Опубликован: 05.03.2013 | Уровень: для всех | Доступ: свободно
Курс предназначен для практического введения в параллельное программирование (ПП) и знакомства с основными возможностями ПП на платформе .NET 4.0
Курс включает общие теоретические сведения по дисциплине параллельное программирование в объеме необходимом для реализации эффективных параллельных приложений. Большая часть материала посвящена практическому знакомству с возможностями библиотеки TPL (Task Parallel Library). Все разделы иллюстрируются практическими примерами. Все конструкции и средства TPL закрепляются выполнением лабораторных работ.
План занятий
| Занятие | Заголовок << | Дата изучения |
|---|---|---|
| - | ||
Лекция 126 минут | Введение в параллельные вычисления
Архитектура ВС. Классификация вычислительных систем.
Пути достижения параллелизма.
Параллелизм на уровне команд, потоков, приложений.
Анализ эффективности параллельных вычислений. Закон Амдала.
Оглавление | - |
Лекция 226 минут | Проблемы разработки параллельных приложений
Основными этапами разработки параллельных приложений являются: декомпозиция, выявление информационных зависимостей между подзадачами, масштабирование подзадач и балансировка нагрузки для каждого процессора.
Оглавление | - |
Тест 118 минут | - | |
Лекция 340 минут | Работа с потоками
Создание потоков, ожидания завершения потоков.
Пул потоков ThreadPool.
Оглавление | - |
Тест 218 минут | - | |
Самостоятельная работа 110 минут | Знакомство с многопоточной обработкой
Работа с потоками.
Оглавление | - |
Лекция 441 минута | Средства синхронизации
Критическая секция. Конструкция Lock.
Атомарные операторы. Класс Interlocked
Семафоры. Semaphore и SemaphoreSlim
Классы Monitor и Mutex
Сообщения ManualResetEvent, AutoResetEvent
Классы SpinLock и SpinWait
Оглавление | - |
Самостоятельная работа 212 минут | Поиск простых чисел
Применение средств синхронизации для организации взаимодействия потоков.
Оглавление | - |
Лекция 513 минут | Конкурентные коллекции
Потокобезопасные коллекции пространства имен System.Collections.Concurrent
Оглавление | - |
Тест 324 минуты | - | |
Самостоятельная работа 312 минут | Синхронизация доступа к одноэлементному буферу
Применение потокобезопасных структур данных в приложении
Оглавление | - |
Лекция 620 минут | Работа с задачами
Основные возможности TPL: асинхронные задачи, императивный параллелизм, декларативный параллелизм
Работа с задачами. Вложенные задачи. Задачи-продолжения. Обработка исключений в задачах. Механизм отмены задач
Оглавление | - |
Тест 418 минут | - | |
Самостоятельная работа 413 минут | Синхронизация приоритетного доступа к многоэлементному буферу
Реализация параллельных вычислений с помощью задач.
Оглавление | - |
Лекция 722 минуты | Шаблоны параллелизма Parallel
Параллельные циклы Parallel.For, Parallel.ForEach
Дополнительные возможности циклов: досрочный выход из цикла, пакетная обработка диапазонов, реализация агрегированных вычислений. Методы Parallel.Invoke для реализации алгоритмов Эразделяй-и-властвуй".
Оглавление | - |
Тест 518 минут | - | |
Самостоятельная работа 55 минут | Клеточная модель "Игра Жизнь" Дж.Конвея
Применение шаблонов Paralle.For, Parallel.Invoke.
Оглавление | - |
Лекция 828 минут | Технология PLINQ
Параллелизм PLINQ-запросов. Анализ оптимальности. Вынужденный параллелизм.
Упорядочивание элементов в PLINQ-запросах
Разделение данных при выполнении PLINQ-запросов: разделение по диапазону, блочное разделение, хеш-секционирование.
Буферизация выполнения PLINQ-запросов.
Агрегированные вычисления с помощью PLINQ-запросов.
Оглавление | - |
Тест 618 минут | - | |
Самостоятельная работа 69 минут | Знакомство с "Визуализатором параллелизма" в Visual Studio 12
Реализация PLINQ-запросов.
Оглавление | - |
Лекция 921 минута | Планировщик задач
Организация планировщика: глобальная очередь задач, локальные очереди рабочих потоков.
Стратегии планировщика: WorkStealing, Inlined threading, Inject threads
Опции задач: LongRunning, PreferFairness.
Оглавление | - |
Лекция 1028 минут | Типовые модели параллельных приложений
Шаблон MapReduce. Реализация с помощью PLINQ-запросов.
Шаблон Scan/Fold. Реализация с помощью Parallel.For.
Распараллеливание рекурсивных алгоритмов.
Оглавление | - |
Тест 721 минута | - | |
5 часов | - |
