Program wykładów - Laboratorium Programowania Równoległego

Plan wykładu "Podstawy systemów równoległych i rozproszonych" dla
studiów doktoranckich w PJWSTK
Wykładowca: prof. Marek Tudruj.
1. Pojęcie architektury komputera, modelu architekturalnego, modelu obliczeniowego,
podstawowe modele obliczeniowe systemów komputerowych.
2. Podstawowe pojęcia systemów równoległych, modele równoległości, wydajność
obliczeniowa, prawo Amdahla/Gustafsona.
3. Podstawy architektury procesorów z równoległością na poziomie instrukcji –
równoległość w procesorach superskalarnych.
4. Architektura sieci połączeń między procesorami, sterowanie komunikacjami;
biblioteki komunikacyjne.
5. Klasyfikacje architektury systemów komputerowych, modele złożoności
obliczeniowej algorytmów obliczeniowych.
6. Podstawy architektury systemów równoległych opartych na równoległości danych,
procesory potokowe, komputery z wieloma strumieniami danych; komputery
asocjacyjne, systoliczne i wektorowe.
7. Podstawy architektury dla systemów z równoległością na poziomie wątków, procesory
wielordzeniowe.
8. Systemy superkomputerowe z współdzieloną pamięcią operacyjną: struktury i cechy
funkcjonalne.
9. Systemy superkomputerowe z rozproszoną pamięcią operacyjną: struktury i cechy
funkcjonalne.
10. Systemy rozproszone: definicje, klastry komputerów, własności systemowe i
obliczeniowe;
11. Języki programowania równoległego, mechanizmy aktywacji i synchronizacji
procesów równoległych/wątków, wirtualizacja systemów komputerowych.
12. Metody grafowego modelowania obliczeń i komunikacji w programach równoległych.
13. Metody optymalizacji czasu wykonania programów równoległych – algorytmy
szeregowania zadań w programach.
14. Procesory graficzne i metody ich wykorzystania dla intensywnych obliczeń
naukowych.
15. Systemy rozproszone typu Grid: otwarta infrastruktura serwisów Gridowych – OGSI,
otwarta architektura serwisów Gridowych - OGSA, środowisko Globus Toolkit.
Literatura:
1. Wprowadzenie do obliczeń równoległych, Z. Czech, Wydawnictwo Naukowe PWN,
Warszawa 2010.
2. Programowanie rownoległe i rozproszone, Red. A. Karbowski, E. NiewiadomskaSzynkiewicz, Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej, Warszawa 2009.
3. Klastry komputerow PC i architektury wielordzeniowe: budowa i wykorzystanie, R.
Wyrzykowski, Akademicka Oficyna Wydawnicza EXIT, Warszawa 2009.
4. Podstawy programowania obliczeń równoległych, P. Stpiczyński, M. Brzuszek,
Uniwersytet Marii Curie-Skłodowskiej, Instytut Informatyki, Lublin 2011.
5. Advanced Computer Architectures: A Design Space Approach. D. Sima, T. Fountain,
P. Kacsuk. Pearson Education, 1997.
6. Introduction to parallel processing: algorithms and architectures, B. Parhami, Springer,
1999.