НОУ ИНТУИТ | Основы параллельного программирования с использованием Visual Studio 2010

Автор: Александр Алексеев | Томский политехнический университет

Форма обучения:

дистанционная

Стоимость самостоятельного обучения:

бесплатно

Доступ:

свободный

Документ об окончании:

сертификат

Вам нравится? Нравится 27 студентам

Уровень:

Для всех

Длительность:

12:09:00

Студентов:

1157

Выпускников:

190

Купить курс [?]

Поддержать курс

Данный курс, посвящен описанию создания многопоточных приложений в среде Visual Studio 2010 с использованием .NET Framework. В частности, какие библиотеки, и какие классы необходимы для создания многопоточных приложений, какие инструменты Visual Studio 2010 используются для отладки этих приложений.

На сегодняшний день, многоядерные процессоры используются не только в серверных платформах, но и в персональных компьютерах, которые позволяют нескольким потокам выполняться одновременно. И в будущем, число ядер в процессоре будет только увеличиваться. Уже сегодня можно использовать возможности аппаратного обеспечения – и распараллеливать код, чтобы распределить работу между несколькими процессорами. Ранее распараллеливание требовала низкого уровня обработки потоков и блокировок. Visual Studio 2010 и .NET Framework 4 поддерживают параллельное программирование путем предоставления новой среды CLR, новые типы библиотек классов и новые средства диагностики. Данные возможности упрощают разработку параллельных программ, так что можно написать эффективное и масштабируемое приложение без необходимости работать непосредственно с потоками или пулом потоков.

Темы: Программирование

Специальности: Программист, Архитектор программного обеспечения

Теги: высокопроизводительные вычисления, многозадачность, многоядерные процессоры, распараллеливание, распределенные вычисления

Дополнительные курсы

2 часа 30 минут

Сдать экзамен экстерном

Лекция 1

13 минут

Введение в параллельное программирование

В рамках данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы: определение, назначение параллельного программирования; многоядерные вычисления; множественные потоки команд/данных; ускорение; закон Амадал; закон Густафсона-Барсиса.

Оглавление

Лекция 2

10 минут

Параллельное программирование в .NET Framework 4.0

В рамках данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы: введение в параллельное программирование .NET Framework 4; библиотека PFX; компоненты библиотеки PFX; библиотека параллелизма задач и данных (TPL)

Оглавление

Тест 1

45 минут

15 заданий

Самостоятельная работа 1

9 минут

Создание первого приложения

В данном практическом занятии, будет создано простое многопоточное приложение, в котором будет реализовано три различных потока.

Оглавление

Лекция 3

19 минут

Многопоточность в .NET Framework

В рамках данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы: определение многопоточности; основы многопоточной обработки; класс Thread; создание вторичных потоков; назначение приоритета потока; управление потоками; пул потоков CLR.

Оглавление

Тест 2

27 минут

9 заданий

Лекция 4

39 минут

Синхронизация потоков

В рамках данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы: оператор lock; классы синхронизации в .NET Framework; Interlocked; класс Monitor; методы класса Monitor: Wait, Pulse и PulseAll; класс Mutex; класс Semaphore; класс Barrier; класс ReaderWriterLockSlim; события синхронизации потоков. При использовании в программе нескольких потоков иногда необходимо координировать их выполнение. Процесс координации потоков называется синхронизацией. К синхронизации прибегают в тех случаях, когда двум или большему числу потоков необходимо получить доступ к общему ресурсу, который в каждый момент времени может использовать только один поток. Синхронизацию потоков можно осуществлять несколькими способами описанных в данной лекции.

Оглавление

Лекция 5

16 минут

Введение в асинхронные задачи

В рамках данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы: использование класса Task; класс TaskFactory; примеры различных сортировок массива с использованием принципа параллелизма.

Оглавление

Тест 3

27 минут

9 заданий

Лекция 6

20 минут

Параллелизм задач

В рамках данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы:определение параллелизма задач; создание и запуск задачи; создание вложенных задач; ожидание задач; обработка ошибок в задачах; отмена выполнения заданий; продолжения; продолжения и Task <TResult>; продолжения и дочерние задачи; продолжения предыдущих задач; несколько продолжений одной задачи; планировщики заданий и пользовательский интерфейс.

Оглавление

Самостоятельная работа 2

10 минут

Создание приложения с распараллеливанием задач

В данном практическом занятии будет рассмотрен процесс создания простого приложения с использованием многозадачности.

