Behörighetskrav

120 hp inklusive matematik 30 hp, Programmeringsteknik II och Beräkningsvetenskap I eller motsvarande.

Mål

Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

• redogöra för olika typer av parallelldatorer;
• programmera olika typer av parallelldatorer, från bärbara datorer med flerkärniga processorer till storskaliga PC-kluster, dvs. kunna hantera olika programmeringsmodeller;
• konstruera parallella algoritmer, dels kunna identifiera parallellism i en given algoritm, dels kunna implementera denna parallellism;
• identifiera de faktorer som begränsar parallellismen i ett program eller algoritm;
• välja lämplig parallell programmeringsmodell utifrån givna förutsättningar som t.ex. datorarkitektur, tillämpning och effektivitet.

Innehåll

Kursen behandlar olika typer av parallelldatorer, från bärbara datorer med flerkärniga processorer till storskaliga PC-kluster. Klassificering av parallelldatorer: olika typer av minnesorganisation, processorer, nätverk och programkontroll. Olika former av parallellism.

Programmeringsmodeller: programmering i lokal namnrymd med MPI och i global namnrymd med OpenMP och Pthreads (Posix-threads). Orientering om andra programmeringsmodeller och implememtationer, t.ex. UPC (Unified parallel C) och MATLAB Parallel Toolbox. Programmering av grafikkort. Prestandamått: Speedup, effektivitet, flops.

Parallellisering av grundläggande algoritmer i numerisk linjär algebra och inom sortering: matris-vektor-multiplikation och matris-matris multiplikation, Quicksort. Parallellisering av algoritmer inom något av områdena lösning av linjära ekvationssystem, partiella differentialekvationer, molekyldynamik (N-kroppssimulering) eller grafalgoritmer.

Undervisning

Föreläsningar, laborationer och obligatoriska inlämningsuppgifter. Projektarbete. Gästföreläsning.

Examination

Skriftligt prov (6 hp) samt inlämningsuppgifter och projekt (4 hp).