Computing models for functional language programs not only facilitate automatic exploitation of inherent parallelism, but they also provide for implicit tolerance to hardware faults through temporal and spatial redundancy. In this paper, we argue that faulttolerance can be achieved more efficiently by using intensional computing models (eduction) rather than extensional computing models (reduction). While intensional computing models can be implemented by using either data-driven execution or demand-driven execution, we show that the latter is naturally suited.

ion : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 23 3.11 Operator Arity : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 26 3.12 Default Dimension Rule : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 26 4 From LUCID to GLU 27 4.1 C Data Types : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 27 4.2 C Prototype Function Declarations : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 28 4.3 C Function Definition Conventions : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 29 i ii 4.3.1 Parameter Passing : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 29 4.3.2 Returning Dynamic Objects : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 29 4.3.3 Globals : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 30 4.3.4 Static Variables : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : : 30 4.4 ...

Denotational semantics is usually extensional in that it deals only with input/output properties of programs by making the meaning of a program a function. Intensional semantics maps a program into an algorithm, thus enabling one to reason about complexity, order of evaluation, degree of parallelism, efficiency-improving program transformations, etc. I propose to develop intensional models for a number of parallel programming languages. The semantics will be implemented, resulting in a programming language of parallel algorithms, called CDSP. Applications of CDSP will be developed to determine its suitability for actual use. The thesis will hopefully make both theoretical and practical contributions: as a foundational study of parallelism by looking at the expressive power of various constructs, and with the design, implementation, and applications of an intensional parallel programming language. 1 Introduction Denotational semantics has now been around for about 25 years, which makes...