DADES IDENTIFICATIVES 2008_09
Assignatura ARQUITECTURES PARAL.LELES II Codi 175111107
Ensenyament
Enginyeria Informàtica i de la Seguretat (2006)
Cicle 2on
Descriptors Crèd. Tipus Curs Període
4.5 Obligatòria Primer Únic anual
Llengua d'impartició
Anglès
Castellà
Català
Departament Enginyeria Informàtica i Matemàtiques
Coordinador/a
MOLINA CLEMENTE, CARLOS MARÍA
Adreça electrònica carles.aliagas@urv.cat
carlos.molina@urv.cat
Professors/es
ALIAGAS CASTELL, CARLES
MOLINA CLEMENTE, CARLOS MARÍA
Web http://moodle.urv.net
Descripció general i informació rellevant Estudi de les arquitectures multiprocessador de memòria distribuïda (MMD) i de les tècniques específiques per a la seva programació eficient. Identificació dels factors que intervenen en el rendiment dels sistemes MMD. Desenvolupament d'aplicacions paral·leles eficients per a sistemes MMD (paral·lelització de programes seqüencials i paral·lelització de bucles). Estudi i utilització pràctica de la interfície estàndard de pas de missatges MPI per al desenvolupament d'aplicacions paral·leles sobre sistemes distribuïts multicomputador.

Competències
Tipus A Codi Competències Específiques
  Recerca
  AR2 Aplicar els coneixements de matemàtiques a l’enginyeria informàtica.
  AR6 Aplicar metodologies per a l'enginyeria del software
  AR7 Analitzar, dissenyar i desenvolupar sistemes de temps real.
  AR8 Analitzar, dissenyar i desenvolupar arquitectures de computadors.
  AR9 Analitzar, dissenyar i desenvolupar arquitectures de xarxes.
  AR12 Aplicar metodologies de la intel·ligència artificial.
Tipus B Codi Competències Transversals
  Comú
  BC11 Treballar en equip i gestionar equips
Tipus C Codi Competències Nuclears
  Comú

Objectius d'aprenentatge
Objectius Competències
Conèixer les arquitectures de Multiprocessadors de Memòria Distribuïda (MMD). AR2
AR8
AR9
Conèixer els models de programació dels MMD i comprendre el seu funcionament intern. AR2
AR8
Comprendre el funcionament de les tècniques de sincronització als MMD. AR2
AR7
AR8
Comprendre el procés específic de paral·lelització d'algorismes als MMD i els seus principis de disseny. AR2
AR6
AR12
Comprendre el funcionament dels algorismes de coherència de caché als MMD. AR2
AR8
Conèixer el model estàndard de programació MPI. AR2
AR6
Dissenyar i implementar programes paral·lels als MMD utilitzant MPI. AR2
AR6
AR8
BC11

Continguts
Tema Subtema
Introducció Arquitectura dels multiprocessadors de memòria distribuïda. Conceptes d'escalabilitat. Espai d'adreces compartit. Pas de missatges.
Paral.lelització de bucles als MMD Introducció. Adaptació de límits. Generació de comunicacions. Optimitzacions. Tractament d'offsets.
Models de programació de MMD Introducció. Transaccions de xarxa. Espai d'adreces compartit. Pas de missatges. Problemes comuns.
Sincronització als MMD Introducció. Semàfors. Barreres.
Paral·lelització als MMD Introducció. Mètode de paral·lelització. Subdivisió. Particionat del domini. Transformació del procés kernel.
Coherència de caché basada en directori Introducció. Esquemes de coherència de caché. Protocol de directori pla basat en memòria: SGI Origin 3000.
Message Passing Interface (MPI) Introducció. Conceptes bàsics. Introducció a LAM. Introducció a XMPI. Comunicació punt-a-punt bloquejant. Comunicació punt-a-punt no bloquejant. Tipus de dades. Pas de missatges col·lectiu. Exemples.

Planificació
Metodologies  ::  Proves
  Competències (*) Hores a classe Hores fora de classe (**) Hores totals
Activitats Introductòries
1 0 1
 
Sessió Magistral
19 19 38
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària
10 10 20
Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques
15 15 30
Treballs
0 10 10
Resolució de problemes, exercicis
0 10 10
 
Atenció personalitzada
1 0 1
 
Proves objectives de preguntes curtes
1 0 1
Proves pràctiques
3 0 3
 
(*) En el cas de docència no presencial, són les hores de treball amb suport vitual del professor.
(**) Les dades que apareixen a la taula de planificació són de caràcter orientatiu, considerant l’heterogeneïtat de l’alumnat

Metodologies
Metodologies
  Descripció
Activitats Introductòries Presentació de l’assignatura: motivació, objectius, metodologia docent i avaluació.
Sessió Magistral Exposició dels continguts de l’assignatura.
Resolució de problemes, exercicis a l'aula ordinària Resolució de problemes simples relacionats amb els conceptes teòrics. Resolució de problemes i exercicis de la col·lecció d’exàmens.
Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques Utilització pràctica del model de programació MPI.
Treballs Realització autònoma en grups de dos estudiants d’un treball pràctic de paral·lelització d’un algorisme seqüencial mitjançant MPI. Elaboració d’un informe escrit. Avaluació final pel professor.
Resolució de problemes, exercicis Resolució autònoma individual de problemes i exercicis de la col·lecció d’exàmens. Correcció personalitzada pel professor en horari de consultes.

Atenció personalitzada
 
Pràctiques a través de TIC en aules informàtiques
Treballs
Resolució de problemes, exercicis
Descripció
Resolució de dubtes teòrics i pràctics.

Avaluació
  Descripció Pes
Treballs Treballs pràctics de paral·lelització d’un algorisme seqüencial en grups de dos estudiants. 30
Proves objectives de preguntes curtes Resolució de problemes curts relacionats amb els conceptes teòrics. 40
Proves pràctiques Resolució d’un problema de paral·lelització d’un algorisme seqüencial mitjançant MPI. 30
 
Altres comentaris i segona convocatòria

Els treballs pràctics i les proves s'han d'aprovar per separat.


Fonts d'informació

Bàsica http://www.mpi-forum.org/docs/, MPI: A Message-Passing Interface Standard, Message Passing Interface Forum, 1995
Culler, D.; Singh, J. P.; Gupta, A., Parallel Computer Architecture: A Hardware/Software Approach, Morgan Kaufmann, 1997
Zima, H.; Chapman, B., Supercompilers for parallel and vector computers (2a. ed.), ACM Press, 1992

Complementària Hwang, K., Advanced Computer Architecture: Parallelism, Scalability, Programmability, McGraw-Hill, 1993
Hennessy, J.L.; Patterson, D.A., Computer Architecture: A Quantitative Approach (2a. ed.), Morgan Kaufmann, 1996

Recomanacions


Assignatures que es recomana haver cursat prèviament
ARQUITECTURES PARAL·LELES/17012002