DADES IDENTIFICATIVES 2012_13
Assignatura (*) ARQUITECTURES PARAL·LELES Codi 17012002
Ensenyament
Enginyeria Informàtica (1997)
Cicle 2n
Descriptors Crèd. Crèd. teoria Crèd. pràctics Tipus Curs Període
4.5 3 1.5 Troncal Primer Primer
Llengua d'impartició
Català
Departament Enginyeria Informàtica i Matemàtiques
Coordinador/a
ALIAGAS CASTELL, CARLES
Adreça electrònica carles.aliagas@urv.cat
Professors/es
ALIAGAS CASTELL, CARLES
Web http://deim.urv.net/~aliagas/ap/welcome.htm
Descripció general i informació rellevant Estudi de les arquitectures multiprocessador de memòria compartida (MMC), aprofundint en les tècniques específiques per a la seva programació eficient. Identificació dels factors que intervenen en el rendiment dels sistemes MMC. Desenvolupament d'aplicacions paral·leles eficients per a sistemes MMC (paral·lelització de programes seqüencials i paral·lelització de bucles). Estudi i utilització pràctica del model estàndard de programació de memòria compartida OpenMP per al desenvolupament d'aplicacions paral·leles sobre sistemes MMC.

Competències
Codi  

Objectius d'aprenentatge
Objectius Competències
Conèixer les arquitectures dels multiprocessadors de propòsit general. A2
Comprendre el funcionament de les tècniques de sincronització als Multiprocessadors de Memòria Compartida (MMC). A2
B2
B3
B4
Comprendre el procés general de paral·lelització d'algorismes i els seus principis de disseny. A2
B2
B3
B4
B12
B13
Comprendre el procés específic de paral·lelització d'algorismes als MMC i els seus principis de disseny. A2
B2
B3
B4
B12
B13
Comprendre el funcionament dels algorismes de coherència de caché als MMC. A2
B2
B3
B4
B12
B13
Conèixer el model estàndard de programació OpenMP. A2
Dissenyar i implementar programes paral·lels sobre MMC utilitzant OpenMP. A2
A9
B2
B3
B5
B11
B12
B13
C5

Continguts
Tema Subtema
Introducció Arquitectures paral·leles de propòsit general: motivació i conceptes bàsics. Estructures de multiprocessador. Arquitectura dels multiprocessadors de memòria compartida. Xarxes d'interconnexió.
Paral·lelització de bucles als MMC Bucles paral·lels DOALL. Planificació temporal de bucles paral·lels. Anàlisi de dependències. Generació de bucles DOALL. Transformacions per suportar paral·lelització. Normalització de bucles. Substitució i expansió escalar. Copiat de variables. Intercanvi de bucles. Alineació de bucles.
Paral·lelització de programes als MMC Introducció. Tècniques de sincronització. Primitives atòmiques. Semàfors. Barreres. Procés general de paral·lelització. Balanceig de càrrega i temps d'espera. Identificació de concurrència i paral·lelisme. Assignació estàtica i dinàmica. Granularitat de tasques. Reducció de comunicació i serialització. Explotació de localitat temporal i espacial. Reducció de sobrecàrrega, retard i contenció. Tècniques d'optimització.
Coherència de caché als MMC Introducció. Coherència de memòria. Protocols de “snooping” de bus. Protocol MESI.
OpenMP Introducció. Conceptes bàsics. Model de programació. Directives de programació. 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 OpenMP.
Treballs Realització autònoma en grups de dos estudiants d’un treball pràctic de paral·lelització d’un algorisme seqüencial mitjançant OpenMP. 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

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'algorismes seqüencials 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 OpenMP. 30
 
Altres comentaris i segona convocatòria

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


Fonts d'informació

Bàsica D.E. Culler, Parallel Computer Architecture, Morgan Kaufmann, 1999
Chandra, Rohit, Parallel programming in OpenMP, Morgan Kaufmann, 2001

Complementària

Recomanacions

Assignatures que en continuen el temari
ARQUITECTURES ESPECIALITZADES/17012006


(*)La Guia docent és el document on es visualitza la proposta acadèmica de la URV. Aquest document és públic i no es pot modificar, llevat de casos excepcionals revisats per l'òrgan competent/ o degudament revisats d'acord amb la normativa vigent