Мајкл Скот - веќе има 34 години како професор по компјутерски науки на Универзитетот во Рочестер, а на неговиот роден универзитет во Висконсин-Медисон бил декан пет години. Тој истражува и ги учи студентите за паралелно и дистрибуирано програмирање и дизајн на јазици.

Светот го познава Мајкл од учебникот „Прагматика на програмски јазик“, што е со работата „Алгоритми за скалабилна синхронизација на мултипроцесори со заедничка меморија“ ја доби наградата Dijkstra како една од најпознатите во областа на дистрибуирани компјутери. Можеби го знаете и како автор на токму тој алгоритам Мајкл-Скот.

Заедно со Даг Ли, тој ги разви алгоритмите за неблокирање и синхроните редици кои ги напојуваат библиотеките Јава. Имплементација „двојни структури на податоци“ во JavaSE 6 ги подобри перформансите за 10 пати ThreadPoolExecutor.

Содржина:

• Рана кариера, Универзитетот во Рочестер. Проект Шарлот, јазик на рисот;
• IEEE скалабилен кохерентен интерфејс, MCS заклучување;
• Опстанок во свет кој постојано се менува;
• Дали студентите стануваат поглупави? Глобални трендови, интернационализација;
• Ефективна работа со ученици;
• Како да бидете во тек со подготовката на нови курсеви и книги;
• Врски помеѓу бизнисот и академијата;
• Практична имплементација на идеи. MCS, MS, CLH, JSR 166, работа со Даг Ли и повеќе;
• Трансакциска меморија;
• Нови архитектури. Победата на трансакциската меморија е близу;
• Неиспарлива меморија, Optane DIMM, ултра брзи уреди;
• Следниот голем тренд. Двојни структури на податоци. Хидра.

Интервјуто го води:

Виталиј Аксенов — моментално е постдоктор на IST Австрија и член на Катедрата за компјутерски технологии на Универзитетот ITMO. Спроведува истражувања во областа на теоријата и практиката на конкурентни структури на податоци. Пред да работи на ИСТ, докторирал на Универзитетот Париз Дидро и Универзитетот ИТМО под надзор на професорот Петер Кузњецов.

Алексеј Федоров - Продуцент во JUG Ru Group, руска компанија која организира конференции за програмери. Алексеј учествуваше во подготовката на повеќе од 50 конференции, а неговата биографија вклучува сè, од позиција на инженер за развој во Oracle (JCK, Java Platform Group) до позиција на развивач во Однокласници.

Владимир Ситников - Инженер во Netcracker. Десетгодишна работа на перформансите и приспособливоста на NetCracker OS, софтвер што го користат телекомуникациските оператори за автоматизирање на процесите за управување со мрежна и мрежна опрема. Заинтересирани за проблеми со перформансите на Java и Oracle Database. Автор на повеќе од десетина подобрувања во перформансите во официјалниот двигател PostgreSQL JDBC.

Рана кариера, Универзитетот во Рочестер. Проект Шарлот, јазик на рисот.

Alex: За почеток, сакав да ви кажам дека во Русија сите навистина ги сакаме компјутерските науки, науката за податоци и алгоритмите. Тоа е сосема непристојно. Прочитавме сè книга од Кормен, Лејзерсон и Ривест. Затоа, претстојната конференција, училиштето и самото ова интервју треба да бидат многу популарни. Добивме многу прашања за ова интервју од студенти, програмери и членови на заедницата, па затоа сме многу благодарни за оваа можност. Дали компјутерските науки ја добиваат истата љубов во САД?

Мајкл: Нашата област е толку разновидна, има толку многу насоки и влијае на општеството на толку многу различни начини што ми е тешко да ви дадам дефинитивен одговор. Но, факт е дека тоа донесе огромни промени во бизнисот, индустријата, уметноста и општо општеството во изминатите 30 години.

Виталий: Да почнеме со нешто далечно. На многу универзитети постои нешто како специјализација во одредена област. За Универзитетот Карнеги Мелон ова е паралелно пресметување, за МИТ тоа е криптографија, роботи и мултинишки. Има ли таква специјализација на Универзитетот во Рочестер?

Мајкл: Да бидам искрен, би рекол дека CMU и MIT се специјализирани во сите области. Нашиот оддел отсекогаш посветувал најголемо внимание на вештачката интелигенција. Половина од луѓето кои работат за нас се ангажирани во интеракција со вештачка интелигенција или човек-компјутер - овој удел е поголем отколку во другите оддели и отсекогаш бил така. Но, кога бев на универзитет, немав курсеви за вештачка интелигенција и никогаш не работев на ова поле. Значи, мојот оддел е специјализиран за проблем со кој немам никаква врска. Утеха е што вториот најважен проблем за нашиот оддел е паралелното и повеќенишко програмирање, односно мојата специјализација.

Виталий: Почнавте да работите во компјутерски науки кога полето на програмирање со повеќе нишки само што се појавуваше. Списокот на вашите публикации покажува дека вашите први дела се занимавале со прилично широк опсег на прашања: управување со меморијата во системи со повеќе нишки, дистрибуирани датотечни системи, оперативни системи. Зошто таква разновидност? Дали се обидувавте да го најдете вашето место во истражувачката заедница?

Мајкл: Како студент учествував во Проектот Шарлот на Универзитетот во Висконсин, каде што беше развиен еден од првите дистрибуирани оперативни системи. Таму работев заедно со Рафаел Финкел (Рафаел Финкел) и Марвин Соломон (Марвин Соломон). Мојата дисертација беше посветена на развој на јазик за системски софтвер за дистрибуирани системи - сега сите заборавија на тоа, и фала му на Бога. Го создадов програмскиот јазик Lynx, кој имаше за цел да го олесни создавањето сервери за лабаво поврзан дистрибуиран оперативен систем. Бидејќи во тоа време главно се занимавав со оперативни системи, претпоставував дека мојата кариера ќе биде главно поврзана со нив. Но, Рочестер беше многу мал универзитет, и поради тоа, различните групи таму многу тесно комуницираа едни со други. Немаше дузина други луѓе со оперативни системи со кои можам да разговарам, така што сите мои контакти беа со луѓе кои работеа во сосема различни области. Навистина уживав, да се биде сеопфатен е голема предност за мене. Ако зборуваме конкретно за структури на податоци со повеќе нишки и алгоритми за синхронизација, тогаш почнав да работам на нив сосема случајно.

IEEE скалабилен кохерентен интерфејс, заклучување MCS.

Виталий: Можете ли да ми кажете малку повеќе за ова?

