Зміст
Передмова
Скорочення та абревіатури

Частина 1. Вступ у паралельні та розподілені обчислення

Розділ 1. Поняття обчислювальної складності алгоритму

Розділ 2. Приклади ресурсоємних обчислювальних задач

2.1. Імітаційне моделювання технічних систем різного призначення
2.2. Прогнозування клімату та погоди
2.3. Хімія та фармакологія
2.4. Молекулярна динаміка та генетика
2.5. Опрацювання зображень
2.6. Керування системами високої готовності
2.7. Задачі опрацювання надвеликих обсягів даних (Data Mining)
2.8. Криптоаналіз

Розділ 3. Основні поняття Ta загальні підходи до організації високопродуктивних обчислень у ПРКС

3.1. Векторні комп'ютери та векторні обчислення
3.2. Паралельні комп'ютери

Розділ 4. Основні поняття паралелізму і векторизації

4.1. Основні числові міри паралелізму
4.1.1. Ступінь паралелізму алгоритму
4.1.2. Прискорення паралельного алгоритму
4.1.3. Ефективність паралельного алгоритму
4.1.4. Масштабовність паралельного алгоритму
4.2. Основні числові міри векторизації
4.3.Особливості паралельно-векторних комп'ютерів
4.4. Узгодженість алгоритмів
4.5. Рекурсивне подвоєння
4.6. Аналіз потоків даних

Розділ 5. Розпаралелення обчислювальних задач

5.1. Види декомпозиції обчислювальних задач
5.2. Проста декомпозиція
5.3. Функціональна декомпозиція
5.4. Декомпозиція даних

Частина 2. Апаратне забезпечення паралельних та розподілених комп'ютерних систем

Розділ 6. Типові способи оптимізації виконання програмного коду на апаратному забезпеченні

6.1. Конвеєрна обробка команд
6.2. Суперскалярна обробка команд
6.3. VLIW-процесори
6.4. Матричні процесори
6.5. Використання спеціалізованих векторних регістрів
6.6. Прямий доступ до пам'яті

Розділ 7. Архітектури високопродуктивних обчислювальних систем

7.1. Класифікації обчислювальних систем
7.2. SMP-системи
7.3. NUMA-системи
7.4. CCNUMA-системи
7.5. СОМА-системи
7.6. МРР-системи
7.7. Кластерні системи
7.7.1. Високошвидкісні кластери
7.7.2. Високонадійні кластери
7.8.PVP-системи
7.9. Технологія GPGPU
7.10. Процесори CELL
7.11. Системи на базі спеціалізованих мікросхем
7.12. Грід-обчислення
7.13. Хмарні обчислення

Розділ 8. Організація спільного доступу до пам'яті в ПРКС

Розділ 9. Топології високопродуктивних обчислювальних систем

9.1. Топологія "спільна шина"
9.2.Мережі з координатною комутацією
9.3. Багатоступінчаті мережі
9.4. Мережі з топологією гіперкуба
9.5. Мережі з комірчатою топологією
9.6. Мережі з деревоподібною топологією
9.7. Мережа з кільцевою топологією
9.8. Критерії вибору топології
9.9. Порівняння мереж комірчатої й кільцевої структур
9.10.Мережі змішаної топології

Розділ 10. Комунікаційні технології високопродуктивних систем

10.1. Технологія Ethernet
10.2. Технологія Myrinet
10.3. Технологія SCI
10.4. Технологія Quadrics QsNet
10.5. Технологія сLAN
10.6. Технологія InfiniBand
10.7. Інші спеціалізовані комунікаційні технології

Розділ 11. Системи зберігання даних для організації високопродуктивних обчислень

11.1.Загальні підходи до організації систем зберігання даних у ПРКС
11.2. Компоненти систем зберігання даних
11.3. Мережеві та розподілені файлові системи
11.4. Системи зберігання даних, що оптимізовані для паралельного та розподіленого опрацювання даних

Розділ 12. Оцінювання продуктивності ПРКС

12.1. Оцінювання продуктивності комп'ютерних систем
12.2. Оцінювання продуктивності мережевих та розподілених файлових систем

Частина 3. Системне ПЗ ПРКС: ОС та утиліти

Розділ 13. Операційні системи паралельних та розподілених комп'ютерних систем

13.1. Операційна система ALT Linux Skif
13.2. Операційна система CentOS
13.3.Microsoft Windows 2008 Server R2 (HPC)

Розділ 14. Утиліти та сервіси забезпечення підтримки роботи ПРКС

14.1. Програмне забезпечення для розгортання кластера
14.2. Програмне забезпечення для керування обчислювальним кластером та виконуваними задачами
14.2.1.CKP Slurm
14.2.2.CKP TORQUE
14.3. Програмне забезпечення для моніторингу роботи кластера
14.4. Особливості організації обчислювальних кластерних та метакластерних систем
14.5. Тестування працездатності й продуктивності кластерної системи
14.6. Засоби для роботи користувача з кластерними та метакластерними системами

