Introduktion till parallellprogrammering
Kursplan, Avancerad nivå, 1DL530
- Kod
- 1DL530
- Utbildningsnivå
- Avancerad nivå
- Huvudområde(n) med fördjupning
- Datavetenskap A1N, Inbyggda system A1N, Teknik A1N
- Betygsskala
- Med beröm godkänd (5), Icke utan beröm godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd (U)
- Fastställd av
- Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden, 20 oktober 2022
- Ansvarig institution
- Institutionen för informationsteknologi
Behörighetskrav
120 hp varav 20 hp datavetenskap inklusive en fortsättningskurs i programmering i ett imperativt och objektorienterat språk och Algoritmer och datastrukturer I och Datorarkitektur I. Engelska 6. (Med en svensk kandidatexamen uppfylls kravet på engelska.)
Mål
Efter godkänd kurs ska studenten kunna:
- förklara centrala begrepp inom parallellprogrammering
- skriva och modifiera program som använder trådar och lås för att utnyttja parallellism i delade minnen
- redogöra för vanliga problem vid shared memory-programmering samt hur synkronisering kan användas för att undvika dessa
- implementera lösningar till grundläggande synkroniseringsproblem
- redogöra för olika konsistensmodeller och använda dessa för att diskutera korrekthet hos parallella program
- identifiera möjligheter till parallellism i sekvensiella algoritmer och utnyttja dessa för att göra sekvensiella implementationer parallella.
Innehåll
Grundläggande begrepp inom concurrecy och parallellprogrammering, t ex uppsnabbning och parallell avmattning, Amdahls lag, Flynns taxonomi, instruktionsparallellism, dataoberoende. "Shared-memory concurrency" baserad på trådar och lås samt hur det används i språk som C++. Problem som kan uppkomma i samband med samtidighet, t.ex. synkronisering, icke-determinism, data race, dödläge, fairness. Synkroniseringsproblem, t.ex. producer-consumer, och tekniker för att lösa dessa. Konsistensmodeller som linearizability ochsekvesiell konsistens. Fork/join-ramverk. Task- och dataparallellism.
Undervisning
Föreläsningar, laborationer.
Examination
Muntlig och skriftlig examination av uppgifter. Skriftlig tentamen.
Om särskilda skäl finns får examinator göra undantag från det angivna examinationssättet och medge att en enskild student examineras på annat sätt. Särskilda skäl kan t.ex. vara besked om särskilt pedagogiskt stöd från universitetets samordnare för studenter med funktionsnedsättning.
Övriga föreskrifter
Kursen kan inte ingå i examen tillsammans med 1DL540 Programspråksabstraktioner för parallelprogrammering, 10hp, eller 1DT096 Operativsystem och processorienterad programmering.