Παράλληλος Προγραμματισμός (ΤΒ4)

Εργαστηριακό μάθημα, όπου γίνεται πρακτική εξάσκηση σε τεχνικές προγραμματισμού υψηλής απόδοσης και παράλληλου προγραμματισμού:

• Βασικές έννοιες παράλληλου υπολογισμού
• Η επίδραση της ιεραρχίας μνήμης στην απόδοση
• SSE instructions
• Προγραμματισμός με POSIX Threads
• Προγραμματισμός threads με το OpenMP
• Εισαγωγή στον προγραμματισμό CUDA

Λειτουργικό σύστημα: Linux. Γλώσσες προγραμματισμού: C και C++. Περιστασιακά χρησιμοποιούνται ειδικές γλώσσες για προγραμματισμό σε GPU όπως CUDA C/C++.

Με την επιτυχή ολοκλήρωση του μαθήματος “Παράλληλος Προγραμματισμός” οι προπτυχιακοί φοιτητές είναι σε θέση:

• Να κατανοήσουν την προηγμένη οργάνωση ενός υπολογιστή και τη σχέση αρχιτεκτονικής και παράλληλης επεξεργασίας
• Να παρακολουθήσουν αυτόνομα περαιτέρω εξελίξεις στον τομέα του παράλληλου προγραμματισμού
• Να επιλέξουν την ενδεικνυόμενη μορφή παράλληλου υλικού (hardware) σύμφωνα με τις ανάγκες κάθε εφαρμογής
• Να μετασχηματίσουν έναν παράλληλο αλγόριθμο στο κατάλληλο παράλληλο πρόγραμμα

1η εβδομάδα:

Εισαγωγή στην παράλληλη επεξεργασία και τις παράλληλες αρχιτεκτονικές Η/Υ.

2η εβδομάδα:

Η ιεραρχία μνήμης (κύρια και κρυφές μνήμες) και η επίδραση στην απόδοση.

3η εβδομάδα:

Εργαστηριακές ασκήσεις πάνω στην επίδραση των ιεραρχιών μνήμης στην επεξεργασία.

4η εβδομάδα:

Προγραμματισμός με εντολές SSE (Streaming SIMD Extensions).

5η εβδομάδα:

Εργαστηριακές ασκήσεις στον προγραμματισμό με εντολές SSE.

6η εβδομάδα:

Προγραμματισμός με POSIX Threads (pthreads).

7η εβδομάδα:

Προγραμματισμός με POSIX Threads (pthreads) (II) – μέθοδοι συγχρονισμού.

8η εβδομάδα:

Εργαστηριακές ασκήσεις στον προγραμματισμό με POSIX Threads.

9η εβδομάδα:.

Προγραμματισμός threads με την πλατφόρμα OpenMP.

10η εβδομάδα:

Προγραμματισμός threads με την πλατφόρμα Intel Threading Building Blocks (TBB).

11η εβδομάδα:

Tasks και pipelines στην πλατφόρμα Intel Threading Building Blocks (TBB).

12η εβδομάδα:

Παράλληλος προγραμματισμός σε GPU – το μοντέλο CUDA.

13η εβδομάδα:

Εργαστηριακές ασκήσεις με το μοντέλο CUDA.

• Peter S. Pacheco, Εισαγωγή στον Παράλληλο Προγραμματισμό, ΚΛΕΙΔΑΡΙΘΜΟΣ, 2015.
• Γραμματή Πάντζιου, Βασίλειος Μάμαλης, Αλέξανδρος Τομαράς, Εισαγωγή στον Παράλληλο Υπολογισμό (2η έκδοση), ΕΚΔΟΣΕΙΣ ΝΕΩΝ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΩΝ, 2023.
• Μάργαρης Αθανάσιος, ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΠΑΡΑΛΛΗΛΗ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ (1η έκδοση), ΕΚΔΟΣΕΙΣ Α. ΤΖΙΟΛΑ & ΥΙΟΙ Α.Ε., 2024.

ΤΡΟΠΟΣ ΠΑΡΑΔΟΣΗΣ: Πρόσωπο με πρόσωπο

Χρήση ηλεκτρονικών σημειώσεων

Υποστήριξη Μαθησιακής διαδικασίας μέσω της ηλεκτρονικής πλατφόρμας e-class

Ασκήσεις σε εργαστήρια Η/Υ

Εργαστηριακές εργασίες (3-4)

Εργαστηριακή εξέταση (επίλυση προβλημάτων)

Η επιτυχής εκπόνηση των εργαστηριακών εργασιών κατά τη διάρκεια του εξαμήνου διδασκαλίας του μαθήματος απαλλάσσει από την υποχρέωση της τελικής εργαστηριακής εξέτασης και συμβάλλει στο 100% της βαθμολογίας. Οι όροι αυτοί αναφέρονται ρητά στην ιστοσελίδα του μαθήματος.