Мајкл: Ова е смешна приказна која никогаш не се заморувам да ја кажувам на сите. Тоа се случи на конференција ASPLOS во Бостон - ова беше во доцните 80-ти или раните 90-ти. Џон Мелор-Крами (Џон Мелор-Крами), дипломиран на нашиот факултет. Го познавав, но претходно немавме спроведено заедничко истражување. Мери Вернон (Мери Вернон) од Висконсин одржа говор за мултипроцесорски систем што го развиваа во Висконсин: Висконсин Multicube. Овој Multicube имаше механизам за синхронизација на хардверско ниво наречен Q on Sync Bit, а подоцна беше преименуван во Q on Lock Bit бидејќи звучеше како сирење Колби, што беше игра на зборови. Ако сте заинтересирани за механизми за повеќенишки, веројатно знаете дека Colby на крајот стана мотор за синхронизација за стандардот IEEE Scalable Coherent Interface. Ова беше механизам за заклучување кој создаваше покажувачи од еден кеш до друг на хардверско ниво, така што секој држач за бравата знае чиј е редот. Кога Џон и јас слушнавме за ова, се погледнавме и рековме: зошто го правиме ова на хардверско ниво? Зарем не може истото да се постигне со користење на споредување и замена? Зедовме една од тетратките што лежеше во училницата и ја чкртавме Блокирање на MCS, додека Марија го продолжила својот извештај. Последователно, го имплементиравме, експериментиравме, идејата се покажа успешна и ја објавивме статијата. Во тоа време, оваа тема ми изгледаше само забавно одвлекување на вниманието, по што планирав да се вратам на оперативните системи. Но, потоа се појави друг проблем по истата линија, и на крајот синхронизацијата, повеќенишките и структурите на податоци станаа моја специјалност. Како што можете да видите, сето ова се случи случајно.

Виталий: Одамна сум запознаен со блокирањето MCS, но до сега не знаев дека тоа е ваше дело и не разбрав дека е акроним за вашите презимиња.

Како да се преживее во свет кој постојано се менува?

Alex: Имам прашање на поврзана тема. Пред 30 или 40 години имаше повеќе слобода во различни специјалитети. Ако сакате да започнете кариера во повеќенишки или дистрибуирани системи, добредојдени сте, ако сакате да влезете во оперативни системи, нема проблем. Во секоја област имаше многу отворени прашања и малку експерти. Сега се појавија тесни специјализации: не постојат само експерти за оперативни системи воопшто, постојат специјалисти за поединечни системи. Истото е и со повеќенишки и дистрибуирани системи. Но, проблемот е што нашите животи не се бескрајни, секој може да посвети само неколку децении на истражување. Како да се преживее во овој нов свет?

Мајкл: Ние не сме посебни во овој поглед истото се случи еднаш во други области. Имав среќа што почнав да работам во компјутерски науки кога полето беше во своите „тинејџерски“ години. Некои темели веќе беа поставени, но сè уште беше многу незрело. Оваа можност не се појавува често. Електротехниката постои многу долго време, физиката уште подолго, математиката речиси од почетокот на времето. Но, тоа не значи дека никој повеќе не прави интересни откритија во математиката. Има уште многу отворени проблеми, но во исто време треба да се научи повеќе. Во право сте кога забележувате дека сега има многу повеќе специјализации отколку порано, но тоа само значи дека се наоѓаме во иста ситуација како и повеќето други области на човековата активност.

Alex: Ме интересира попрактичниот аспект на прашањето овде. Имам математичко потекло, а за време на моите студии често присуствував на конференции и работев на различни научни теми. Открив дека никој од публиката не ги разбира моите извештаи, а на ист начин и извештаите на другите луѓе се разбирливи само за себе. Ова не е случај во темите на високо ниво, но штом почнете да навлегувате во нешто, публиката повеќе не може да биде во чекор со вас. Како се справувате со ова?

Мајкл: Не секогаш успешен. Неодамна подготвив извештај во кој навлегов премногу длабоко во техничките детали. Како што течеше говорот, стана јасно дека поголемиот дел од публиката не ме разбира, па морав да се прилагодам на ситуацијата во лет. Слајдовите не можеа да се променат, така што не испадна многу добро - затоа, генерално кажано, се трудам да не користам слајдови. Генерално, мојот совет е да ја земете предвид вашата публика. Треба да знаете со кого разговарате, какво е нивното ниво на знаење и што треба да слушнат за да ја ценат вашата работа.

Виталий: Можете ли да ни дадете навестување за што беше ова предавање?

Мајкл: Да бидам искрен, повеќе би сакал да не се проширувам на оваа тема за да ги оставам анонимни дотичните луѓе. Поентата е во тоа што честопати навлегуваме премногу длабоко во сложеноста на проблемот на кој работиме, така што ни станува тешко да објасниме на почетокот на говорот зошто проблемот е интересен и важен и како тој е поврзан со прашања кои публиката веќе знае. Според моите согледувања, најтешко им е на учениците да ја научат оваа вештина. И ова беше и слабата точка на мојот неодамнешен извештај. Правилно структуриран извештај треба уште од самиот почеток да најде контакт со публиката, да ѝ објасни што точно е проблемот и како тој се однесува на теми кои веќе и се познати. Колку е технички овој вовед зависи од публиката. Ако е целосно шарен, тогаш извештајот може да биде повеќестепен. Воведот треба да биде достапен за секого, и до крајот парчето можеби нема да може да биде во чекор со вас, но луѓето релативно запознаени со вашата област ќе можат да го сфатат.

Дали студентите стануваат поглупави? Глобални трендови, интернационализација.

Alex: Ги набљудувате студентите веќе неколку децении. Дали учениците стануваат поглупави или попаметни од деценија во деценија или од година во година? Во Русија, професорите постојано се жалат дека студентите секоја година стануваат поглупави, и навистина не е јасно што да се прави во врска со тоа.

Мајкл: Навистина може да слушнете многу негативност од нас старите. Потсвесно, имаме тенденција да очекуваме студентите да го апсорбираат целото 30-годишно искуство што веќе го имаме. Ако имам подлабоко разбирање отколку во 1985 година, зошто студентите го немаат? Веројатно затоа што имаат 20 години, што мислите? Мислам дека најзначајните промени во последните децении беа во демографскиот состав: сега имаме значително повеќе странски студенти, со исклучок на Канаѓаните. Порано имаше многу Канаѓани бидејќи сме многу блиску до канадската граница и студентите од таму можат да патуваат дома за време на викендите. Но, сега има многу добри универзитети во Канада, а Канаѓаните претпочитаат да студираат овде, значително помалку од нив доаѓаат во САД.

Alex: Дали мислите дека ова е локален тренд или глобален?

Мајкл: Не се сеќавам точно кој, но некој рече дека светот е рамен. Нашето поле стана многу повеќе меѓународно. ACM конференции Претходно се одржуваа исклучиво во рамките на САД, потоа решија да ги одржуваат еднаш на 4 години во други земји, а сега се одржуваат низ целиот свет. Овие промени влијаеја уште повеќе IEEE, бидејќи отсекогаш била повеќе меѓународна организација од ACM. А има и програмски столчиња од Кина, Индија, Русија, Германија и многу други земји, бидејќи сега секаде се случува многу.

Alex: Но, веројатно, има некои негативни аспекти на таквата интернационализација?

Мајкл: Би рекол дека сите негативни аспекти не се однесуваат на технологијата, туку на политиката. Некогаш, главниот проблем беше фактот што САД ги крадеа најпаметните и најталентираните луѓе од земјите низ светот. И сега главниот проблем се политичките игри меѓу различни земји околу визите и имиграцијата.

Alex: Односно бариери и такви работи. Тоа е јасно.

Владимир: Мене лично ме интересира каков пристап имате кога предавате нов предмет на студенти. Постојат различни опции: можете да се обидете пред сè да ги инспирирате да пробаат нешто ново или можете да обрнете повеќе внимание на деталите за тоа како функционира одредена технологија. Што преферираш?

Ефективна работа со ученици

Alex: И како да се најде проклетата рамнотежа помеѓу првото и второто?

