Видеолекции курса Параллельное программирование.

Лектор: Евгений Калишенко.

В курсе будет рассказано про

• многопоточное программирование на примере
• С++: POSIX threads, Boost, OpenMP, Intell TBB и
• Java: threads, java.util.concurrent, Fork/Join framewok
• теорию параллельных вычислений: алгоритмы консенсуса, атомарные регистры, lock-free и wait-free алгоритмы, шаблоны || программирования
• вычислительные кластеры (на примере MPI)
• другие способы повышения производительности (транзакционная память, асинхронный ввод/вывод…)

Репозиторий: http://code.google.com/p/hpcource

Лекция 1. Введение.

1. Мотивация к применению параллельных вычислений
2. Закон Амдала
3. Общий взгляд на высокопроизводительные системы начиная от расширений SSE, через многоядерность к узлам кластеров
4. Обзор технологий многопоточного программирования
   • Posix threads
   • Java threads, Boost threads
   • OpenMP
   • Intel TBB
   • Java.util.concurrent
   • Fork/Join Framework

Посмотреть видео на сайте Лекториума

Скачать: Презентация

Лекция 2. Корректная работа с потоками.

1. Механизм запуска потока
2. Корректное завершение потоков
3. Сравнение различных потоков (POSIX, boost, java)
4. Обработка исключений

Посмотреть видео на сайте Лекториума

Лекция 3. Примитивы синхронизации.

1. Необходимость синхронизации: гонки данных
2. Реализация примитивов синхронизации: алгоритмы Петерсона и Лампорта
3. Виды мьютексов: рекурсивные/нерекурсивные, читатели/писатели…
4. Корректные захват/освобождение примитивов
5. CAS-операции и атомики

Посмотреть видео на сайте Лекториума

Скачать: Презентация

Лекция 4. Примитивы синхронизации — 2.

1. Condition variables: использование wait/notify
2. Алгоритмы синхронизации: грубая, тонкая

Посмотреть видео на сайте Лекториума
Скачать: Презентация

Лекция 5. Алгоритмы синхронизации.

1. Алгоритмы синхронизации: оптимистичная, неблокирующая
2. Классы алгоритмов: lock-free, wait-free
3. Пулы потоков

Посмотреть видео на сайте Лекториума
Скачать: Презентация

Лекция 6. Ошибки || программирования.

1. Гонки данных (Data Race)
2. Взаимная блокировка (Deadlock)
3. Блокировки при fork многопоточных программ
4. Инверсия приоритетов

Посмотреть видео на сайте Лекториума

Лекция 7. Атомарные снимки регистров.

1. SWMR-регистры
2. Lock-free snapshot
3. Wait-free snapshot

Посмотреть видео на сайте Лекториума

Лекция 8. OpenMP и Intel TBB.

1. Обзор OpenMP: параллельные секции, области видимости переменных, ограничения
2. Обзор Intel TBB: алгоритмы, аллокаторы, деревья задач, планирование

Посмотреть видео на сайте Лекториума
Скачать: Презентация

Лекция 9. Шаблоны || программирования.

• Структурные шаблоны
1. Декомпозиция по задачам
2. Геометрическая декомпозиция
3. Recursive Data
4. Pipeline
• Некоторые программные структуры
1. Parallel loops
2. Boss/Worker
• Разное
1. Double check
2. Local Serializer

Посмотреть видео на сайте Лекториума
Скачать: Презентация

Лекция 10. Кластерные вычисления.

• История и назначение стандарта
• Обмен сообщениями
  1. С блокировкой
  2. Без блокировки
  3. Отложенные запросы на взаимодействие
  4. Тупиковые ситуации (deadlock)
• Взаимодействие процессов
  1. Группы и коммуникаторы
  2. Операции коллективного взаимодействия процессов
  3. Редукция
  4. Виртуальные топологии
• Средства анализа производительности

Посмотреть видео на сайте Лекториума
Скачать: Презентация

Лекция 11. Map/Reduce — теория и практика.

• Идея Map/Reduce
• Hadoop
1. Обзор архитектуры
2. Примеры задач
3. Детали реализации
4. Популярные расширения
• Другие реализации M/R: достоинства и недостатки
1. Проблемы Hadoop
2. Spark
3. Disco
• Дополнительно
1. Что не надо использовать для построения M/R приложений
2. Отказоустойчивость M/R приложений

Скачать: Презентация

Продолжение следует…

Дополнительные материалы:
Сайт курса.
Видеолекции курса Параллельное программирование (2012).
Видеолекции курса Архитектура ЭВМ и основы ОС (2013).
Курс Параллельное программирование в ЗНУ. Лектор: Бувайло Дмитрий Павлович.

Автор: Roman Brovko