1. SylabUZ
2. Wydział Informatyki, Elektrotechniki i Automatyki
3. semestr zimowy 2021/2022
4. Informatyka - pierwszego stopnia z tyt. inżyniera
5. Programowanie współbieżne i rozproszone

Wygeneruj PDF dla tej strony

Programowanie współbieżne i rozproszone - opis przedmiotu

Cel przedmiotu

• zapoznanie studentów z podstawowymi technikami programowania równoległego   
• zapoznanie studentów z podstawowymi technikami programowania rozproszonego   
• ukształtowanie  wśród  studentów  zrozumienia  konieczności  stosowania  technik programowania równoległego i rozproszonego   
• ukształtowanie  podstawowych  umiejętności  w  zakresie  pisania  oprogramowania wykorzystującego zrównoleglenie oraz architekturę rozproszoną 

Wymagania wstępne

Zapisz zmiany

Podstawy  programowania,  
Programowanie  obiektowe,  
Architektura  komputerów  I  i  II, 
Systemy operacyjne I i II, 
Język Java i technologie Web. 

Zakres tematyczny

Programowanie  równoległe  -  podstawowe  pojęcia:  programowanie  współbieżne,  proces, współbieżność  procesów,  zasada  podziału  czasu,  jednoczesność,  komunikacja  i synchronizacja między procesami, wzajemne wykluczanie, blokada, zagłodzenie.  Cele programowania współbieżnego. Zalety i wady programów współbieżnych. Przetwarzanie strumieniowe.
Semafory: semafor ogólny, semafor binarny.   
Tworzenie  aplikacji  współbieżnych  w  języku  Java.  Monitory.  Inne  mechanizmy synchronizacji wątków: kolejki blokujące, bariery, rejestry, przekaźniki.   
Klasyczne  problemy  współbieżności:  problem  producenta  i  konsumenta,  problem czytelników i pisarzy, problem pięciu filozofów.   
Charakterystyka  i  cele  projektowe  systemów  rozproszonych.  Komunikacja międzyprocesowa. Wytyczne projektowe i cechy komunikacji międzyprocesowej. Architektury stosowane przy budowaniu systemów rozproszonych.
Wywoływanie  zdalnych  procedur.  Zdalne  wywoływanie  metod.  Budowanie  aplikacji rozproszonych w oparciu o Remote Method Invocation z języka Java. Integracja aplikacji z innymi programistycznymi środowiskami rozproszonymi.   
Czas i zegary logiczne. Koordynacja działań w systemach rozproszonych. Algorytmy elekcji. Transakcje  i  sterowanie  współbieżnością  w  systemach  rozproszonych.  Zakleszczenia  i algorytmy ich wykrywania w systemie rozproszonym. 

Metody kształcenia

wykład: wykład konwencjonalny/tradycyjny 
laboratorium: ćwiczenia laboratoryjne 

Efekty uczenia się i metody weryfikacji osiągania efektów uczenia się

Opis efektu	Symbole efektów	Metody weryfikacji	Forma zajęć

Warunki zaliczenia

Wykład - warunkiem zaliczenia jest uzyskanie pozytywnej oceny z egzaminu pisemnego lub testu. 
Laboratorium  -  warunkiem  zaliczenia  jest  uzyskanie  pozytywnych  ocen  ze  wszystkich ćwiczeń laboratoryjnych, przewidzianych do realizacji w ramach programu laboratorium. 
Składowe oceny końcowej = wykład: 50% + laboratorium: 50% 

Literatura podstawowa

1. Ben-Ari M.: Podstawy programowania współbieżnego i rozproszonego, WNT, 1996. 
2. Foster I.: Designing and Building Parallel Programs, (2020) http://www.mcs.anl.gov/~itf/dbpp/ 
3. Coulouris G. et al.: Distributed Systems. Concepts and Design, Addison Wesley, 2011
    wydanie polskie: Systemy rozproszone. Podstawy i projektowanie, WNT 1998 
4. Tanenbaum S., Maarten van Steen: Distributed Systems. Principles and Paradigms, Prentice Hall, 2016 
    wydanie polskie: Systemy rozproszone - Zasady i paradygmaty, WNT, 2005
    darmowa wersja książki (2020) - Distributed systems https://www.distributed-systems.net/index.php/books/ds3/ds3-sneak-preview/
5. Garg V. K.: Concurrent and Distributed Computing in Java, Wiley-IEEE Press 2004
6. Brian Goetz, Tim Peierls, Joshua Bloch, Joseph Bowbeer, David Holmes, Doug Lea: Java Concurrency in Practice, Addison-Wesley Professional 2006
7. Scott Oaks, Henry Wong: Java Threads, Third Edition, O'Reilly 2004
8. Cay S. Horstmann, Gary  Cornell: Core Java, Vol. 1: Fundamentals, Prentice Hall PTR, 2018
    wydanie polskie: Java. Podstawy. Cay S. Horstmann, 2019 HELION
9. Cay S. Horstmann: Core Java, Vol. 2: Advanced Features, Prentice Hall PTR, 2019
   wydanie polskie: Java. Techniki zaawansowane. Cay S. Horstmann, 2020 HELION 
10. Kathy Sierra, Bert Bates: Head First Java, 2nd Edition, O'Reilly Media, 2009
    wydanie polskie: Java. Rusz głową! Wydanie II, Helion 2010
11. Burns B.: Projektowanie systemów rozproszonych. Wzorce i paradygmaty dla skalowalnych, niezawodnych usług, Helion, 2018
     

Literatura uzupełniająca

1. Roger Wattenhofer: Principles of Distributed Computing, Spring 2016, (2020) https://disco.ethz.ch/courses/podc_allstars/lecture/podc.pdf
2. Distributed Systems for fun and profit (2020) http://book.mixu.net/distsys/single-page.html

Uwagi

Zmodyfikowane przez prof. dr hab. inż. Andrzej Obuchowicz (ostatnia modyfikacja: 20-04-2021 08:55)