Formation programmation multicore

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• Introduction
• Modélisation des applications
• Threads
• Processus
• La programmation parallèle
• Synthèse et conclusion

Bonnes connaissances d'un des 3 langages objet utilisés dans le cours (Java, C#, C++). Connaissances de base des concepts liés aux applications multicore.

L'outil Open source BOUML sera utilisé pour la modélisation UML, Visual Studio express(tm) pour la manipulation des langages C# et C++, NetBeans(tm) 6.x pour Java. Les exemples seront démontrés grâce aux langages UML, Java, C++ et Dot Net.

Introduction

- Les enjeux de la programmation Multicore dans les années à venir.

- Tableau général des technologies utilisables : processus, threads et parallélisme.

- Description et rappel du fonctionnement d'un processeur.

- Les architectures en " Hyperthreading ".

- Les architectures des processeurs INTEL™ et AMD™.

- Les architectures NVidia™ et API™.

- Les aspects synchronisation à prévoir : cas généraux.

Modélisation des applications

- Importance des aspects modélisation.

- Parallélisation des traitements (ex : calcul).

- Utilisation des mécanismes asynchrones : processus, threads…

- Développer une nouvelle application : précautions et modélisation.

- Eviter les " singletons ".

- Modifier une application existante en Multicore : problèmes rencontrés.

- Choix d'architecture : un compromis synchronisation et performance.

- Choix multiprocessusus/multithreads.

Threads

- Organisation d'un système à base de threads.

- Les threads dans les systèmes et les langages (exemple : Java, .NET et C++).

- Apport des threads dans une application industrielle.

- Ordonnancement des threads dans les systèmes : technique du " round robin ".

- Gestion des stacks et " call stack " dans les threads.

- Les débogueurs multithreads : ex Visual Studio et NetBeans™.

- Gestion des objets de synchronisation : sections critiques, Mutex et Sémaphores.

- Développer " Thread safe ".

- Règles pour développer en approche multithread.

- Les API de threads avec Windows, Java et DOT Net.

- Les API de POSIX.

Processus

- Espaces d'adressage des processus, organisation.

- Critères de choix d'une approche multiprocessus.

- Ensemble des techniques de communication interprocessus (IPC).

- Techniques de debugging multiprocessus, nouveaux outils (ex : Visual Studio 2005).

- Avantage et inconvénients des techniques multiprocessus.

- Particularité : les " Domain " DOT Net.

La programmation parallèle

- L'apport et les objectifs de la programmation parallèle.

- " Parallel FX " la bibliothèque DOT Net pour paralléliser.

- Architecture PFX et philosophie.

- Composants TPL et PLINQ.

- La librairie " OpenMp " C++.

- Directives " OpenMP " disponibles.

- Utiliser les GPU des cartes graphiques pour le calcul.

- Les kits de NVidia (CUDA) et ATI.

- Exemple d'applications utilisant les bibliothèques.

- Exemple de code et commentaires.

Synthèse et conclusion

- Conclusion des techniques étudiées.

- L'avenir de C++ avec le multicore.

- Synthèse des approches de Design, threads, multiprocessusus et programmation parallèle.