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====== Applicazioni Parallele e Distribuite ======
Docente: **Massimo Coppola**

^** Questa Pagina è relativa al corso di APD per l'A.A. 2008-2009 **|

La pagina si evolverà durante il corso, a partire dal programma del corso di CCP degli anni passati, con cui il APD condivide una parte importante degli argomenti trattati.

Sono previsti maggiori approfondimenti, nel corso o per mezzo dei progetti individuali di fine corso, sulle seguenti tematiche:

  * sistemi operativi distribuiti e per Grid, paradigmi Grid e Cloud
  * processori multicore e problemi relativi alla loro programmazione (multicore, GPGPU)
  * macchine virtuali e parallelismo (Java, CLI, meccanismi di JIT e uso nel parallelismo)

{{ APD:chips_APD.png| }}

Nel frattempo invito gli studenti 
  * a fare riferimento anche alle pagine del corso di CCP degli [[#archivio_dei_corsi_di_ccp_2006-07-08|anni precedenti]].
  * a registrarsi per ricevere notifiche dalla pagina [[news]].

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==== Corso 2008-2009 (secondo semestre) ====

==== Orario delle lezioni ====
^Giovedì| 	11-13	|Aula B|
^Venerdì |	9-11	|Aula D1|   

//Aggiornato al 25/02/09//


** Ricevimento **
Di regola il ricevimento si svolge su appuntamento (meglio via e-mail).
L'orario riportato è indicativo. 
^Giovedì| 14:30-16:30| Dipartimento stanza 385|

==== Obiettivo del corso ====

L'obiettivo del corso è introdurre un insieme di tecnologie in evoluzione o già utilizzate ad oggi nella realizzazione di applicazioni parallele e distribuite; la presentazione delle tecnologie avviene fondamentalmente grazie alla discussione di un insieme di esempi di applicazioni di particolare rilievo. Lo studente dovrà maturare capacità di analisi e padronanza tecnologica, ed essere in grado di riconoscere i problemi legati alla implementazione di A.P.D., individuare schemi di soluzioni note e saper scegliere gli strumenti di sviluppo appropriati.

** Conoscenze. **

Al termine del corso lo studente avrà acquisito la conoscenza di tecnologie standard di basso ed alto livello (message passing, skeleton paralleli, component-oriented, stream-oriented) e di loro paradigmi di utilizzo nelle applicazioni. La preparazione di base fornita comprenderà sia strumenti di programmazione programmazione largamente diffusi (MPI) sia prototipi più avanzati allo stato dell'arte nella ricerca e nell'industria.

==== Programma Preliminare ====

Sono affrontati modelli di programmazione diversi per tipo e livello di di astrazione (message passing vs shared memory, primitive vs skeleton e pattern), e per ambito applicativo (parallelismo on-chip, parallelismo su cluster, Grid/Cloud Computing).
Sono fondamentali sia l'approfondimento individuale, sia l'utilizzo pratico degli strumenti via via presentati; alcune delle lezioni saranno per questo impostate sotto forma di esercitazione, o presupporranno una attività di programmazione ed uso individuale da parte degli studenti.

   * Il paradigma a scambio di messaggi. Programmazione a basso livello: introduzione ad MPI. Esempi di applicazioni data parallel e task parallel, decomposizione del calcolo e bilanciamento del carico, problemi regolari ed irregolari.
   * Programmazione parallela ad alto livello: l'ambiente ASSIST. Utilizzo delle forme di parallelismo base in Assist. Esempi di applicazioni e valutazione delle prestazioni.
   * Il paradigma a memoria condivisa. Le gerarchie di memoria: memoria centrale / secondaria / locale / condivisa. Implementazione a software delle memorie condivise. Cenni agli algoritmi per le gerarchie di memoria, contenimento e mascheramento della latenza di accesso.
   * Architetture stream-oriented, multicore generici e dedicati e forme di programmazione.
   * Piattaforme di calcolo distribuito: Grid Computing, Cloud Computing, Sistemi operativi distribuiti, reti di sistemi mobili. Problematiche di realizzazione ed esempi di applicazione.
   * Tra i possibili approfondimenti nella parte finale del corsi, e argomenti di progetto: I/O parallelo, algoritmi memory-intensive e data mining parallelo; calcolo stream-oriented, piattaforme multicore e GPGPU.
==== Materiale didattico ====
  * B. Wilkinson, M. Allen Parallel Programming, 2nd edition. 2005, Prentice-Hall. Disponibile in Biblioteca la prima edizione, C.1.2 w74 INF .
  * A. Grama, A. Gupta, G. Karypis, V. Kumar Introduction to Parallel Computing, 2nd edition. 2003, Addison Wesley. Disponibile in Biblioteca la prima edizione D.1.3 k96 INF 
Solo alcune parti, specificate a lezione.
  * <del>Standard MPI, versione 1.1  Solo le parti specificate nell'elenco delle lezioni.</del>\\ [[http://www.mpi-forum.org/docs/mpi21-report.pdf|Standard MPI 2.1 (pdf letter)]] Solo le parti specificate nell'elenco delle lezioni. \\ È stata ufficializzata e pubblicata sul sito dello [[http://www.mpi-forum.org/|MPI forum]] la versione 2.1 dello standard MPI; useremo questa come riferimento, dato che raccoglie tutte le modifiche approvate negli anni (MPI 1.1, 1.2, 2.0, 1.3) in un unico documento.
  * Tutorial di utilizzo del compilatore Assist. [[http://www.di.unipi.it/~coppola|Contattare il docente]] per la versione aggiornata a febbraio 2008. Vecchia versione:{{ccp:tutorial_assist_03_2007.pdf|Tutorial ASSIST Febbraio 2007}}\\ Tutorial del server di esecuzione {{ccp:descrizioneloader1.1.pdf|GEA, versione Novembre 2006}}.
  * (Dispense di ASE) — M. Vanneschi, Architetture Parallele e Distribuite. Servizio Editoriale Universitario, Università di Pisa, 2006-07.
  * Brevi fotocopie e dispense distribuite durante il corso

==== Prerequisiti ====
Il corso assume come note le basi della programmazione parallela e distribuita, delle architetture di calcolo sequenziali e parallele e delle reti di interconnessione, ed una buona padronanza dei linguaggi C/C++ e Java.
==== Elenco delle lezioni ====
L'elenco delle lezioni svolte è disponibile alla [[lezioni0809|pagina apposita]].

==== Prove d'esame ====
==== Archivio dei Corsi di CCP 2006-07-08 ====

^** CCP 2007/2008 **|  | [[ccp:| pagina Dokuwiki 07/08]] | 
^** CCP 2006/2007 **| [[http://www.di.unipi.it/~coppola/didattica/ccp0607/|pagina web del docente]] | [[ccp:ccp0607| pagina Dokuwiki 06/07]] | 
^** CCP 2005/2006 **| [[http://www.di.unipi.it/~coppola/didattica/ccp0506/|pagina web del docente]] |                 |