Мајкл: Проблемот е што часовите не одат секогаш онака како што јас би сакал. Обично им давам на учениците материјал за читање однапред за да навлезат во него, да го разберат најдобро што можат и да формулираат прашања за оние делови што не можеа да ги разберат. Потоа на часот можете да се фокусирате на најтешките моменти и заедно да ги истражувате. Така најмногу сакам да држам часови. Но, со оглед на товарот што сега го носат студентите, не секогаш можам да се погрижам да се подготват однапред. Како резултат на тоа, треба да посветите многу повеќе време на општо прераскажување на материјалот отколку што би сакале. И покрај ова, се трудам да ги одржувам нашите часови интерактивни. Во спротивно, полесно е да се сними видео еднаш што учениците потоа ќе можат да го гледаат дома. Поентата на часовите во живо е човечката интеракција. На часот, претпочитам да користам креда и табла наместо слајдови, освен во одредени случаи кога дијаграмот е премногу сложен за да се прикаже на таблата. Благодарение на ова, не морам да се држам до ригиден план за лекција. Бидејќи не постои строг редослед по кој го давам материјалот, ова ми овозможува да го прилагодам на публиката во зависност од прашањата што ги добивам. Генерално, се трудам часовите да бидат што поинтерактивни, така што материјалот што го презентирам зависи од прашањата што ми се поставуваат.

Владимир: Тоа е одлично. Според моето искуство, доста е тешко да се натераат слушателите да поставуваат прашања. Дури и ако однапред побарате да поставите какви било прашања, колку и да се глупави или паметни, тие сепак молчат. Како се справувате со ова?

Мајкл: Ќе се смеете, но ако стоите доволно долго во тишина, порано или подоцна на сите ќе им стане непријатно и некој ќе постави прашање. Или можете да поставите едноставно техничко прашање со да или не одговор за да одредите дали луѓето го разбираат она што штотуку беше кажано. На пример, дали има трка со податоци во примерот погоре? Кој мисли така? Кој не мисли? Кој воопшто не разбира ништо, бидејќи вкупно само половина од рацете се качиле?

Виталий: И ако одговоривте погрешно, ве исфрлаат од час :)

Мајкл: Ако ништо не сте одговориле, тогаш треба да поставите прашање. Треба да разберам што точно студентот треба да знае за да одговори на прашањето што штотуку го поставив. Ми требаат да ми помогнат да им помогнам. Подготвен сум да се прилагодам на нив за да го разберат проблемот. Но, ако не знам што се случува во нивната глава, не можам да го сторам тоа. И ако на студентите не им давате мир доволно долго, понекогаш на крајот тие ги поставуваат вистинските прашања, односно оние кои ми дозволуваат да видам што точно се случува во главите на студентите. 

Alex: Дали овие прашања понекогаш водат до идеи за кои вие самите не сте размислувале порано? Дали се тие неочекувани? Дали ви дозволуваат да погледнете на проблемот во ново светло?

Мајкл: Има прашања кои отвораат нов начин на презентирање на материјалот. Често има прашања кои водат до интересни проблеми за кои не планирав да зборувам. Студентите често ми велат дека имам тенденција да излезам надвор од темата кога тоа ќе се случи. И, според нив, многу често ова е најинтересниот дел од лекцијата. Многу ретко, само неколку пати, студентите поставуваа прашања што поттикнаа нова насока во истражувањето и прераснаа во статија. Ова се случува многу почесто во разговорите со учениците отколку за време на часовите, но повремено се случувало и за време на часовите. 

Alex: Значи, студентите ви поставија прашања врз основа на кои потоа беше можно да се објави статија?

Мајкл: Да. 

Виталий: Колку често ги имате овие разговори со студенти? Кога сакаат да научат повеќе од она што беше опфатено за време на часот?

Мајкл: Со моите дипломирани студенти - цело време. Имам околу 5 или 6 од нив и постојано разговараме со нив нешто. А разговорите од ваков вид со студенти кои едноставно посетуваат мои часови не се многу чести. Иако посакувам ова да се случува почесто. Се сомневам дека едноставно се плашат да дојдат на факултет во работно време. Секој семестар, некои студенти успеваат да ја надминат оваа психолошка бариера и секогаш е многу интересно да се разговара со нив после часовите. Точно, да беа сите студенти толку храбри, едноставно немаше да имам доволно време. Значи, можеби сè работи како што треба. 

Виталий: Како успевате да најдете време за комуникација со студентите? Колку што знам, во САД наставниците имаат многу работа - аплицирање за грантови и слично. 

Мајкл: Искрено, работата со студенти е аспектот на мојата работа во кој најмногу уживам. Така што имам доволно мотивација за ова. Поголемиот дел од времето што го поминувам во мојата канцеларија го трошам на состаноци од секаков вид. Сега е лето, така што мојот распоред е помалку напорен, но во текот на учебната година секој ден од 9 до 17 часот имам се спакувано. Истражувачка работа, прегледи, грантови - за сето ова има само вечери и викенди. 

Како да бидете во тек со подготовката на нови курсеви и книги.

Alex: Дали во моментов продолжувате да предавате на некои курсеви што ги предавате долго време? Нешто како вовед во компјутерски науки.

Мајкл: Првото нешто што ми паѓа на ум овде е курс за програмски јазици. 

Alex: Колку е различна денешната верзија на овој курс од онаа пред 10, 20, 30 години? Можеби она што е поинтересно овде не се деталите за одреден курс, туку општите трендови.

Мајкл: Мојот курс за програмски јазици беше нешто невообичаен во времето кога го создадов. Почнав да го читам во доцните 1980-ти, заменувајќи го мојот колега Даг Болдвин (Даг Болдвин). Темата на курсот беше само тангенцијално поврзана со мојата специјалност, но кога тој замина, јас бев најдобриот кандидат за предавање на курсот. Не ми се допадна ниту еден учебник што постоеше во тоа време, па затоа сам го напишав учебникот за овој курс. (Забелешка на уредникот: зборуваме за книгата „Прагматика на програмски јазик“) Сега се користи во повеќе од 200 универзитети ширум светот. Мојот пристап е невообичаен по тоа што намерно ги меша проблемите на дизајнот и имплементацијата на јазикот и посветува големо внимание на интеракцијата помеѓу овие аспекти во сите можни области. Основниот пристап остана непроменет, како и многу основни концепти: апстракции, именски простори, модуларност, типови. Но, комплетот на јазици со кои се демонстрираат овие концепти е целосно променет. Кога курсот првпат беше креиран, имаше многу примери на Паскал, но денес многу од моите студенти не ни слушнале за овој јазик. Но, тие знаат Swift, Go, Rust, па морам да зборувам за јазиците што се користат денес. Исто така, студентите сега се добро упатени во јазиците за скриптирање, но кога почнав да го предавам овој курс, се работеше за компајлирани јазици. Сега ни треба многу материјал за Python, Ruby, па дури и Perl, затоа што ова е кодот кој се пишува во овие денови, и има многу интересни работи што се случуваат на овие јазици, вклучително и во областа на јазичниот дизајн. 

Виталий: Тогаш моето следно прашање ќе биде поврзано со претходното. Како да останете во чекор во оваа област? Се сомневам дека ажурирањето на ваков курс бара многу работа - треба да разбирате нови јазици, да ги разберете главните идеи. Како го правите ова?

