Параллельное программирование многопоточных систем с разделяемой памятью — Предлагаемая книга не является заменой существующим учебникам по традиционному параллельному программированию и ориентирована больше на практический подход — как собственно в программировании, так и в требуемых математических основах, которым в книге уделяется значительное внимание. Обсуждаются вопросы основ аппаратного и программного обеспечения, связанных с работой параллельных программ на разделяемой памяти, методики организации корректного выполнения параллельных программ с точки зрения высоко- и низкоуровневых примитивов синхронизации аппаратной платформы. Вводятся формальные понятия, необходимые для математического описания проблем; рассматривается математическая задача о консенсусе в системах со сбоями. На конкретных примерах проводится обзор методов и подходов (неблокирующие алгоритмы, алгоритмы с быстрым и медленным путями исполнений и др.), рассматриваются практические алгоритмы из таких систем, как ядро ОС Linux. Представлены методики доказательства корректности неблокирующих алгоритмов и использования конечных автоматов для их описания. Также приводятся разработанные автором методики статического анализа исходного кода программ на наличие условий неразрешенных гонок, обусловленных аппаратными особенностями современных вычислительных систем, учитывающих наличие трансляции исходного кода с языков высокого уровня в инструкции целевой аппаратной платформы. Книга подразумевает наличие базовых знаний языков программирования и основам устройства современных компьютеров. Акцент в практическом изложении делается на наиболее распространенную архитектуру Intel х 86 в ее последних реализациях и специфических возможностях для организации корректного исполнения параллельных программ (хотя большинство обсуждаемых тем напрямую относится и к другим микропроцессорным архитектурам — таким как ARM, MIPS и т.д.). Для студентов вузов, обучающихся по соответствующим специальностям и направлениям подготовки, а также для всех желающих более глубоко ознакомиться с основами программного и аппаратного обеспечения, непосредственно влияющими на выбор алгоритмов при разработке параллельных программ, работающих на разделяемой памяти (например, при многопоточном программировании).
Рост сложных задач, решение которых связано с применением современных ИТ-технологий, ведет к необходимости использования параллельных вычислений. Параллельные вычисления носят междисциплинарный характер. Они затрагивают, в частности, такие области, как численные методы, структуры и алгоритмы обработки данных, аппаратное и программное обеспечение, с ...
Учебное пособие подготовлено на основе лекций по курсам «Теоретические основы параллельного программирования» и «Параллельные вычисления», читаемых в Саратовском государственном университете бакалаврам направлений «Математическое обеспечение и администрирование информационных систем» и «Фундаментальная информатика и информационные технологии».
Излагаются основные структурные решения, воплощенные в параллельных вычислительных системах и способствующие их высокой производительности. Изучаются основные популярные архитектуры. Исследуются принципы оптимизации выполнения параллельных программ.
Настоящая книга представляет собой введение в методы программирования параллельных ЭВМ. Основной ее целью является научить читателя самостоятельно разрабатывать максимально эффективные программы для таких компьютеров. Вопросы распараллеливания конкретных алгоритмов рассматриваются на многочисленных примерах.
Данный материал НЕ НАРУШАЕТ авторские права никаких физических или юридических лиц. Если это не так - свяжитесь с администрацией сайта. Материал будет немедленно удален. Электронная версия этой публикации предоставляется только в ознакомительных целях. Для дальнейшего её использования Вам необходимо будет приобрести бумажный (электронный, аудио) вариант у правообладателей.
Название: 
Распечатать
