Программа дисциплины дс. 06 «Параллельное программирование» для студентов специальности 010501 \"Прикладная математика и информатика\" направления 010500 \"Прикладная математика и информатика\" icon

Программа дисциплины дс. 06 «Параллельное программирование» для студентов специальности 010501 "Прикладная математика и информатика" направления 010500 "Прикладная математика и информатика"


Смотрите также:
Программа дисциплины ф дифференциальные уравнения для студентов специальности 010501 (прикладная...
Программа дисциплины дс...
Программа дисциплины ен. Ф...
Программа дисциплины опд. Фз...
Программа дисциплины дс. 11...
Программа дисциплины дс...
Программа государственного экзамена «Вычислительная математика» для студентов проходящих...
Программа дисциплины Современная прикладная алгебра для направления 010500 Прикладная математика...
Программа дисциплины дс...
Программа вступительного экзамена по математике подготовки магистров по направлению 010500...
Программа дисциплины математический анализ и обыкновенные дифференциальные уравнения...
Рабочая программа по дисциплине «Методы и средства защиты компьютерной информации» для...



Загрузка...
скачать
Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ОБНИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

АТОМНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ (ИАТЭ)


ПРОГРАММА ДИСЦИПЛИНЫ


ДС.06 «Параллельное программирование»

для студентов специальности 010501 "Прикладная математика и информатика"

направления 010500 "Прикладная математика и информатика"

Форма обучения: очная

Объем дисциплины и виды учебной работы по очной форме в соответствии с учебным планом

Вид учебной работы

Всего

Семестр





8

Общая трудоемкость дисииплины

85

85

Аудиторные занятия

51

51

Лекции

17

17

Практические занятия и семинары

17

17

Лабораторные работы

17

17

Курсовой проект (работа)







_ Самостоятельная работа

34

34

Расчетио-графические работы







Вид итогового контроля (зачет, экзамен)

Экзамен

Экзамен



Обнинск 2008


1. Цели и задачи дисциплины

Цель изучение теоретических основ параллельного программирования, ознакомление с библиотеками передачи сообщений, получение практических навыков настройки и администрирования вычислительных кластеров.

Задачи курса: изучение методов разработки параллельных программ, настройка среды выполнения параллельных программ, реализация параллельного алгоритма решения выбранной задачи.

2. Требования к уровню освоения содержания дисциплины

В результате изучения дисциплины студент должен

знать: особенности параллельной модели программирования; основные функции библиотек передачи сообщений;

уметь: настраивать среду выполнения параллельных программ; создавать параллельные программы с использованием стандарта МИ; разрабатывать многопоточные приложения;

иметь навыки: проектирования и разработки параллельных программ, использования современных вычислительных библиотек.

3. Содержание дисциплины

3.1 Лекции

1. Высокопроизводительные вычисления. (2 часа)

Архитектура вычислительных систем. Кластеры. Список Тор-500. Закон Амдала. Методы разработки параллельных программ.

Основная литература: [1] Дополнительная литература: [1],[2]

2. Модель передачи сообщений и стандарт MPI. (6 часов).

Реализации MPI. Настройка среды MPICH2. MPI: коммуникаторы, типы данных, основные функции. Обмены точка — точка. Коллективные обмены в MPL Синхронизация, рассылки, редукция.

Основная литература: [1] Дополнительная литература: [1],[2].

3. Система PVM. (2 часа)

Модель передачи сообщений в PVM. Программирование с использованием библиотеки PVM. Архитектура, настройка и управление параллельной виртуальной машины.

Основная литература: [1] Дополнительная литература: [1],[2].

4. Многопоточное программирование. (2 часа)

Процессы и потоки в операционных системах. Библиотека PTHREADS. Управление потоками. Критические секции и блокировка потоков.

Основная литература: [1]

5. Администрирование вычислительных кластеров. (3 часа)

Подготовка к установке ОС. Настройка главного узла кластера. Сетевые службы: NFS, TFTP, DHCP, FTP, NTP. Подготовка сценария автоматической установки вычислительных узлов. Управление пользователями. Настройка беспарольного входа (SSH, RSH). Системы управления кластером.

