Міністерство освіти і науки України Національний університет “Львівська політехніка”
Організація паралельних обчислень Навчальний посібник з дисципліни “Паралельні та розподілені обчислення” для студентів базового напряму 6.0915  -  “Комп’ютерна інженерія” Затвердженона засіданні кафедри”Електронні обчислювальні машини”Протокол № 8 від07.02.2007 року Львів - 2007  Організація паралельних обчислень : Навчальний посібник з дисципліни “Паралельні та розподілені обчислення” для студентів базового напрямку 6.0915 "Комп'ютерна інженерія" / Укладачі: Є. Ваврук, О. Лашко – Львів: Національний університет “Львівська політехніка”, 2007, 83 с. Укладачі: Є. Ваврук, к.т.н., доцент О. Лашко, асистент Відповідальний за випуск: Мельник А. О., професор, завідувач кафедри Рецензенти: Дунець Р.Б., д. т. н, доцент Галембо В.А., к. т. н, доцент Анотація Даний навчальний посібник укладений відповідно до навчальної програми з дисципліни "Паралельні та розподілені обчислення". В ньому розглянуті основні питання організації паралельних обчислень, вивчення яких допоможе студенту базового напряму 6.0915  - “Комп’ютерна інженерія” здобути початкові навички аналізу і проектування паралельних алгоритмів та структур. ЗМІСТ Вступ 6  Тема 1: Основні поняття про паралельні обчислення 7   1. Поняття про паралельні та розподілені обчислення 7   2. Області застосування і задачі паралельної обробки 7   3. Конвеєризація і паралелізм 8   4. Засоби для проведення паралельних обчислень 8   5. Рівні розпаралелення 8   6. Паралельні операції 10   7. Основні принципи паралелізму (розпаралелення) 11   8. Класифікація структур паралельної обробки 12   Вправи і завдання до теми №1 15   Додаток А до теми №1. Класифікація М. Флінна 16   Додаток Б до теми №1. Паралельні обчислювальні системи в класифікації Базу 16  Тема 2: Методи оцінки продуктивності паралельних алгоритмів і систем 17   1. Загальні зауваження стосовно оцінки продуктивності паралельних алгоритмів та систем 17   2. Фактори, які необхідно враховувати при оцінці продуктивності 19   3. Методи оцінки продуктивності паралельних систем 19   4. Характеристики продуктивності паралельних алгоритмів 20   5. Порівняння MIMD i SIMD структур за продуктивністю 23   Вправи і завдання до теми №2 26   Додаток до теми №2. Характеристики базових тестів 27  Тема 3: Організація мереж Петрі 30   1. Поняття про мережі Петрі 30   2. Прості мережі Петрі 30   3. Розширені мережі Петрі 33   4. Приклади реалізації мереж Петрі 34   Вправи і завдання до теми №3 37  Тема 4: Розробка паралельного алгоритму 38   1. Паралелізм даних 38   2. Паралелізм задач 38   3. Етапи розробки паралельного алгоритму: 39    - декомпозиція 40    - планування комунікацій 41    - укрупнення 42    - планування обчислень 43   Вправи і завдання до теми №4 43  Тема 5: Структури зв’язку між процесорами 44   1. Основні положення 44   2. Шинні сітки 44   3. Сітки з комутаторами 45   4. Структури, що забезпечують зв’язок типу “пункт-пункт 48   5. Методи комутацій 52   Вправи і завдання до теми №5 53  Тема 6: Основні класи паралельних комп’ютерів 54   Вступ 54   1. Масивно-паралельні системи (МРР) 54   2. Симетричні мультипроцесорні системи (SMP) 54   3. Системи з неоднорідним доступом до пам’яті (NUMA) 55   4. Паралельні векторні процесори (PVP) 59   5. Кластерні системи 57   Вправи і завдання до теми №6 57  Тема 7: Схеми паралельних алгоритмів задач 58   1. Класи алгоритмів задач 58   2. Алгоритми перемноження матриці на матрицю і їх реалізація на структурах типу: кільцева, 2D, 3D 59   Вправи і завдання до теми №7 63   Додаток до теми №7. Задача Діріхле. Явна різницева схема для рівняння Пуасона 63  Тема 8: Мови паралельного програмування 68   1. Загальні зауваження 68   2. Класифікація мов і систем паралел...