4.40.2.3 Comunicación y coordinación (24 horas) [Habilidades 1,6]

Referencias Bibliográficas: [Pacheco, 2011,Schmidt, 1995a] Temas

1. Memoria Compartida.
2. La consistencia, y su papel en los lenguaje de programación garantias para los programas de carrera libre.
3. Pasos de Mensaje:
   1. Mensajes Punto a Punto versus multicast (o basados en eventos)
   2. Estilos para enviar y recibir mensajes Blocking vs non-blocking
   3. Buffering de mensajes
4. Atomicidad:
   1. Especificar y probar atomicidad y requerimientos de seguridad
   2. Granularidad de accesos atómicos y actualizaciones, y uso de estructuras como secciones críticas o transacciones para describirlas
   3. Exclusión mutua usando bloques, semáforos, monitores o estructuras relacionadas
      1. Potencial para fallas y bloqueos (deadlock) (causas, condiciones, prevención)
   4. Composición
      1. Componiendo acciones atómicas granulares más grandes usando sincronización
      2. Transacciones, incluyendo enfoques optimistas y conservadores
5. Consensos:
   1. (Ciclicos) barerras, contadores y estructuras relacionadas
6. Acciones condicionales:
   1. Espera condicional (p.e., empleando variables de condición)
7. Caminos críticos, el trabajo y la duración y la relación con la ley de Amdahl.
8. Aceleración y escalabilidad.
9. Productor-consumidor y algoritmos paralelos segmentados.
10. Ejemplos de algoritmos paralelos no-escalables.

Objetivos de Aprendizaje

1. Usar exclusión mútua para evitar una condición de carrera [Usage]
2. Dar un ejemplo de una ordenación de accesos entre actividades concurrentes (por ejemplo, un programa con condición de carrera) que no son secuencialmente consistentes [Familiarity]
3. Dar un ejemplo de un escenario en el que el bloqueo de mensajes enviados pueden dar deadlock [Usage]
4. Explicar cuándo y por qué mensajes de multidifusión (multicast) o basado en eventos puede ser preferible a otras alternativas [Familiarity]
5. Escribir un programa que termine correctamente cuando todo el conjunto de procesos concurrentes hayan sido completados [Usage]
6. Dar un ejemplo de un escenario en el que un intento optimista de actualización puede nunca completarse [Familiarity]
7. Usar semaforos o variables de condición para bloquear hebras hasta una necesaria precondición de mantenga [Usage]
8. Definir: camino crítico, trabajo y span [Familiarity]
9. Calcular el trabajo y el span y determinar el camino crítico con respecto a un diagrama de ejecución paralela. [Usage]
10. Proporcionar un ejemplo de un problema que se corresponda con el paradigma productor-consumidor [Usage]
11. Dar ejemplos de problemas donde el uso de pipelining sería un medio eficaz para la paralelización [Usage]
12. Implementar un algoritmo de matriz paralela [Usage]
13. Identificar los problemas que surgen en los algoritmos del tipo productor-consumidor y los mecanismos que pueden utilizarse para superar dichos problemas [Usage]