Мајкл: Не можам да се пофалам дека секогаш успевам 100%. Но, најчесто го правам она што го прават сите други - читајте на Интернет. Ако сакам да го разберам Rust, го гуглам, одам на страницата на Mozilla и го читам прирачникот објавен таму. Ова е дел од работите што се случуваат во комерцијалниот развој. Ако зборуваме за наука, тогаш треба да ги следите извештаите на главните конференции. 

Врска помеѓу бизнисот и академијата

Виталий: Ајде да зборуваме за врската помеѓу бизнисот и научното истражување. Во вашата листа на дела, најдов неколку статии за кохерентност на кешот. Разбирам дека алгоритмите за конзистентност на кешот беа нестабилни во времето кога беа објавени? Или недоволно распространета. Колку вашите идеи беа вообичаени во пракса?

Мајкл: Не сум точно сигурен за кои публикации зборувате. Направив доста работа со моите студенти Бил Болоски (Вилијам Болоски) и Леонидас Контотанасис (Леонидас Контотанасис) во раните 1990-ти за управување со меморијата на Neumann машините. Во тоа време, бизнисот сè уште немаше разбирање за тоа како правилно да се направи мултипроцесорски систем: дали вреди да се создаде поддршка за пристап до оддалечена меморија на ниво на хардвер, дали вреди да се дистрибуира меморијата, дали е можно да се вчита кешот од далечинска меморија, или е неопходно да се преместуваат страници во операционата сала? Бил и Леонидас работеа во оваа област и истражуваа пристапи без далечинско вчитување на кешот. Ова не беше директно поврзано со кохерентноста на кешот, но сè уште беше работа на управувањето со NUMA меморијата и последователно од ова се зголемија современите пристапи за поставување страници во современите оперативни системи. Генерално, Бил и Леонидас направија важна работа, иако не највлијателни во оваа област - имаше многу други луѓе кои работеа на истото во тоа време. Подоцна, работев на тема поврзана со кохерентноста на кешот во контекст на хардверската трансакциска меморија. Групата со која работев на овој проблем на крајот доби неколку патенти. Зад нив стојат прилично интересни идеи, но не верувам дека на крајот ќе се спроведат во пракса. На еден или друг начин, тешко ми е да ја проценам нивната профитабилност. 

Alex: Во овој поглед, едно полично прашање: колку ви е важно вашите идеи да се реализираат? Или не размислуваш за тоа?

Мајкл: Сакам да го поставувам ова прашање во интервјуа со други луѓе, кандидати или кандидати кои сакаат да се приклучат на факултетот. Мислам дека нема точен одговор на ова прашање. Луѓето кои прават кул работи можат да имаат многу различни мотивации. Ме привлекуваат проблеми затоа што лично ми се интересни, а не поради нивните практични придобивки. Но, од друга страна, кога некоја интересна работа сепак ќе најде примена, навистина ми се допаѓа. Значи, тука не е лесно. Но, на почетокот на мојата работа, сè уште не ме води идејата за крајна употреба во светот, туку од хармонијата на идејата и желбата да ја истражам и да видам што доаѓа од неа. Ако на крајот даде практични резултати, супер. 

Alex: Поради вашето образование и искуство, вие сте поспособни од повеќето да ја процените вредноста на туѓите идеи. Можете да ги споредите и да одредите кој со кој работи подобро. Сигурен сум дека имате мислење за работи кои моментално се користат во пракса од големите производители како Интел. Од ваша гледна точка, колку е правилен курсот што го следат овие компании?

Мајкл: Практиката секогаш се врти околу она што може да биде комерцијално успешно, односно да создаде профит, а подобро прашајте некој друг за тоа. Мојата работа најмногу резултира со публикации, а во областа на оперативните системи тие се оценуваат врз основа на индикатори за перформанси: брзина, потрошувачка на енергија, големина на код. Но, секогаш ми се чинеше дека овие емпириски резултати се додаваат во статиите само за да можат да се објават, а вистинските мотиви за работа на луѓето се естетски. Истражувачите ги оценуваат решенијата од уметничка перспектива, се грижат за тоа колку се елегантни идеите и се обидуваат да создадат нешто подобро од постоечките пристапи. Истражувачите се водени од лични, субјективни, естетски мотиви. Но, не можете да пишувате за ова во самата статија, овие работи не се аргументи за програмската комисија. За среќа, елегантните решенија често се исто така брзи и евтини. Десетина мои колеги и јас разговаравме на оваа тема пред околу 15 години и на крајот напишавме статија за тоа. Мислам дека сè уште можете да го најдете сега, се вика „Како да се оцени системското истражување“ или нешто слично, има повеќе од десетина автори. Ова е единствената статија во која јас сум автор заедно Саша Федорова, па ако го побарате нејзиното име во мојата листа на публикации, ќе го најдете тоа што ви треба. Зборува за оценување на истражувањето на системите и колку е важна елеганцијата. 

Alex: Значи, постои разлика помеѓу стандардот на она што се смета за добро во науката и во бизнисот. Науката ги проценува перформансите, потрошувачката на енергија, TDP, леснотијата на имплементација и многу повеќе. Дали имате можност да спроведете ваков тип на истражување на универзитетот? Дали имате лабораторија со различни машини и различни архитектури во која би можеле да спроведувате експерименти?

Мајкл: Да, нашиот оддел има многу различни интересни машини. Најчесто тие се мали, имаме мал кластер и многу мултипроцесорски системи со различни акцелератори. Покрај тоа, кампусот има огромен компјутерски центар кој им служи на научници од неколку десетици различни дисциплини. Има околу илјада јазли и дваесет илјади јадра, сите на Linux. Ако се појави потреба, секогаш можете да купите AWS. Значи, немаме значителни ограничувања со хардверот. 

Alex: Како беше пред триесет години? Дали тогаш имаше проблеми?

Мајкл: Тогаш беше малку поинаку. Во средината до крајот на 1980-тите, науката се сметаше дека има недостиг од компјутерски ресурси. За да се поправи оваа ситуација, Националната научна фондација (Национална научна фондација) создаде програма за координирани експериментални истражувања (Coordinated Experimental Research, CER). Мисијата на програмата беше да обезбеди компјутерска инфраструктура за одделенијата за компјутерски науки и постигна значителна промена. Со парите што таа ги обезбеди, ние на Универзитетот во Рочестер купивме BBN Butterfly со 1984 јазли во 128 година, ова беше една година пред да пристигнам таму. Во тоа време тоа беше најголемиот мултипроцесорски систем во светот со заедничка меморија. Имаше 128 процесори, секој на посебна матична плоча и зафаќаше четири решетки. Секој процесор имаше по еден мегабајт меморија, 128 мегабајти RAM меморија беше незамислива количина во тоа време. На оваа машина за прв пат имплементиравме MCS заклучување. 

Alex: Значи, ако те разбирам правилно, тогаш во моментов проблемот со хардверот е решен? 