Оглавление

Лекция 7

14 минут

Параллелизм данных

В рамках данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы: Класс Parallel; Parallel.Invoke; Parallel.For; Parallel.FoReach.

Оглавление

Тест 4

36 минут

12 заданий

Самостоятельная работа 3

11 минут

Создание приложения с распараллеливанием данных

В рамках данного практического задания будет рассмотрен пример использования параллельных циклов Parallel.For и Parrallel.Foreach для распараллеливания данных.

Оглавление

Лекция 8

25 минут

Parallel LINQ (PLINQ)

В рамках данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы: описание LINQ; примеры LINQ - запросов; работа с простыми массивами данных; работа с массивами и коллекциями классов; введение в PLINQ; метод AsParallel; пример использования PLINQ запроса.

Оглавление

Лекция 9

25 минут

PLINQ Операторы и методы

В рамках данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы: перечесление ParallelExecutionMode; метод WithDegreeOfParallelism; метод AsOrdered; метод Range; метод Repeat; метод AsUnordered; метод AsSequential; метод WithMergeOptions; метод ForAll.

Оглавление

Тест 5

45 минут

15 заданий

Самостоятельная работа 4

16 минут

Создание приложения с использованием PLINQ

В рамках данного практического занятия, будет создано консольное приложение, которое получает из СУБД MS SQL данные по сотрудникам и оформленными ими заказами (стоимость, количество, наименования продукта) с помощью LINQ и PLINQ запросов.

Оглавление

Лекция 10

21 минута

Параллельные коллекции

В рамках данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы: классы параллельных коллекций; интерфейс IProducerConsumerCollection<T>; пример использования обычной коллекции с применением параллелизма.

Оглавление

Лекция 11

1 час 6 минут

Параллельные коллекции. Низкоуровневая синхронизация

В рамках данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы: SpinLock; SpinWait; параллельные коллекции; ConcurrentQueue; ConcurrentStack; ConcurrentBag; ConcurrentDictionary; BlockingCollection; создание экземпляра класса BlockingCollection; создание поставщика; создание потребителя.

Оглавление

Тест 6

51 минута

17 заданий

Самостоятельная работа 5

14 минут

Создание Windows приложения с использованием элемента BackgroundWorker

В данном практическом занятии, будет подробно рассмотрен процесс создания простого многопоточного Windows приложения с использованием элемента управления BackgroundWorker.

Оглавление

Самостоятельная работа 6

17 минут

Создание многопоточного Windows - приложения

В рамках данного практического задания реализуется многопоточное Windows приложение, которое асинхронно выполняет три различных метода.

Оглавление

Самостоятельная работа 7

12 минут

Создание многопоточного Silverlight - приложения

В рамках данного практического будет создан простой Silverlight проект, выполняющий асинхронно три различных потока.

Оглавление

Лекция 12

33 минуты

Отладка приложений в Visual Studio 2010

В данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы: отладка приложения в Visual Studio 2010; установка точки останова; запуск отладчика; пошаговое выполнение программы; окно Autos; окно Locals; окно Watch; окно Immediate; окно Threads; окно Parallel Task; окно Parallel Stacks.

Оглавление

Тест 7

27 минут

9 заданий

Самостоятельная работа 8

9 минут

Отладка однопоточного приложения в Visual Studio 2010

В рамках данного практического занятия, будет рассмотрен процесс создания и отладки однопоточного приложения с использованием Visual Studio 2010.

Оглавление

Самостоятельная работа 9

5 минут

Отладка многопоточного приложения

В данном практическом занятии будет рассмотрен процесс отладки многопоточного приложения с использование окна Threads.

Оглавление

Самостоятельная работа 10

7 минут

Отладка многопоточного приложения с использованием окна стеков

В рамках данного практического занятия, будет рассмотрен пример отладки параллельного приложения, с использованием окна вызова стеков.

Оглавление

Самостоятельная работа 11

7 минут

Отладка многопоточного приложения с использованием окна задач

Практическое занятие посвящено процессу отладки параллельного приложения с использованием инструмента Parallel Task.

Оглавление

Лекция 13

18 минут

Отладка приложений в Visual Studio 2010

В рамках данной лекции будут рассмотрены следующие вопросы: введение в Concurrency Visualizer; представление использования центрального процессора (CPU Utilization); введение в Concurrency Visualizer; представление потоков (Threads); представление Cores; секция отчетов.

Оглавление

1 час 40 минут

Авторизоваться

Академия Microsoft: Основы параллельного программирования с использованием Visual Studio 2010: Информация

Дополнительные курсы

План занятий