extensions | fones

Rozszerzamy Visual Studio 2010 – Wstęp

Celem mojej pracy magisterskiej jest nie tylko praca badawcza prowadząca do pewnych wniosków i algorytmów, ale również budowa narzędzia implementującego te algorytmy. W związku z tym, że koncentruję się na analizie statyczne/dynamicznej kodu, postanowiłem rozszerzyć Visual Studio 2010 o swoje własne narzędzie. Celem kolejnej serii wpisów na moim blogu będzie zapoznanie Was z możliwościami rozbudowy, jakie oferuje Visual Studio 2010.

Na samym początku chciałbym wspomnieć o myśli, która niemal co chwila przeplata się we wszystkich artykułach i wszystkich screencast dotyczących Visual Studio Extensibility: kiedyś pisanie rozszerzeń do Visual Studio było bardzo bolesne, teraz jest o wiele, wiele prościej.

Aby rozpocząć swoją przygodę z rozbudową Visual Studio, należy oczywiście posiadać owe IDE w wersji Proffesional lub lepszej oraz pobrać i zainstalować SDK (~10MB) dostępny tutaj [1]. Po pomyślnym zainstalowaniu powinniście w oknie nowego projektu posiadać dodatkową kategorię „Extensibility” w poszczególnych sekcjach językowych.

Niestety budowanie wtyczek nie jest trywialne i nie da się po prostu stworzyć Hello World bez choćby chwili poświęconej na dokształcenie. Wszystkim zainteresowanym zatem polecam serię screencastów z Development Tools Ecosystem Summit dostępnych na kanale 9 [2]. Myślę, że przebrnięcie przez serię 100 da Wam w miarę jasny obraz sytuacji i bez problemów będziecie mogli stworzyć prostą wtyczkę. Seria 200 jest już bardziej ambitna (ale i trudniejsza), dlatego tym bardziej ją polecam ;-)

Kopalnia wiedzy znajduje się oczywiście w bibliotece MSDN w sekcji Visual Studio 2010 SDK [3]. Polecam ją wszystkim ciekawskim i spragnionym detali developerom. Jest również specjalna strona Extending Visual Studio [4] będąca MSDN’owym punktem wejściowym w świat rozszerzeń Visual Studio.

Nie należy również zapomnieć o blogu zespołu tworzącego Visual Studio [5].

Najlepszym jednak sposobem poznania VSX (Visual Studio Extensibility) jest (po uprzedniej krótkiej lekturze) grzebanie w kodzie. Stworzoną przy pomocy tutoriala wtyczkę rozkładałem na części pierwsze, a wszystkie niejasności sprawdzałem w bibliotece MSDN. Po dwóch takich wieczorach mam już ogólne pojęcie na temat architektury wtyczek, podstawowych zasad ich tworzenia, a także wiem, czego unikać i co należy stosować.

W kolejnych wpisach postaram się Wam pokazać, jak stworzyć już nietrywialne wtyczki. Zapraszam.

Linki:

Parallel Programming with Microsoft .NET E-BOOK

Darmowa pozycja dla wszystkich fanów rozwiązań równoległych. Microsoft Press wydał e-book na temat gorącego ostatnimi czasy, programowania równoległego. Książka na 224 (anglojęzycznych) stronach przedstawia idee zrównoleglania, oraz prezentuje przykłady oparte oczywiście o Parallel Extensions w .NET Framework 4.0

Przykładowe rozdziały to Parallel Loops, Parallel Tasks, Dynamic Task Paralelism, Debugging and Profiling Parallel Applications. Na CodePlex umieszczono również pełne kody używane w książce.

Pozycja pobowiązkowa!

Linki:

Microsoft Biology Foundation

Microsoft Research opublikował pierwszą wersję Biology Foundation – zestawu narzędzi kierowanych do specjalistów od bioinformatyki, które stanowi rozszerzenie dla platformy .NET. Pierwsza wersja zawiera zbiór parserów, umożliwiających czytanie z popularnych formatów wykorzystywanych w bioinformatyce, a także zestaw algorytmów do manipulowania DNA, RNA oraz sekwencją białek. Ponadto rozszerzenie zawiera connectory do biolgicznych web serwisów takich jak NCBI BLAST.

Piszę o tym, ponieważ wiekszość zaimplementowanych algorytmów w tej bibliotece wykorzystuje potencjał Parallel Extensions. Algorytmy takie dają się łatwo zrównoleglić, ponieważ zawierają etapy, które można podzielić na mniejsze niezależne części, mogące zachodzić równolegle.

Zapraszam na stronę projektu.

Źródło: MSDN Blogs > External Research Team Blog

Go Parallel, Be Master

Jeśli widzieliście moją prezentację o Programowaniu Równoległym, wiecie, że nie jest mi obcy temat równoległości, wielowątkowości i wieloprocesorowości, uff…. Teraz ta znajomość wchodzi na inny poziom. Moja praca magisterska, której obrona planowana jest na luty 2011 r., będzie ściśle powiązana z tym zagadnieniem. Tematem jest paralelizm aplikacji oraz jego weryfikacja. W skrócie: mam wymyślić, jak w możliwie automatyczny sposób zrównoleglić aplikację oraz w jaki sposób zweryfikować takie zrównoleglenie.

Pierwsza część polega na zbudowaniu narzędzia (prawdopodobnie pluginu do Visual Studio), który będzie podpowiadał programiście, które elementy kodu można zrównoleglić oraz jak to zrobić, używając znanych metod i rozwiązań. Druga część, ściśle powiązana z pierwszą, ma na celu zweryfikowanie, czy podział aplikacji na niezależne, równoległe ciągi instrukcji nie zmieni jego zachowania w każdym możliwym przypadku szeregowania; ma być to dowód formalny.