Мајкл: Во принцип, да. Има неколку предупредувања: прво, ако се занимавате со компјутерска архитектура на ниво на чип, тоа е тешко да се направи во академско опкружување бидејќи има многу подобри алатки за тоа во бизнисот. Ако ви треба нешто помало од 10 нанометри, ќе мора да го нарачате од некој друг. Во оваа област е многу полесно да се биде истражувач во Интел. Ако работите на оптички комуникации на чипови или на меморија со цврста состојба, ќе најдете технологии во бизнисот кои сè уште не се во науката, па мора да создадете сојузи. На пример, Стивен Свансон (Стивен Свансон) создаден такво партнерство за нови мемориски технологии. Оваа форма не секогаш функционира, но во некои случаи може да биде доста успешна. Покрај тоа, развојот на најмоќните компјутерски системи во науката е потежок. Најголемите суперкомпјутерски проекти моментално во САД, Јапонија и Кина се фокусирани на бизнисот. 

Практична имплементација на идеи. MCS, MS, CLH, JSR 166, работа со Даг Ли и повеќе.

Виталий: Веќе зборувавте за тоа како почнавте да работите на алгоритми за синхронизација. Имате две многу познати статии за Блокирање на MCS и Ред на Мајкл-Скот (МС), кои во извесна смисла беа имплементирани во Јава. (Забелешка на уредникот: може да се видат сите публикации по ссылке). Таму ова блокирање беше спроведено со некои измени и испадна CLH заклучување, а редот беше имплементиран како што беше наменет. Но, поминаа многу години помеѓу објавувањето на вашите статии и нивната практична примена. 

Alex: Се чини околу 10 години во случајот со редот.

Мајкл: Пред да се појават овие функции во стандардната библиотека Јава?

Виталий: Да. Што направи за да се случи ова? Или не направија ништо?

Мајкл: Можам да ви кажам како MS Queue влезе во Java 5. Неколку години пред да излезе, работев со групата на Марк Мојерс во Sun Microsystems во нивната лабораторија во близина на Бостон. Тој организираше работилница за луѓе кои ги познаваше, кои работеа на интересни проблеми во мултинишки, бидејќи сакаше да најде теми што може да ги продаде на нивната компанија. Таму првпат го запознав Даг Леа. Даг и јас и околу 25 други луѓе од Sun заедно разговаравме за презентацијата на Даг JSR 166, кој подоцна стана java.util.concurrent. Попатно, Даг рече дека би сакал да ја користи редицата MS, но за ова му треба бројач за бројот на елементи во редот за интерфејсот. Односно, тоа требаше да се направи со посебен метод, атомски, точен и брз. Предложив едноставно додавање сериски броеви на јазлите, земајќи го бројот на првиот и последниот јазол и одземајќи еден од другиот. Даг си ја почеша главата, рече „зошто да не“, и на крајот го направи токму тоа. Разговаравме за имплементирање на овој пристап во библиотеката, но Даг сам го заврши најголемиот дел од работата. Како резултат на тоа, тој успеа да воспостави одлична поддршка за повеќе нишки во Java. 

Alex: Значи, ако разбрав правилно, методот .size() требаше да биде дел од стандардниот интерфејс за редица и требаше да има алгоритамска сложеност од O(1)?

Мајкл: Да, и покрај ова, потребен е посебен бројач.

Alex: Затоа што ако го повикате методот .size() во Java, резултатот се очекува да биде достапен веднаш, а не врз основа на вистинската големина на колекцијата. Гледам, благодарам.

Мајкл: Неколку години подоцна работев на двојни структури на податоци со мојот студент Бил Шерер - всушност, ова е она за што ќе зборувам извештај за Хидра. Даг дојде кај нас и рече дека може да ги користи во Java Executor Framework. Заедно со Бил создадоа две имплементации, таканаречените фер и нефер редици. Ги советував за овој проект, иако не учествував во пишувањето на вистинскиот код. Како резултат на тоа, брзината на извршителите значително се зголеми. 

Владимир: Дали наидовте на неточни имплементации на вашите алгоритми или барања за додавање нови функции? Во принцип, практиката треба да се совпаѓа со теоријата, но доста често тие се разликуваат. Да претпоставиме дека напишавте алгоритам, и на хартија тој функционира, но луѓето кои се вклучени во имплементацијата почнаа да бараат од вас повеќе функции или некој вид на дотерување на алгоритмот. Дали некогаш сте имале такви ситуации?

Мајкл: Единствениот пример во кој некој дојде кај мене и ме праша „како да го спроведам“ беше прашањето на Даг, за кое веќе зборував. Но, имаше неколку случаи кога беа направени интересни промени за да одговараат на практичните потреби. На пример, тимот на K42 во IBM го конвертира заклучувањето MCS и го направи стандарден интерфејс, така што нема потреба да се пренесува јазолот на редот напред-назад до рутините за стекнување и ослободување. Благодарение на овој стандарден интерфејс, идејата која беше убава во теорија почна да функционира во пракса. Изненадувачки е што тие никогаш не објавија статија за тоа, и иако добија патент, подоцна го напуштија. Идејата беше прекрасна и се трудам да зборувам за тоа секогаш кога е можно. 

Имаше и други случаи кога луѓето направија подобрувања на алгоритмите што ги објавив. На пример, MS редот има механизам за инсталација во два чекора, што значеше дека има два CAS на критичната патека на редот. Кај постарите автомобили, CAS беа прилично скапи. Интел и другите производители неодамна доста добро ги оптимизираа, но некогаш ова беа инструкции од 30 циклуси, па затоа беше непожелно да се има повеќе од една на критичната патека. Како резултат на тоа, беше развиена различна редица која беше слична на редот MS, но која имаше само една атомска операција на критичната патека. Ова беше постигнато поради фактот што во одреден временски период операцијата можеше да потрае O(n) време, наместо O(1). Тоа беше малку веројатно, но можно. Ова се случи поради фактот што во одредени моменти алгоритмот поминува низ редот од почеток до моменталната позиција во оваа редица. Во принцип, алгоритмот се покажа како многу успешен. Колку што знам, не е многу широко користен, делумно затоа што атомските операции бараат значително помалку ресурси од порано. Но, идејата беше одлична. Исто така, многу ми се допаѓа работата на Дејв Дис од Oracle. Сè што прави е многу практично и многу паметно го користи железото. Тој имаше рака во голем дел од алгоритмите за синхронизација со свесни NUMA и структурите на податоци со повеќе нишки. 

Владимир: Кога пишувате алгоритми или ги поучувате учениците, резултатот од вашата работа не е веднаш видлив. На заедницата и треба малку време да се запознае, да речеме, со нова статија. Новиот алгоритам не наоѓа веднаш примена. 

Мајкл: Далеку од тоа е веднаш јасно дали статијата ќе биде значајна или не. Мислам дека би било интересно да се направи студија за трудови кои освоиле награди на конференции. Односно, погледнете ги написите што луѓето од програмските комисии едно време ги сметаа за најдобри. Треба да се обидете да пресметате според бројот на врски и влијанието врз бизнисот колку навистина се покажаа влијателни овие написи за 10, 20, 25 години. Се сомневам дека ќе има силна корелација меѓу двете. Нема да биде нула, но најверојатно ќе биде многу послабо отколку што би сакале. Многу идеи остануваат неподигнати долго време пред да станат широко распространети. На пример, да ја земеме трансакциската меморија. Поминаа повеќе од 10 години од времето кога беше објавена оригиналната статија до времето кога луѓето всушност почнаа да градат машини со него. И пред појавата на оваа меморија во комерцијални производи - и сите 20. Долго време никој не обрнуваше внимание на статијата, а потоа бројот на врски до него нагло се зголеми. Би било тешко да се предвиди ова однапред. Од друга страна, понекогаш идеите наоѓаат примена веднаш. Пред неколку години, напишав труд со Џо Израелевиц за DISC во кој предложив нова формална дефиниција за валидност за постојани структури на податоци што може да се користат откако компјутерот што работи со нив ќе се сруши. Написот ми се допадна од самиот почеток, но се покажа многу попопуларен отколку што очекував. Тоа беше користено од неколку различни групи и на крајот стана стандардна дефиниција за упорни структури. Што, се разбира, е убаво.

