAL）或需求驱动（FP）语言相比，更侧重于描述并行操作、进程间通信和同步机制，类似于通信顺序进程（CSP）的概念。它的设计目标是在抽象层面上提供解决方案，适用于操作系统层、语言运行时系统层或用户层面，从而简化并发控制和容错处理。 分布式程序设计的关键需求体现在以下几个方面： 1. **多PE使用**：在分布式环境中，程序通常运行在多个处理器或实体（PE）上，这就需要支持并行执行和资源分配。 2. **PE间合作**：包括通信和同步。通信涉及进程间的信息交换，而同步确保多个进程按照预定的顺序或条件协调工作，比如避免竞态条件。 3. **容错设计**：分布式系统必须能处理局部故障，这意味着需要设计策略来维持系统的可用性和鲁棒性。 在解决这些问题时，可以考虑在不同的抽象层次上进行： - **用户层**：用户可以直接编写能处理分布式环境的代码，但需要明确如何在各节点间协作。 - **语言运行时层**：编程语言提供内置的并发和通信支持，帮助开发者编写高效的分布式程序。 - **操作系统层**：操作系统内核提供了底层的机制，如进程调度和网络通信，支持分布式程序的执行。 DCDL作为一种命令型语言，其语法和语义定义了如何组织和控制这些分布式控制结构。通过它，程序员能够以一种独立于特定实现方式的方式来描述复杂的分布式控制流程，这使得分布式程序设计更加模块化和易于理解。在后续章节中，会详细介绍互斥和条件同步，以及如何通过DCDL在实践中实现这些概念。