Оценка максимально возможного параллелизма.

Процесс проектирования распределенных и параллельных систем состоит из этапов

1. Декомпозиция – процесс разбиения задачи на части и её решение.

2. Связывание – связь частей между собой.

3. Синхронизация – координация функционирования компонентов единой системы, порядка работы, определения критерия, когда цель достигнута.

Проблемы параллельного и распределенного программирования

1. Гонка данных – если несколько задач одновременно попытаются изменить некоторую общую область данных, а конечное значение данных при этом будет зависеть от того, какая задача обратится к этой области первой.

2. Бесконечная отсрочка – ситуация, когда задача должна ожидаться до тех пор, пока не произойдет событие или не создадутся определенные условия для их запуска. Если ожидаемое событие не состоится, то задачи могут никогда не выполниться.

3. Взаимоблокировка – возникает, когда две и более задачи постоянно блокируют друг друга в ситуации, когда у каждой задачи заблокирован ресурс, который пытается заблокировать другие задачи.

4. Трудности организации связи

5. Выбор оптимального количества процессоров – при увеличении степени параллельности она становится не эффективной.

37. Содержание

    • Язык программирования. Общие принципы построения и использования языков программирования.
    • Стандарты языков программирования.
    • Лямбда-исчисление. Аппликация, абстракция, редукция, преобразование.
    • Списки и функциональные выражения в функциональных языках программирования.
    • Механизмы и средства взаимодействия программы с операционной системой.
    • Функциональное программирование. Основные положения. Основные отличия от других типов языков программирования.
    • Классификация языков программирования. Близость языков программирования к естественному языку.
    • Унификация и хорновский клоз в логических языках программирования.
    • Модель вычислений функциональных языков программирования.
    • Языки программирования низкого уровня.
    • Средства разработки графического интерфейса пользователя. Эргономические свойства человеко-машинного интерфейса.
    • Процедурные языки программирования. Основные отличия от других типов языков.
    • Обоснование выбора языка программирования.
    • Перегрузка в языках программирования.
    • Логические языки программирования. Основные положения и понятия. Основные отличия от других типов языков программирования.
    • Объектно-ориентированные языки программирования (ооп). Основные отличия от других концепций языков программирования.
    • Полиморфизм в ооп. Виртуальные функции. Таблицы виртуальных функций.
    • Структура языка программирования. Синтаксис и семантика языка программирования. Расширенная форма Бэкуса-Наура.
    • Наследование в ооп. Множественное наследование. Проблемы множественного наследования.
    • Инкапсуляция в ооп. Контроль доступа.
    • Понятие класса и объекта в ооп. Атрибуты, методы, конструктор и деструктор, статические члены класса.
    • Диаграммы классов uml. Основные элементы и обозначения.
    • Данные. Средства описания данных. Типизация языка.
    • Преобразования типов. Контроль соответствия типов данных.
    • Ооп. Основные концепции ооп.
    • Современные интегрированные схемы разработки программ. Основные компоненты среды программирования.
    • Декомпозиция программ.
    • Трансляторы. Интерпретация и компиляция.
    • Макропроцессоры и макрогенераторы.
    • Потоки и процессы. Сходства и различия.
    • Мониторы и защищаемые переменные в параллельном программировании.
    • Семафоры в параллельном программировании. Типы семафоров.
    • Отладчики. Генераторы кода и приложений.
    • Параллельная обработка данных и параллелизм. Параллельное и распределенное программирование.
    • Основные проблемы параллельного и распределенного программирования.
    • Оценка максимально возможного параллелизма.
    • Основные модели параллельного программирования.
    • Оптимизатор. Основные функции оптимизатора.
    • Обработка исключительных ситуаций. Иерархия и виды исключительных ситуаций.
    • Операторы обработки исключительных ситуаций в различных языках программирования.
    • Элементарные типы данных.
    • Перегрузка данных, операторов, методов.
    • Составные типы данных.
    • Механизмы логического вывода. Прямая и обратная цепочки рассуждений.
    • Пространство имен, область видимости, время жизни переменных.
    • Ошибки при работе с вещественными числами. Смешанная арифметика.
    • Операторы выбора и условные операторы.
    • Вещественные числа. Способы представления. Операции над вещественными числами.
    • Оператор присваивания. Операторы цикла.
    • Распределение памяти при выполнении программы.
    • Динамические структуры данных. Реализация динамических структур данных с помощью указателей.
    • Библиотеки программ и классов. Статические и динамические библиотеки. Критерии проектирования библиотек.
    • Подпрограммы. Формальные и фактические параметры подпрограмм.
    • Передача параметров подпрограмме.
    • Программный стек и его изменение.
    • Рекурсивный и итерационный методы решения задач. Виды рекурсий.
    • Общая характеристика языков ассемблера: назначение, принципы построения и использования; структура языка.
    • Сериализация и десериализация. Методы сериализации объектов в базу данных.