Владимир: Дали има некои техники што ги користите за оценување? Дали воопшто се обидувате да ги оцените вашите написи и вашите студенти? Во однос на тоа дали личноста што ја подучувате оди во вистинската насока.

Мајкл: Како и сите други, јас посветувам повеќе внимание на она што го работам во моментов. Повторно, како и сите други, повремено го проверувам Google Scholar за да видам дали се цитирани моите минати трудови, но тоа е повеќе од љубопитност. Главно сум апсорбиран во она што го прават моите студенти сега. Кога станува збор за оценување на тековната работа, дел од неа се естетските размислувања, што е елегантно, а што не. А на секојдневно ниво, отворените прашања играат голема улога. На пример, еден студент доаѓа кај мене со графикон на некои резултати и ние се обидуваме да разбереме од каде доаѓа некое чудно однесување на графикот. Генерално, во нашата работа постојано се трудиме да разбереме работи кои сè уште не ги разбираме. 

Трансакциска меморија

Виталий: Можеби можеме да зборуваме малку за трансакциска меморија?

Мајкл: Мислам дека вреди да се каже барем малку бидејќи вложив многу труд во тоа. Ова е тема на која имам повеќе публикации од која било друга. Но, во исто време, доволно чудно, секогаш бев многу скептичен за трансакциската меморија. Според мое мислење, статија од Херлихи и Мос (М. Херлихи, Џ. Е. Б. Мос) беше објавен пред своето време. Во раните 1990-ти, тие предложија дека трансакциската меморија може да им помогне на талентираните програмери да работат на структури на податоци со повеќе нишки, така што овие структури потоа би можеле да се користат како библиотеки од обичните програмери. Односно, тоа би било помош за Даг Ли да го направи својот JSR 166. Но, трансакциската меморија не беше наменета да го олесни програмирањето со повеќе нишки. Но, токму вака почна да се перципира на почетокот на 2000-тите, кога стана широко распространета. Се рекламираше како начин за решавање на проблемот со паралелното програмирање. Овој пристап отсекогаш ми изгледал безнадежен. Трансакциската меморија може само да го олесни пишувањето на паралелни структури на податоци. Ова, ми се чини, е она што таа го постигна. 

За тешкотијата на пишување код со повеќе нишки

Alex: Многу интересно. Се чини дека постои одредена бариера помеѓу обичните програмери и оние кои можат да пишуваат код со повеќе нишки. Минатата година разговарав неколку пати со луѓе кои имплементираа некоја алгоритамска рамка. На пример, со Мартин Томсон, како и со програмери кои работат на библиотеки со повеќе нишки. (Забелешка на уредникот: Мартин Томпсон е многу познат развивач, напиша тој Дисфунктор и Аерон. И тој исто така има извештај на нашата конференција Џокер 2015, снимање видео достапни на YouTube. Тој е истиот отвори оваа конференција главна снимка исто така достапни). Главниот предизвик, велат тие, е да се направат алгоритмите брзи и лесни за употреба. Односно, тие се обидуваат да ја надминат оваа бариера и да привлечат што е можно повеќе луѓе на оваа област. Што мислите за тоа?

Мајкл: Ова е главниот проблем на повеќенишки: како да се постигнат високи перформанси без да се зголеми сложеноста на системот. 

Alex: Затоа што кога се обидуваат да избегнат сложеност, алгоритмот станува помалку универзален.

Мајкл: Клучот овде се правилно дизајнираните апстракции. Ми се чини дека ова е генерално главната работа за компјутерските системи како поле. Батлер Лампсон сака да го користи овој термин и нè нарекува „трговци на апстракции“. Едноставните технологии денес не постојат. Процесорите што ги користиме имаат 10 милијарди транзистори - едноставноста не доаѓа во предвид. Во исто време, ISA е многу поедноставен од процесорот, бидејќи работевме многу долго за да му обезбедиме високи перформанси и релативно едноставен интерфејс. Но и кај неа не е сè мазно. Истиот проблем е и со акцелераторите кои сега се појавуваат на пазарот. Се поставуваат прашања - како да се направи вистинскиот интерфејс за графичкиот процесор, механизам за шифрирање, компресија, механизам за транскодирање, механизам за линеарна алгебра или дури и пофлексибилен FPGA. Како да креирате интерфејс што ја прави алатката лесна за употреба и ја крие сложеноста? Нема да се ослободи од него, туку ќе го скрие од едноставен програмер. 

Alex: Како што разбирам, сè уште имаме бариера во разбирањето на апстракциите. Да го земеме моделот на меморија во нашата фаза на развој на науката и технологијата, ова е една од главните апстракции. Благодарение на него, сите програмери се поделени во две групи: поголемиот дел се оние кои не го разбираат, а помалиот дел се оние кои разбираат, или мислат дека разбираат. 

Мајкл: Тоа е добро прашање - дали некој од нас навистина го разбира моделот на меморија?

Виталий: Особено во C++.

Мајкл: Разговарај некогаш со Ханс Боем. Тој е еден од најпаметните луѓе што ги познавам, водечки експерт за модели на меморија. Тој веднаш ќе ви каже дека има многу што не разбира. Но, ако се вратиме на прашањето за апстракции, тогаш, според мене, беше изразена најважната идеја во областа на моделите на меморија во изминатите 30 години. во дисертацијата на Сарита Адве. (Забелешка на уредникот: достапен е комплетен список на публикации по ссылке).

Alex: Моето прашање е: дали оваа бариера доаѓа од самата природа на концептот? 

Мајкл: Не. Сарита дојде до заклучок дека со правилен пристап, можете успешно да ја скриете целата сложеност, да добиете високи перформанси и да му дадете на програмерот едноставен API. И ако го следите ова API, може да постигнете доследна конзистентност. Мислам дека ова е вистинскиот модел. Напишете код без податочни трки и добијте секвенцијална конзистентност. Секако, за да се намали веројатноста за трки, потребни се специјални алатки, но тоа е друга работа. 

Владимир: Дали имало моменти во вашата кариера кога некој проблем што изгледал решен одеднаш се претворил во катастрофа или се покажало дека овој проблем е нерешлив? На пример, теоретски можете да го факторизирате кој било број или да одредите дали некој број е прост. Но, во пракса тоа може да биде тешко да се направи со тековниот хардвер, тешко е да се факторизираат бројките. Дали ви се случило нешто слично?

