Download miễn phí Đề tài Lập trình song song



QUYỀN ƯU TIÊN (PRIORITY)
Mỗi thread có một độ ưu tiên khác nhau và có mối
quan hệ với nhau . Thread có quyền ưu tiên cao có
thể chuyển sang hay gọi một thread khác gọi là
Context Switching .
 Một thread có thể tự động sinh ra thread khác .
 Thread có độ ưu tiên cao hơn có thể giành quyền
sử dụng CPU từ thread ưu tiên thấp hơn .
 Nếu quyền ưu tiên ngang nhau thì xử lý theo cơ chế
của hệ điều hành .


http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2014-02-25-de_tai_lap_trinh_song_song.FCjjCQEih1.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-59185/
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Add your company slogan
LOGO
Trường Đại học Cửu Long
Khoa Công Nghệ Thông Tin
Đề tài
Add your company slogan
LOGO
Slide 2
Add your company slogan
LOGO
Slide 3
Add your company slogan
LOGO
“Số lượng transistor trên mỗi đơn vị inch vuông
sẽ tăng lên gấp đôi sau mỗi năm.”
Slide 4
Nguồn: Internet Gordon Moore (1929)
Add your company slogan
LOGO
Slide 5
Nguồn: www.developers.net
Add your company slogan
LOGO
Slide 6
Đa nhiệm trong hệ thống đơn lõi
Add your company slogan
LOGO
Slide 7
Đa luồng trong hệ thống đa lõi
Add your company slogan
LOGO
(Parallel Computing)
Là chia công việc ra thành các phần nhỏ và thực
hiện đồng thời bởi một hệ thống gồm nhiều máy
tính kết nối với nhau (Multi-Computer)hay nhiều
bộ vi xử lý (Multi-Processor) hay bộ vi xử lý đa
nhân (Multi-Core).
Parallel Programing
Là việc lập trình để tách ra các công việc
nhỏ và sắp xếp để xử lý song song.
Slide 8
Add your company slogan
LOGO
p: số lượng CPU.
T1: thời gian thực thi thuật toán tuần tự.
Tp: thời gian thực thi thuật toán song song.
Sp: Tốc độ xử lý.
Ep: hiệu quả thực hiện phép toán song song so với tuần tự.
Slide 9
Add your company slogan
LOGO
Slide 10
Sự ra đời và phát triển mạnh mẽ của các dòng
chip đa lõi (Multi-Core) tạo cơ hội cho sự ra
đời của tính toán và lập trình song song.
Add your company slogan
LOGO
Slide 11
Add your company slogan
LOGO
 Tiến trình là một chương trình đang chạy:
- Bộ nhớ được cấp phát bởi hệ điều hành.
- Thường không có sự chia sẻ bộ nhớ giữa các
tiến trình với nhau.
 Ví dụ:
Slide 12
Add your company slogan
LOGO
 Tiểu trình là một dòng điều khiển tuần tự:
- Chạy trong không gian bộ nhớ của tiến trình.
- Nó có bộ đếm chương trình (program counter)
và ngăn xếp(stack frame) riêng.
Ví dụ: Trong chương trình WINWORD.exe có các
luồng: luồng ghi nhận nhập kí tự, luồng kiểm tra
chính tả, luồng hiển thị lên màn hình, luồng
quản lý giao diện…
Slide 13
Add your company slogan
LOGO
Slide 14
Add your company slogan
LOGO
 Born - Mới được tạo ra.
 Ready (Runnable) - Sẵn sàng thực thi.
 Running - Đang thực thi.
 Dead - Bị hệ thống đánh dấu loại bỏ.
 Blocked - Không cho phép xử lý.
 Sleeping - Khi cách Sleep được gọi.
 Waiting - Trạng thái ngừng để chờ.
Slide 15
Add your company slogan
LOGO
Slide 16
Add your company slogan
LOGO
Multi-Computer: nhiều máy tính được kết
nối với nhau để cùng xử lý một chương trình.
Slide 17
Mô hình Multi-Computer.
Add your company slogan
LOGO
Multi-Processor/Multi-Core: Nhiều bộ vi xử
lý trong cùng một máy tính hay một bộ vi xử
lý gồm nhiều CPU.
Slide 18
Mô hình Multi-Processor. Mô hình Multi-Core.
Add your company slogan
LOGO
Hệ thống lai: Kết hợp giữa hai hệ thống
trên. Dùng để tạo nên một hệ thống tính toán
lớn và phức tạp.
Slide 19
Mô hình hệ thống lai.
Add your company slogan
LOGO
 Lập trình song song trên Java.
 Lập trình song song trên C#.NET.
 Một số ngôn ngữ có thư viện hàm hỗ trợ song
song như C/C++, FORTRAN, Python, Ada… cần cài
đặt trình biên dịch song song: OpenMP, MPI,
MPICH, PyMPI…
Slide 20
Add your company slogan
LOGO
(Message Passing Interface) là một mô hình lập
trình song song sử dụng cơ chế truyền thông điệp.
 MPI 1.0 phát hành năm 1994.
 MPI 2.0 phát hành năm 1997.
Thư viện hỗ trợ: Fortran, C, C++…
Slide 21
Add your company slogan
LOGO
Slide 22
Add your company slogan
LOGO
Gồm ba giai đoạn chính:
 Phân chia chương trình thành các công việc
con (Sub-task Decomposition).
 Phân tích sự phụ thuộc (Dependence
Analysic).
 Định thời các công việc (Task Scheduling).
Slide 23
Add your company slogan
LOGO
Slide 24
Các thread chạy bên trong máy ảo JVM (Java)
hay trình biên dịch song song (Ngôn ngữ khác).
Mỗi thread có biến dữ liệu và ngăn xếp riêng
được cấp phát bởi JVM. JVM chịu sự quản lý của Hệ
điều hành.
Add your company slogan
LOGO
Slide 25
Hệ điều hành cấp phát bộ nhớ cho từng ứng
dụng riêng biệt. Vì vậy các biến và vùng dữ
liệu của các chương trình (tiến trình) khác
nhau là khác nhau.
Add your company slogan
LOGO
+ Giao tiếp và chuyển
đổi nhanh.
+ Tách công việc để xử
lý song song, tiết kiệm
thời gian.
+ Tận dụng tối đa sức
mạnh đa lõi.
+ Khả năng mở rộng và
tăng tốc độ tính toán.
Slide 26
- Cơ chế giao tiếp,
chuyển đổi phức tạp.
- Mất thời gian cho việc
quản lý đồng bộ dữ liệu.
- Khó lập trình, kiểm
tra lỗi.
- Hình thành hệ thống
phức tạp đòi hỏi trình độ
cao để có thể quản lý.
Add your company slogan
LOGO
Mỗi thread có một độ ưu tiên khác nhau và có mối
quan hệ với nhau. Thread có quyền ưu tiên cao có
thể chuyển sang hay gọi một thread khác gọi là
Context Switching.
 Một thread có thể tự động sinh ra thread khác.
 Thread có độ ưu tiên cao hơn có thể giành quyền
sử dụng CPU từ thread ưu tiên thấp hơn.
 Nếu quyền ưu tiên ngang nhau thì xử lý theo cơ chế
của hệ điều hành.
Slide 27
Add your company slogan
LOGO
Đồng bộ hóa (Synchronization): Hai hay nhiều
thread có thể cùng truy cập vào tài nguyên tại một
thời điểm. Các thread được đồng bộ hoá trong Java
sử dụng thông qua một Monitor (Semaphore - “Cột
tín hiệu”). Chỉ có một thread được sử dụng một
monitor vào bất kỳ một khoảng thời gian nào.
Slide 28
Add your company slogan
LOGO
Có hai cách để đồng bộ hoá các thread:
 Sử dụng method được đồng bộ hóa. Trong Java,
mỗi thread có một monitor cho đến khi từ khóa
Synchronized được gọi.
 Sử dụng phát biểu (Statement) được đồng bộ
hóa. Phát biểu đồng bộ hóa chứa block được
đồng bộ hóa, bên trong đặt những đối tượng và
những method được đồng bộ hóa.
Slide 29
Add your company slogan
LOGO
Một thread đôi khi cần giao tiếp với những thread
khác trong suốt quá trình xử lý. Các lập trình
viên gọi đó là Inter-Process Communication (Giao
tiếp trong tiến trình).
Slide 30
Add your company slogan
LOGO
Slide 31
Add your company slogan
LOGO
 Khởi dựng thread bằng Runnable Interface và extends lớp Thread.

