Programmering af flerkerne-processorer og repræsentation af den virkelige verden direkte i programmeringssprogene.
Det er nogle af de ting, som står øverst på ønske-listen hos nogle af verdens mest indflydelsesrige sprog-designere.
På den årlige OOPSLA-konference om objekt-orienterede programmerings-sprog blev der for nylig diskuteret fremtidens udfordringer for program-meringssprog.
Det var en række koryfæer indenfor programmerings-sprog, der diskuterede programmeringssprogenes udvikling:
• James Gosling, ophavsmand til Java.
• Guy Steel, Lisp-ekspert.
• Anders Hejlsberg, Ophavsmand til C#, J++, Delphi, Turbo-pascal og Poly-Pascal.
• Bertrand Meyer, ophavsmand til Eiffel.
• Stephen Fraser, Cisco.
• Ole Lehrmann Madsen, designer af Beta.
Computerworld har talt med datalogi-professor Ole Lehrmann Madsen om OOPSLA-konferencen og fremtiden for programmeringssprog.
Foruden at have været med i software-udviklingen gennem 40 år, er Ole Lehrmann Madsen direktør for Alexandra-Instituttet, der fungerer som brobygger mellem it-forskning og erhvervsliv.
Hardware-udvikling skaber software-udfordringer
OOPSLA-konferencens panel var enige om, at efterhånden som flerkerne-processorer bliver mere udbredt, vil det give udfordringer til softwareudviklingen.
"Om nogle år vil selv desktop-pc'er have mange kerner. Hvordan udnytter man det bedst muligt og hvordan programmerer man flerkerneprocessorer?" spørger Ole Lehrmann Madsen.
Med en normal enkeltkerne-processor kan en computer kun udføre én instruktion ad gangen. Den kan gøre det usandsynligt hurtigt, så det virker som om den gør flere ting på samme tid, men i realiteten arbejder processoren altså med én instruktion ad gangen.
Med flerkerneprocessorer er det muligt at lave flere ting på samme tid i et program. Et program kan simpelthen deles op i to eller flere parallelle forløb.
Det giver selvfølgelig en effektiviseringsgevinst, men også en række udfordringer.
"To eller flere parallelle, sekventielle forløb kan skabe problemer. Hvis de samme data anvendes af parallelle processer, kan det gå galt.
Hvis den ene læser data, mens den anden skriver data, så er det inkonsistente data, der læses. Derfor forsøger man med alle mulige teknikker at synkronisere forløbene og låse data, så data ikke kan læses, mens der opdateres.
Det lyder måske simpelt, men i store systemer med millioner af linjers kode, meget data og mange processorer, så er det uhyggeligt kompliceret og svært at finde fejl.
Denne form for samtidighed eller concurrency-problemer er en meget stor udfordring," forklarer Ole Lehrmann Madsen.
Tråde, Erlang og andre mulige løsninger
I dag er der sprogkonstruktioner som tråde i Java, der forsøger at løse samtidighedsproblemer.
"Tråde i Java hjælper lidt, men det er ikke nok. Der er ikke noget i Java, der forhindrer, at trådene tilgår de samme variabler.
Man kan lave monitorer med entry, men det er svært at bruge, når det virkelig skalerer op.
Guy Steel mente, at konstruktioner som tråde i Java er en del af problemet, det er ikke den vej, man skal gå. Det er jeg ikke nødvendigvis helt enig med ham i, men der er masser af problemer med at kode den slags i Java.
Derfor snakker man også om, hvorvidt Javas biblioteker er trådsikre (thread-safe, red.). Er de robuste nok til at et containerlibrary eller en datastruktur kan anvendes fra flere forskellige tråde på samme tid?
Man prøver at indbygge ting, der gør samtidighed muligt, men det er kompliceret," siger Ole Lehrmann Madsen.
Nyt sprog eller Erlang
En anden måde at løse problemet med samtidighed er at konstruere et nyt programmeringssprog, der er specielt egnet til det. Der er delte meninger, om det er vejen frem. Erlang er et eksempel på et sprog specielt udviklet til at håndtere samtidighed.
"Erlang er det sprog hvor concurrency er i centrum. Der er mange, der er begejstrede for Erlang. Jeg har ikke selv erfaring med det, men jeg har bogen liggende, så jeg skal have læst den igen," siger Ole Lehrmann Madsen.
Erlang er et eksempel på et sprog, som måske ikke er så kendt i de brede udviklerkredse, men som kan få indirekte indflydelse på mainstream-sprog som C# og Java.
Det er ikke ukendt med forskersprog, der inspirerer mainstream-programmeringssprog.
Ole Lehrmann Madsen har selv været med til at udvikle programmeringssproget Beta, som måske ikke har den store udbredelse, men som i sprogdesign-kredse er et anerkendt sprog, ligesom Bertrand Meyers Eiffel-sprog har en høj stjerne blandt sprogdesignere.
Læs videre i morgen, torsdag, om fremtidens programmeringssprog - modellering og domænespecifikt.
Læs mere nu om danskernes banebrydende indflydelse siden 60'erne
Banebrydende dansk indflydelse
.