Мајкл: Не се сеќавам веднаш на такво нешто. Имаше моменти кога ми се чинеше дека нема што да се прави во одредена област, но тогаш таму се случи нешто ново и интересно. На пример, мислев дека областа на неограничени редици веќе достигна зрелост. По неколку подобрувања на редот на МНС, ништо повеќе не се случи. И тогаш Морисон (Адам Морисон) и Афек (Јехуда Афек) измислија LCRQ редица. Стана јасно дека е можна неограничена редица со повеќе нишки, каде што поголемиот дел од времето имаше само инструкција за преземање и зголемување на критичната патека. И ова овозможи да се постигнат поредок по големина подобри перформанси. Не е дека не знаеме дека преземањето и зголемувањето е многу корисна работа. Ерик Фројдентал пишуваше за ова во неговата работа на Ултракомпјутер со Алан Готлиб кон крајот на 1980-тите, но се работеше за ограничени редици. Морисон и Афек можеа да користат fetch-and-increment на неограничена редица.

Нови архитектури. Дали победата на трансакциската меморија е блиска?

Владимир: Дали барате нови архитектонски решенија кои би можеле да бидат корисни за алгоритми? 

Мајкл: Се разбира, има многу работи кои би сакал да ги видам имплементирани. 

Владимир: Каков, на пример?

Мајкл: Прво, неколку едноставни екстензии на нашата трансакциска меморија на ниво на хардвер во процесорите Intel и IBM. Конкретно, би сакал нетрансакциското оптоварување и складирање што штотуку се случи да бидат веднаш достапни во рамките на трансакциите. Тие веднаш доведуваат до јамки во низата се случува пред, така што може да бидат тешки. Но, ако одржувате слоеви на апстракција, има многу интересни работи што можете да ги правите надвор од трансакцијата додека таа се случува. Не знам колку би било тешко ова да се спроведе, но би било многу корисно. 

Друга корисна работа е вчитување на кешот од далечинска меморија. Мислам дека порано или подоцна тоа ќе се направи. Оваа технологија ќе овозможи креирање на системи со разделена меморија. Би било можно да се чуваат, да речеме, 100 терабајти неиспарлива меморија во решетката, а самиот оперативен систем динамички би одлучувал кои делови од таа меморија треба да одговараат на физичкиот адресен простор на процесорите. Ова би било исклучително корисно за cloud computing, бидејќи би овозможило да се обезбедат големи количини на меморија за задачите на кои им е потребна. Мислам дека некој ќе го направи тоа.

Виталий: Да завршам со разговорот за трансакциската меморија, имам уште едно прашање на оваа тема. Дали трансакциската меморија на крајот ќе ги замени стандардните структури на податоци со повеќе нишки?

Мајкл: Не. Трансакциите се шпекулативен механизам. На програмско ниво тоа се атомски брави, но внатре се шпекулации. Таквото прогнозирање функционира ако повеќето од претпоставките се точни. Затоа, трансакциската меморија работи добро кога нишките тешко комуницираат едни со други, а вие само треба да бидете сигурни дека нема интеракции. Но, ако пораката започнува помеѓу нишките, трансакциите се од мала корист. Да објаснам, зборуваме за случајот кога трансакциите се обвиткуваат околу целата атомска операција. Тие сè уште можат успешно да се користат како компоненти за структури на податоци со повеќе нишки. На пример, ако ви треба CAS со три збора и треба да направите повеќекратни три мали работи во средината на вистински мултинишки алгоритам кој работи со дваесет нишки истовремено. Општо земено, трансакциите можат да бидат корисни, но тие нема да ја елиминираат потребата за правилно дизајнирање на структури на податоци со повеќе нишки. 

Неиспарлива меморија, Optane DIMM, ултра брзи уреди.

Виталий: Последното нешто за кое би сакал да зборувам е темата на вашето тековно истражување: неиспарлива меморија. Што можеме да очекуваме во оваа област во блиска иднина? Можеби знаете за некои ефективни имплементации што веќе постојат? 

Мајкл: Не сум експерт за хардвер, знам само што читам во вестите и што ми кажуваат колегите. Сите веќе слушнаа дека Интел продава Оптан DIMM, кои имаат околу 3 пати доцнење за читање и 10 пати повеќе од динамичната RAM меморија. Наскоро ќе бидат достапни во многу големи верзии. Смешно е да се мисли дека може да имате лаптоп со неколку терабајти RAM меморија што може да се адресира со бајти. Многу е веројатно дека за 10 години ќе одлучиме да ја користиме оваа нова технологија, бидејќи користиме DRAM - само зголемете ја јачината на звукот. Но, благодарение на енергетската независност, ни се отвораат сосема нови можности. Можеме фундаментално да го промениме стекот за складирање, така што нема поделба помеѓу работната меморија што може да се адресира со бајти и постојаната меморија структурирана со блокови. Така, нема да ни треба да серилизираме сè што треба да се префрли од една програма во друга во датотеки структурирани со блок. Од ова можеме да изведеме многу важни принципи кои влијаат на оперативните системи, околините за време на работа и дистрибуираните складишта на податоци. Оваа област е многу интересна за работа. Лично, тешко ми е да предвидам до што ќе доведе сето ова, но проблемите овде се крајно забавни. Овде може да има револуционерни промени и тие следат многу природно од работата на повеќенишки, бидејќи враќањето на неуспехот е процес на „повеќенишки“ заедно со нормалното функционирање на системот. 

Втората главна тема на која моментално работам е управување со ултра брзи уреди и безбеден пристап до уредите од корисничкиот простор со системска контрола на политиките. Во последниве години, имаше тренд да се премести пристапот до уредот во корисничкиот простор. Ова е направено затоа што магацинот на кернелот TCP-IP не може да функционира на врвот на мрежен интерфејс на кој му треба нов пакет на секои 5 микросекунди. Затоа, производителите обезбедуваат директен пристап до уредите. Но, тоа значи дека оперативниот систем ја губи контролата врз процесот и не може да обезбеди соодветен пристап до уредот за конкурентни апликации. Нашиот истражувачки тим верува дека овој недостаток може да се избегне. Ќе имаме статија за ова на USENIX ATC овој месец. Тоа е поврзано со работата на упорност, бидејќи долготрајната постојана меморија адресирана со бајти е, во суштина, уред со ултра брз В/И до кој треба да се пристапи во корисничкиот простор. Ова истражување овозможува нови пристапи кон микрокернелите, егзокернелите и другите традиционални обиди за безбедно преместување на функционалноста од кернелот на ОС во корисничкиот простор. 

Владимир: Бајт-адресирачката меморија е одлична, но има физичко ограничување - брзината на светлината. Ова значи дека неизбежно ќе има доцнење при интеракција со уредот. 

Мајкл: Апсолутно во право.

Владимир: Дали ќе има доволно капацитет да се справи со новите товари?

Мајкл: Ова е одлично прашање, но ќе ми биде тешко да одговорам. Идејата за обработка во меморијата постои веќе подолго време, таа е многу интересна, но и многу сложена. Не сум работел во оваа област, но би било одлично доколку таму се направат некои откритија. Се плашам дека нема што повеќе да додадам. 

Владимир: Има уште еден проблем. Нови, значително поголеми количества RAM ќе биде невозможно да се вклопат во процесорот. Затоа, поради физички ограничувања, оваа RAM меморија мора да биде изолирана. 

Мајкл: Се зависи од бројот на дефекти во производството на интегрирани кола. Кога би било можно да се создадат полупроводнички наполитанки целосно без дефекти, тогаш би било можно да се направи цел микроколо од него. Но, сега не знаеме како да направиме микроциркути поголеми од поштенските марки. 

