Многопроцессорные системы УЧЕБНАЯ ПРОГРАММА ПО ДИСЦИПЛИНЕ МНОГОПРОЦЕССОРНЫЕ СИСТЕМЫ Астрахов А.В. Для очной формы обучения ВСЕГО 104 Всего аудиторных занятий 68 самостоятельная работа 36 Программу составил: доцент Астрахов А.В. Целью изучения дисциплины является изучение области применения, архитектуры, принципов функционирования многопроцессорных систем, а также основ разработки программного обеспечения для многопроцессорных систем. Перечень дисциплин, усвоение которых необходимо для изучения курса: Информатика и программирование, Операционные системы В результате изучения дисциплины каждый студент должен: - иметь представление о: · современных методах параллельного программирования. - знать: · архитектуру, принципы функционирования многопроцессорных систем. - уметь: · создавать простейшие приложения для многопроцессорных систем. Основные виды занятий: лекции и практические занятия. Основные виды текущего контроля занятий : защита лабораторных работ. Основной вид рубежного контроля знаний : зачет. СОДЕРЖАНИЕ КУРСА Тема 1 Введение. Две модели программирования: последовательная и параллельная. Парадигмы параллельного программирования (Параллелизм данных, параллелизм задач) Тема 2 Классификация Флинна для архитектуры ЭВМ для высокопроизводительных вычислений Тема 3 (SISD компьютеры, SIMD компьютеры , MISD компьютеры , MIMD компьютеры ) Тема 4 Основные концепции архитектуры высокопроизводительных вычислительных систем. (1. Конвейер , 2. Суперскалярные процессоры, 3. Векторная обработка данных, 4. Процессоры для параллельных компьютеров) Тема 5 Организация оперативной памяти высокопроизводительных вычислительных систем. (чередуемая память, разделяемая память, распределенная память ) Тема 6 Организация связи между элементами параллельных вычислительных систем Тема 7 Кластеры рабочих станций Тема 8 Издержки и выигрыш при реализации параллельных и векторных вычислений Тема 9 Методы оценки затрат на распараллеливание или векторизацию программы Тема 10 Способы векторизации и распараллеливания программ Тема 11 Применение разных языков программирования Тема 12 Различие и сходство между распараллеливанием и векторизацией программ Тема 13 Векторные ЭВМ и векторные программы Тема 14 Параллельные ЭВМ и параллельные программы Тема 15 Классы задач, которые можно эффективно векторизовать и распараллелить Тема 16 Обработка массивов (одномерные и двумерные массивы) Тема 17 Вычисления в узлах сеток и решеток Тема 18 Решение систем дифференциальных уравнений (молекулярная динамика) Тема 19 Квантово-механические расчеты (структура молекул и кристаллов) ЛИТЕРАТУРА. Основная: 1.Немнюгин С., Стесик О. (2002). Параллельное программирование для многопроцессорных вычислительных систем – СПб.: БХВ-Петербург. 2.Гергель, В.П., Стронгин, Р.Г. (2003, 2 изд.). Основы параллельных вычислений для многопроцессорных вычислительных систем. - Н.Новгород, ННГУ. 3.Воеводин В.В., Воеводин Вл.В. (2002). Параллельные вычисления. – СПб.: БХВ-Петербург. Дополнительная: 1. Эндрюс Г.Р. (2003). Основы многопоточного, параллельного и распределенного программирования.: пер.с англ.-М.: Издательский дом «Вильямс», 2003. -512с.:ил. 2. Таненбаум Э. (2002) . Архитектура компьютера. – СПб.: Питер. 3. Таненбаум Э.(2002) Современные операционные системы. – СПб.: Питер, 2002 4. Quinn, M. J. (2004). Parallel Programming in C with MPI and OpenMP. – New York, NY: McGraw-Hill. 5. Grama, A., Gupta, A., Kumar V. (2003, 2nd edn.). Introduction to Parallel Computing. – Harlow, England: Addison-Wesley. 6. Pacheco, P. (1996). Parallel Programming with MPI. - Morgan Kaufmann. 7. Chandra, R., Dagum, L., Kohr, D., Maydan, D., McDonald, J., and Melon, R. (2000). Parallel Programming in OpenMP. Morgan Kaufmann Publishers. 8. Culler, D., Singh, J.P., Gupta, A. (1998) Parallel Computer Architecture: A Hardware/Software Approach. - Morgan Kaufmann. 9. Дерк Луис. Borland C++. Справочник /Пер. с нем. – М.: «Издательство БИНОМ», 1997. 10. Страуструп Б. Язык программирования С++, 3-е изд. /Пер. с англ. – Спб.; М.: «Невский диалект» - «Издательство БИНОМ», 1999. 11. Смит Родерик В. Сетевые средства Linux: Пер. с англ. - М.: Издательский дом "Вильяме", 2003. - 672 с.