Документ взят из кэша поисковой машины. Адрес оригинального документа : http://sp.cs.msu.ru/courses/progs2006/par_data_proc3.doc Дата изменения: Wed Jun 14 19:22:31 2006 Дата индексирования: Mon Oct 1 21:55:12 2012 Кодировка: koi8-r

Параллельная обработка данных

5 курс, 3 поток , 9-й семестр
лекции (68 часов), экзамен
Кафедра, отвечающая за курс: АСВК
Составитель программы: доц., канд. физ.-мат. наук Фисун В.А.
Лектор: доц., канд. физ.-мат. наук Фисун В.А.

Аннотация

В курсе обсуждаются общие вопросы организации параллельных вычислений.
Рассматриваются особенности архитектур современных параллельных
вычислительных систем, изучаются основные методы и парадигмы
программирования в параллельных средах.
Третьему (программистскому) потоку предлагается дополнительно рассмотреть
особенности технологии параллельного программирования вычислительных задач
на языках высокого уровня, вопросы адаптации программ к вычислительным
архитектурам.

Программа

Большие задачи и большие компьютеры. Необходимость использования
параллельной обработки данных.
Параллелизм и конвейерность. История появления параллелизма в
архитектуре компьютеров. Конвейерная обработка данных и команд.
Внеочередное и спекулятивное выполнения команд.
Архитектура параллельных вычислительных систем. Симметричные
мультипроцессорные системы. Матричные системы, кластерные архитектуры,
конвейерные, векторно-конвейерные компьютеры, VLIW-архитектура. Топологии
коммутаторов мультисистем: полный коммутатор, решетка, пирамида, гиперкуб.
Потоковые и нейронные вычислители. Классификация параллельных
вычислительных систем.
Производительность вычислительных систем. Пиковая и реальная
производительность. Закон Амдала. Измерение производительности параллельных
вычислительных систем.
Параллельные вычислительные алгоритмы. Редукционные алгоритмы. Метод
распараллеливания алгоритма общей рекурсии 1-го порядка. Погрешности при
вычислении арифметических выражений на параллельных системах.
Параллельное программирование. Модели программирования для систем
с разделяемой, распределенной памятью. Синхронизация параллельных
процессов. Языки параллельного программирования. Система параллельного
программирования MPI. Стандарты OpenMP.
Архитектура микропроцессоров. Управление оперативной памятью.
Суперскалярные, мультитредовые архитектуры. Техника оптимизации программ
под архитектуру микропроцессоров.
Адаптация последовательных программ к параллельным архитектурам.
Векторизация и распараллеливание циклов.
Параллельное программирование высокого уровня. Система
программирования Норма. Языки Фортран GNS, Фортран-DVM.

Литература

1. Воеводин В.В., Воеводин Вл.В. Параллельные вычисления. - СПб.: БХВ-
Петербург. 2002. - 608 с.
2. Королев Л.Н. Архитектура ЭВМ.-М.: Научный мир. 2005.- 272с.

Дополнительная литература

1. Брайант Р., О'Халларон Д. Компьютерные системы: архитектура и
программирование. Пер с англ. - СПб.: БХВ-Петербург, 2005. 1104 с.
2. Топорков В.В. Модели распределенных вычислений. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004.
320 с.
3. Вершубский В.Ю., Фисун В.А. Параллельное программирование на Фортране
GNS.-М.: Препринт ИПМ им.М.В.Келдыша РАН, N8, 2006. 32 с.