Владимир: Но сепак зборуваме за огромни големини, за сантиметри. Ова неизбежно има влијание врз латентноста. 

Мајкл: Да. Нема ништо што можете да направите за брзината на светлината. 

Владимир: За жал. 

Следниот голем тренд. Двојни структури на податоци. Хидра.

Виталий: Колку што разбрав, многу брзо ги фаќате новите трендови. Вие бевте еден од првите што работевте во трансакциска меморија и еден од првите што работевте во неиспарлива меморија. Што мислите, кој ќе биде следниот голем тренд? Или можеби тоа е тајна?

Мајкл: Да бидам искрен, не знам. Се надевам дека ќе можам да забележам кога ќе се појави нешто ново. Немав среќа сам да измислам некое ново поле, но имав малку среќа и можев да почнам да работам доста рано во нови области создадени од други. Се надевам дека ќе можам да го направам ова во иднина.

Alex: Последното прашање во ова интервју ќе биде за вашиот настап во Хидра и вашите активности на училиште. Ако добро разбрав, извештајот во училиштето ќе биде за алгоритми без блокирање, а на конференцијата за двојни структури на податоци. Можете ли да кажете неколку зборови за овие извештаи?

Мајкл: Делумно, овие теми веќе ги допревме со вас во ова интервју. Станува збор за работата што ја работев со мојот ученик Бил Шерер. Напиша теза на неа, а за тоа придонесе и Даг Ли и на крајот стана дел од синхроните редици со повеќе нишки во библиотеката Јава. Да претпоставиме дека структурата на податоците се чита и пишува без блокирање, односно секоја операција има ограничен број инструкции на критичната патека. Ако се обидете да отстраните податоци од празен контејнер или се обидете да отстраните одредени податоци што ги нема во овој контејнер, веднаш сте известени дека тоа не може да се направи. Но, ова однесување можеби не е прифатливо ако на нишката навистина и се потребни овие податоци. Тогаш првото нешто што ми паѓа на ум е да креирате јамка која постојано ќе прашува дали се појавиле потребните податоци. Но, тогаш има мешање за сите други. Дополнително, со овој пристап, можете да почекате 10 минути, а потоа ќе дојде некоја друга нишка, и случајно прво ќе ги добие потребните податоци. Двојните структури на податоци сè уште немаат брави, но дозволуваат нишките да чекаат правилно. Терминот „двојно“ значи дека структурата содржи или податоци или барања за податоци, да ги наречеме анти-податоци. Значи, ако се обидете да извлечете нешто од празен контејнер, наместо тоа ќе се стави барање во контејнерот. Сега темата може да чека за барање без да вознемирува некој друг. Дополнително, структурата на податоци им доделува приоритети на барањата, така што кога ќе бидат примени, ги пренесува на вистинската личност. Резултатот е незаклучувачки механизам кој сè уште има формална спецификација и добри перформанси во пракса. 

Alex: Кои се вашите очекувања од оваа структура на податоци? Дали ќе ги подобри перформансите во сите вообичаени случаи или е подобро прилагоден за одредени ситуации? 

Мајкл: Корисно е ако, прво, ви треба контејнер без заклучување и, второ, треба да почекате во ситуација кога треба да преземете податоци од контејнерот што не е во него. Според моето знаење, нашата рамка обезбедува оптимално однесување кога овие два услови се исполнети. Затоа, во овие случаи препорачувам да го користите. Главната предност на структурите на податоци без заклучување е тоа што тие избегнуваат проблеми со перформансите. И чекањето е многу важно во многу алгоритми ако податоците се пренесуваат од една нишка во друга.

Виталий: Да појаснам: дали ќе зборувате за истото и на училиште и на конференцијата?

Мајкл: На училиште ќе зборувам општо за структурите на податоци со повеќе нишки, со основните принципи наведени на почетокот на часот. Претпоставувам дека публиката знае што се нишки и е запознаена со бравите. Врз основа на ова основно знаење, ќе зборувам за структури на податоци без заклучување. Ќе дадам преглед на најважните проблеми во оваа област, допирајќи ги темите како управување со меморијата. Мислам дека нема да има нешто покомплицирано од редот за МС.

Alex: Дали планирате да предавате за двојни структури на податоци на крајот од вашиот час во училиште?

Мајкл: Ќе ги спомнам, но нема да трошам многу време на нив. На нив ќе им биде посветен извештајот на Hydra. Ќе го опфати проектот кој на крајот влезе во Java, како и ќе работи со Џо Израелевич за создавање двојна варијанта на редот LCRQ и создавање на речиси универзален дизајн за двојни податочни структури.

Alex: Значи предавањето на училиште може да се препорача за почетници, а предавањето за двојни структури на податоци за Хидра - за луѓе кои веќе имаат одредено искуство?

Мајкл: Поправете ме ако грешам, но публиката во Hydra ќе биде доста разновидна, вклучувајќи и многу експерти за Java, и воопшто луѓе кои не се конкретно вклучени во програмирање со повеќе нишки. 

Виталий: Да вистина е.

Alex: Барем така се надеваме.

Мајкл: Во овој случај, ќе се соочам со истиот проблем со кој го започнавме ова интервју: како да се направи извештај и доволно богат со технички детали и достапен за сите слушатели.

Виталий: Дали ќе давате извештај на ист начин како што држите предавања? Односно, разговарајте со публиката и прилагодете се на ситуацијата?

Мајкл: Се плашам дека нема да излезе така, бидејќи извештајот ќе има слајдови. Слајдовите се важни кога слушателите првично зборуваат различни јазици. На многу луѓе ќе им биде тешко да ме разберат на англиски, особено ако зборувам премногу брзо. Ги избрав овие теми затоа што Петар Кузњецов ме праша да зборувам за структури на податоци без заклучување во SPTDC School; а потоа ми требаше извештај за конференција на група корисници на Java и сакав да изберам нешто што ќе биде од интерес конкретно за Java програмерите. Најлесен начин беше да зборувам за оние работи во библиотеката Јава што ги имав на еден или друг начин. 

Alex: Претпоставуваме дека публиката на Hydra веќе знае нешто за програмирање без заклучување и можеби има одредено искуство во оваа област. Но, ова е само претпоставка, ситуацијата ќе стане појасна на самата конференција. Како и да е, благодарам за вашето време. Сигурен сум дека интервјуто ќе биде многу интересно за нашите читатели. Благодарам многу!

Виталий: Ви благодарам. 

Мајкл: Ќе ми биде драго да се запознаеме во Санкт Петербург. 

Alex: И ние, имаме убав град. Дали некогаш си бил тука?

Мајкл: Не, никогаш не сум бил во Русија. Но, Санкт Петербург отсекогаш бил на списокот на места каде што сè уште не сум бил, но каде навистина сакам да одам, па затоа бев многу среќен поради поканата. 

Alex: Патем, ќе имаме програма на екскурзии за говорници. Ви благодарам многу за интервјуто и имајте убав ден!

Разговорот со Мајкл можете да го продолжите на конференцијата Хидра 2019, која ќе се одржи од 11 до 12 јули 2019 година во Санкт Петербург. Ќе дојде со извештај „Двојни структури на податоци“. Билетите може да се купат на официјалната веб-страница.

Извор: www.habr.com