 Dùng nhiều thread trong một chương trình.
 Cài đặt quyền ưu tiên cho thread.
 Thực thi đồng bộ hóa các thread.
 Đồng bộ dùng method.
 Đồng bộ dùng phát biểu đồng bộ hóa.
 Giao tiếp giữa các thread.
 Sử dụng thread trong Swing.
Slide 32
Add your company slogan
LOGO
Slide 33
class MyThread implements Runnable
{
Thread t;
MyThread()
{
t = new Thread(this, “My thread”);
t.start();
}
public void run()
{
System.out.println("Child thread started");
System.out.println("Child thread terminated");
}
}
class Demo
{
public static void main(String args[])
{
new MyThread();
System.out.println("Main thread started");
System.out.println("Main thread terminated");
}
}
Add your company slogan
LOGO
Một số ví dụ:
 Google.com dùng cách tìm kiếm song
song; khi ta ghõ một từ khóa thì máy chủ tại VN
tìm kiếm từ khóa cho ra kết quả ở VN; đồng thời
cũng cho ra kết quả các tiếng khác (tiếng Anh, ..)
vì thế Google là một trong những trang web
dùng lập trình song song mà ta dễ thấy nhất.
34
Add your company slogan
LOGO
Slide 35
 [1] Jim Keogh (2004), Java Dymistyfied, Chapter 12
Multithreading.
 [2] www.developers.net
 [3] www.google.com.vn
 [4] Bách Khoa Toàn Thư M

---