《高级语言程序设计(一)》课程大纲.doc
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1、并行程序设计并行程序设计课程大纲课程大纲一、一、课程基本信息课程基本信息课程编号课程编号F06D3740学分学分2.0开课学期开课学期秋 春 夏(小学期)(中文)(中文)并行程序设计课程名称课程名称(英文)(英文)Parallel Programming 课程类别课程类别 必修 选修 1 年级 2 年级 3 年级 4 年级课内总学时课内总学时课内学时分配课内学时分配建议课外学时建议课外学时讲课学时讲课学时24课程准备和复习课程准备和复习0实验学时实验学时0实验实验/上机准备上机准备0课程学时课程学时 及其分配及其分配24上机学时上机学时8课外上机课外上机0教学方式教学方式 课堂讲授为主 实验为
2、主 自学为主 专题讨论为主考核方式考核方式 评分依据评分依据三次作业分数汇总(百分制) 考勤加上以及三次作业的得分,作业的分数分别是:20, 50, 30适用院系适用院系 适用专业适用专业计算机学院,高等工程学院 计算机软件与理论,计算机应用技术,计算机系统结构先修课程先修课程 预备知识预备知识高级程序语言设计 数据结构与算法 计算机系统结构 编译技术教材与教材与 参考文献参考文献(1) 并行程序设计原理中译本,Calvin Lin, Lawrence Snyder 著,陆鑫达 林新华 译 机械工业出版社,2009 年 7 月。 (2) 并行计算导论 (原书第 2 版)中译本,Ananth G
3、rama,Anshul Gupta,George Karypis,Vipin Kumar 著,张武 毛国勇 程海英 译,机械工业出 版社,2004 年 12 月。 (3) UNIX 环境高级编程(第二版),W.RICHARD STEVENS, STEPHEN A.RAGO 著,尤晋元 张亚英 戚正伟译,人民邮电出版社,2006 年 5 月。二、二、教学目标教学目标本课程目标在于使学生了解并行计算的基本概念与原理,培养学生的并行思维,学会在多核多 CPU 硬件平台上编写简单的并行程序,并初步具备解决实际问题的能力。通过本课程的学习,学生应该能了解当前流行的并行计算机的体系结构,多核芯片以及异构多
4、核芯片的演变过程;熟悉进程间通信的基本技术,包括管道、消息队列、信号量、共享内存;掌握线程的基本概念,线程安全性,线程的创建、终止、同步与控制;了解 MPI 并行程序结构,掌握 MPI 基本通信原语,包括点对点通信、集合通信;掌握几种重要的并行设计模式,包括数据并行、流水线并行、工作池模式和主从模式;掌握并行程序的性能分析方法。学完本课程,学生具备分析和解决易并行问题的能力,能够在一周时间内,编写并调试通过、能正确运行、具备可扩展性的、200 行有效代码以内的并行程序。三、三、课程简介课程简介随着多核体系结构的出现和发展,使得并行计算科学的硬件基础设施发生了很大的变化,如果把并行硬件基础设施看
5、成是“经济基础” ,则其相应的上层并行软件就可以视为“上层建筑” 。本课程的主要目的是让学生了解并行计算的概念和原理,学习并行编程技术,培养学生并行程序设计思维,使其能够在多核体系结构上进行高效的并行程序设计,以充分利用多核所提供的硬件并行性。四、四、课程教学内容及基本要求课程教学内容及基本要求第第 1 讲、讲、并行程序设计基础(并行程序设计基础(2 学时)学时)目标:目标:要求学生了解并行的基本概念,学习并行程序设计的必要性;了解共享存储与 分布式存储并行计算机架构;了解多核与异构多核处理器架构;并行计算的应用范围; 并行计算技术概览。主要内容:主要内容:1.1 什么是并行计算1.2 为什么
6、要学习并行程序设计1.3 并行与并发1.4 并行与分布式1.5 并行计算的应用1.6 并行层次与分类1.7 并行计算机架构及分类1.8 并行计算的发展趋势与挑战重点:重点:并行计算的概念、多核处理器的特点、集群体系结构、并行计算机内存访问模 型、并行的层次与分类难点:难点:多核处理器的历史与架构、多进程、线程概念、操作系统对并行计算的支持、并行编程环境第第 2 讲、讲、多进程程序设计(多进程程序设计(4 个学时)个学时)目标:目标:要求学生了解多进程的概念与特点,熟悉多进程程序开发技术,了解进程间通 信的必要性,熟悉常用的进程间通信技术。本章内容重在了解,不要求学生必须掌握。主要内容:主要内容
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- 关 键 词:
- 高级 高档 语言程序设计 课程 大纲
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