=======================================================================
Програмне забезпечення комп'ютерних систем. Програмування та компіляція
=======================================================================

:Лектор: `Русанова Ольга Веніамінівна <http://comsys.kpi.ua/ukrainian/teachers/76/>`_

.. contents::
   :depth: 3

--------------

Лекція №1
=========

Характеристики архітектур систем:

- Зернистість (є системи, які підтримують дрібно-, середньо-, крупно-зернистий
  паралелізм, причому управління такими системами здійснюється по-різному)
- Спосіб управління (централізований/розподілений)
- Синхронність (чи існує в **системі** єдиний синхросигнал, по якому починають
  роботу вузли системи). Переважна більшість потужних систем -- асинхронні.
- Тип пам'яті (спільна/розділювана, локальна/розподілена, DSM-системи)
- Масштабованість системи (обмежена/необмежена масштабованість)
- Степінь зв'язності системи (слабко-зв'язні, сильно-зв'язні; *лектор виділяє ще
  і третю категорію: зв'язні -- щось середнє між слабко-зв'язними і
  сильно-зв'язними*)

Лекція №2
=========

Класифікація комп'ютерних систем
--------------------------------

.. note::

   за основу взято рис. 1.1. із методички.


- За ступенем зв'язності

  - Паралельні системи (сильно-зв'язні)

    - За типом керування

      - КС, що керується потоком даних (Data-Flow systems)
      - КС, що керуються потоком команд

        - За типом обробки

          - SIMD (Single Instruction Multiple Data)

            - Матричні
            - Асоціативні
            - Векторні
          - Конвеєрні системи (Pipeline)
          - Системи із наддовгим командним словом (VLIW)
          - MIMD (Multiple Instruction Multiple Data)

            - За типом пам'яті

              - SMP (системи з масовим паралелізмом)
              - HPP
              - DSM
          - Спеціалізовані ПКС
          - Гібридні ПКС
  - Кластерні системи (зв'язні)
  - Розподілені, GRID, та Cloud системи (слабко-зв'язні)

Лекція №4
=========

Гіпотеза Мінського (?). -- Швидкодія і продуктивність систем зрозстають
у логарифмічній залежності від кількості процесорів (обчислювальних вузлів).

::

      ^
     P|
     e|
     r|
     f|
     o|                           xxxxxxxxxx
     r|             lg(N) xxxxxxxx
     m|             xxxxxx
     a|         xxxx
     n|       xx
     c|    xx
     e|  x
      | x
      |x
      +------------------------------------------> N


Така залежність обумовлена тим, що в більшості програм необхідна синхронізація
та обмін даними між обчислювальними вузлами. З іншої сторони, на швидкодію
впливають також обрані алгоритми, засоби синхронізації, тощо.


Засоби, які застосовуютсья для паралельної обробки в різних системах:

+--------------------+-----------------------+-------------------------------+
|                    | Синхронні мови ПП     | Асинхронні мови ПП            |
+--------------------+-----------------------+-------+---------+------+------+
| Тип КС             | Операції над масивами | опис  | ps init | res  | msg  |
|                    |                       | проц. | ps fin  | sync | sync |
+====================+=======================+=======+=========+======+======+
| век і матричні КС  | +                     | --    |  --     | --   |  --  |
+--------------------+-----------------------+-------+---------+------+------+
| SMP                | -+                    |  +    |  +      |  +   |  -   |
+--------------------+-----------------------+-------+---------+------+------+
| MPP                | -+                    | +     | +       | +-   | +    |
+--------------------+-----------------------+-------+---------+------+------+

Задачі:

- Обрання мови та засобів синхронізації
- I/O параелельно до обчислень
- Розбиття задачі на підзадачі у випадку, коли розмірність задачі перевищує
  розмірність системи.
- Файли конфігурації розподілених систем
- Співвідношення розмірностей системи та задачі
- Оцінка розробленої паралельної програми (масштабованість, прискорення,
  ефективність)