Jak widać, zagadnienie nie jest trywialne, więc na początek będę musiał się troszkę podszkolić, przekopać przez tony literatury i kodu źródłowego. W cyklu notek opatrzonych tagiem „magister” będę na bieżąco raportował moje postępy. Zatem zaczynajmy…

Jeśli chodzi o programowanie równoległe (używając tej nazwy, będą odnosił się jednocześnie do programowania wielowątkowego i wieloprocesorowego), to na samym początku należy opanować podstawy. Czym jest wątek, proces, deadlock, mutex, monitor? Nie będę tego opisywał, ale proponuję samodzielnie poczytać i pomyśleć. Dodatkowo polecam serię artykułów o wielowątkowości na blogu Piotra Zielińskiego. Zostały tam opisane wspomniane elementy oraz ich zastosowanie w środowisku .NET.

Celem pierwszego etapu mojej pracy jest zapoznanie się z możliwie jak największa liczbą zaawansowanych rozwiązań do kontroli/wprowadzania równoległości. Przez zaawansowane mam na myśli wszystko poza klasycznym mutexem, semaforem czy monitorem. Oczywiście w tych rozwiązaniach takie właśnie mechanizmy zostały użyte, ale głęboko, głęboko, pod maską. Programiście zostaje za to udostępniony zupełnie inny, bardziej przyjazny interfejs. Na początek Parallel Extensions…

Nie będę się powtarzał i odsyłam zainteresowanych do mojego artykułu na CodeGuru (część 1, bo 2 nigdy nie powstała – mój błąd). Opisuję tam podstawy tego rozwiązania, wyjaśniam, jak to naprawdę działa, i kiedy należy takie mechanizmy stosować. Dodatkowo zachęcam do subskrypcji blogu zespołu rozwijającego ten produkt – PFX Team. Przynajmniej raz na tydzień pojawia się nowa notka opisująca pewną funkcjonalność produktu. Wspomnieć należy również o Parallel Computing Developer Center w strukturach portalu MSDN. Zebrano tam dziesiątki artykułów, przykładów, screencastów i wywiadów z osobami odpowiedzialnymi za projekt. Polecam!

Na koniec warto wspomnieć o konkurencyjnym rozwiązaniu dla języków C/C++ – OpenMP.

Prezentacja o Programowaniu Równoległym

We wrześniu 2008 roku w naszym dotnetowym kole działającym przy Wydziale Elektroniki i Technik Informacyjnych Politechniki Warszawskiej ustalaliśmy szczegóły organizacji wydarzenia IT Academic Day na naszej uczelni. Rafał Maciąg, przewodniczący koła, zaproponował, aby ktoś z nas przygotował coś na tę okazję. Oprócz prezentacji takich firm jak ABC Data, Kasperksy, K2, miała mieć miejsce jeszcze jedna, studencka. Nie zgłosił się żaden chętny, a i mi trudno było wyobrazić siebie w takiej roli. Jedynym argumentem był fakt, że interesowałem się wtedy jeszcze dość egzotycznym zagadnieniem, jakim jest Programowanie Równoległe. Temat pasował idealnie. Decyzja zapadła.

Do dyspozycji miałem bardzo wczesną wersję biblioteki Parallel Extensions (Lipiec 2008), tworzonej jeszcze w ramach Microsoft Research. Przygotowałem prezentacje, dema, pytania (były nagrody), no i oczywiście przemowę. Tydzień przed wydarzeniem Microsoft wypuścił CTP (Community Technology Preview) środowiska Visual Studio 2010. Upieczemy dwie pieczenie na jednym ogniu, pomyślałem. Pierwsza publiczna demonstracja Visual Studio 2010 w Polsce przypadła właśnie mnie (nie słyszałem, żeby ktoś pokazał to środowisko wcześniej, w końcu ja zrobiłem to kilka dni po premierze, wybaczcie mi skromność). Na wydziałowym, 4 rdzeniowym serwerze, zamontowaliśmy wspólnie z Rafałem obraz, wykorzystując technologię Hyper-V, i wypuściliśmy zdalny pulpit na świat. Wszystko dopięliśmy na ostatni guzik. W dniu konferencji tłumów nie było, co nie zmniejszyło jednak stresu. Moja prezentacja była przedostatnia, za to poprzednie wystarczająco wysoko podniosły poprzeczkę. 3.. 2… 1… Start!

Jeden slajd, drugi… ani się obejrzałem, a zaczęło brakować mi czasu, miałem tylko godzinę. Ostatecznie nie pokazałem wszystkich dem, za to wszystkie dostępne nagrody (książki i office’y) rozdałem w mig! Kurcze, naprawdę mnie słuchali i znali odpowiedzi na podchwytliwe pytania, a myślałem, że zostanie coś dla mnie… Żartuję! Dzisiaj, ponad 1,5 roku po tym wydarzeniu, żałuję, że nie zagłębiłem się w temat programowania równoległego jeszcze bardziej. W tym momencie wiem niewiele więcej, a temat poszerzył się n-krotnie. Moja praca inżynierska była, rzecz jasna, ważniejsza. Ale uwaga… moja praca magisterska będzie się bardzo wiązać z tym zagadnieniem, a dokładnie, z weryfikacją aplikacji równoległych.

Z wydarzenia, oprócz doświadczenia w prezentacjach, został mi jeszcze power point, artykuł na codeguru (pierwsza część) oraz źródła przedstawianych aplikacji. Jeśli ktoś nie miał przyjemności pracować z biblioteką ParallelFX, myślę, że będzie to dobra lektura. Dodatkowo w prezentacji zawarłem animacje przedstawiające prace menadżera zadań TPL (Task Parallel Library). Polecam!

Załączniki:

[download id=1 format=2]
[download id=2 format=2]