Основная литература: [1] Дополнительная литература: [1],[2].

6. Параллельные вычислительные библиотеки. (2 часа)

Обзор вычислительных библиотек, использующих параллельное программирование. ScaLAPACK, SUNDIALS, PETSc.

Основная литература: [1] Дополнительная литература: [1],[2].

3.2. Практические занятия



Раздел (ы)

Темы практических занятии

Литература

Число часов

1

Анализ примеров параллельных программ в модели передачи сообщений.

[1]

2

2

Варианты распараллеливания алгоритмов. Использование обменов точка — точка и коллективных обменов данными.

[1]

4

3

Параллельное программирование в гетерогенных системах с использованием PVM.

[1]

3

4

Особенности разработки многопоточных приложений.

[1]

4

5

Варианты установки и настройки вычислительных кластеров.

[1]

2

6 Использование вычислительных библиотек.

[1]

2

3.3. Лабораторный практикум



Раздел (ы)

Наименование лабораторных работ

Число часов

1-5

Использование утилиты make. Разработка, компиляция и запуск примеров параллельных программ с применением библиотеки MPICH2.

4

2

Реализация параллельного алгоритма решения выбранной задачи.

7

5

Настройка среды выполнения параллельных программ.

2

4

Разработка многопоточного приложения с использованием PTHREADS

4

3.4. Курсовая работа

Не предусмотрена.

3.5. Формы текущего контроля



Раздел (ы)

Форма контроля

Неля

все

разделы

Проверка и защита лабораторных работ

4, 8, 12, 16

все

разделы

Проверка этапов разработки параллельной программы


5, 9



3.6. Самостоятельная работа

Выбор алгоритма решения задачи и разработка его параллельной реализации . [1] 24 ч. Многопоточные приложения и взаимодействие потоков.[1] 10 ч.

Формы контроля самостоятельной работы - опрос по темам самостоятельной работы во время защиты лабораторных работ. Демонстрация практических навыков во время проведения лабораторных работ.

4.1. Рекомендуемая литература

4.1.1. Основная литература (имеется в библиотеке ИАТЭ)

1. Мирзеабасов О.А. Параллельное программирование для вычислительных кластеров: Учебное пособие по курсу «Параллельное программирование». - Обнинск: ИАТЭ, 2007. - 80 с. (40 экз выдаемся студентам также е электронном виде).

4.1.2. Дополнительная литература

1. Воеводин В.В. Воеводин Вл.В. Параллельные вычисления. - СПб.: БХВ-Петербург, 2002. 2. Немнюгин С.А., Стесик О.Л. Параллельное программирование для многопроцессорных вычислительных систем. - СПб.: БХВ-Петербург, 2002.

4.2. Средства обеспечения освоения дисциплины

Операционная система Linux (OpenSUSE, ALTLinux);

Средства разработки компилятор gcc, утилита make, библиотеки MPICH2 и pthreads.

Все используемое в курсе программное обеспечение является свободно распространяемым.

5. Материально-техническое обеспечение дисциплины

Компьютерный класс сетевых технологий. Класс оснащен 10 компьютерами Pentium IV с установленной операционной системой Linux.

Учебно-научный кластер кафедры ПМ.

Вычислительный кластер Kraftway.




Скачать 75,99 Kb.
оставить комментарий
Дата29.09.2011
Размер75,99 Kb.
ТипПрограмма дисциплины, Образовательные материалы
Добавить документ в свой блог или на сайт

Ваша оценка этого документа будет первой.
Ваша оценка:
Разместите кнопку на своём сайте или блоге:
rudocs.exdat.com

Загрузка...
База данных защищена авторским правом ©exdat 2000-2017
При копировании материала укажите ссылку
обратиться к администрации
Анализ
Справочники
Сценарии
Рефераты
Курсовые работы
Авторефераты
Программы
Методички
Документы
Понятия

опубликовать
Загрузка...
Документы

Рейтинг@Mail.ru
наверх