Частина 4. Системне ПЗ ПРКС: засоби розробки загального призначення

Розділ 15. Моделі паралельного та розподіленого програмування

Розділ 16. Основні поняття паралельного та розподіленого програмування

Розділ 17. Виконання процесів у ПРКС

Розділ 18. Засоби розробки паралельного та розподіленого ПЗ

Розділ 19. Створення багатопроцесних програм у середовищі ОС Linux

Розділ 20. Створення багатопотокових програм у середовищі ОС Linux

Розділ 21. З'єднання на основі сокетів

Розділ 22. Технологія віддаленого виклику процедур

22.1. Реалізація технології RPC на мові С в UNIX
22.2. Технологія JAVA RMI
22.3. Технологія CORBA
22.4. Розподілені технології Microsoft
22.5. Технології XML-RPC, SOAР та інші ХМІ-базовані

Частина 5. Системне ПЗ ПРКС: засоби розробки спеціального призначення

Розділ 23. Технологія МРІ

23.1. Встановлення МРІ в середовищі ОС Linux
23.2. Встановлення МРІ в середовищі ОС MS Windows XP/Vista/7
23.3. Основні принципи МРІ
23.4. Структура МРІ-програми
23.5. Точкові операції
23.6. Колективна взаємодія процесів
23.7. Групи й комунікатори
23.8. Віртуальні топології
23.9. Пересилання різнотипних даних
23.10. Поєднання технології МРІ та PosixThreads

Розділ 24. Технологія РVМ

24.1. Базові принципи РVМ
24.2. Середовище виконання програм РVМ
24.3. Концепції розробки програм для РVМ
24.4. Технологія розробки програм для РVМ

Розділ 25. Технологія р4

Розділ 26. Технологія програмування систем зі спільною пам'яттю ОреnМЕ

26.1. Основні конструкції технології ОреnМР
26.1.1. Властивості середовища виконання ОреnМР
26.1.2. Бібліотечні функції ОреnMP
26.1.3. Директиви препроцесора #pragma
26.2. Основні принципи технології ОреnМР
26.2.1. Створення паралельних ділянок
26.2.2. Розподіл роботи
26.2.3. Синхронізація роботи потоків
26.2.4. Опис та розподіл даних
26.3. Особливості виконання програм з ОреnМР

Розділ 27. Технології програмування GPGPU

Розділ 28. Технологія програмування графічних процесорів Nvidia CUDA

28.1. Модель програмування
28.1.1. Синтаксичні конструкції (розширення мови С)
28.1.2. Базові принципи роботи з CUDA API
28.2. Бібліотеки Nvidia CUDA
28.3. Модель пам'яті у технології CUDA
28.4. Оптимізація роботи CUDA-програм
28.4.1. Вирівнювання розмірів типів даних
28.4.2. Об'єднані запити до пам'яті
28.4.3.Оптимізація роботи зі спільною пам'яттю
28.4.4. Математичні функції
28.4.5. Використання потоків
28.4.6. Оптимізація розгалужень у коді програми
28.4.7.Зайнятість мультипроцесора
28.4.8. Використання CUDA-профайлера
28.4.9. Використання відлагоджувачів і РТХ-асемблера

28.5. Робота з багатьма пристроями
28.5.1. Отримання інформації про наявні GPU та вибір пристрою
28.5.2.Єдиний адресний простір
28.5.3. Декомпозиція області опрацьовуваних даних
28.5.4. Використання технологій ОреnМР та МРІ

Розділ 29. Технологія AMD APP SDK

Розділ 30. Технологія OpenCL

30.1. Засоби розробки ОреnCL-програм
30.2. Основні конструкції та принципи роботи ОреnCL
30.2.1. Типи паралелізму в OpenCL
30.2.2. Керування порядком виконання завдань
30.2.3. Модель пам'яті OpenCL
30.2.4. Ідентифікатори потоків (ОрenCL-ядер)
30.2.5. Типи даних в OpenCL
30.2.6. Розширення та макроси мови ОреnCL
30.2.7. Бібліотечні функції ОреnC
30.2.8. Операції порівняння
30.3. Приклад простої програми з використанням OpenCL
30.4. Робота з графічними об'єктами в ОреnCL

Розділ 31. Технологія ОреnАСС

31.1.Змінні середовища ОреnАСС
31.2. Директиви компілятора ОреnACC
31.3. Набір функцій ОреnАСС

Розділ 32. SSI-системи

32.1. Система OpenMosix
32.2. Система Kerrighed
32.3. Система OpenSSI

Запитання та завдання для самоконтролю
Перелік посилань

Анотація:
Навчальний посібник присвячено розгляду питань розробки векторних та паралельних алгоритмів, дослідженню їх ефективності, створенню та відлагодженню векторного, паралельного та розподіленого програмного забезпечення для високопродуктивних векторних, паралельних та розподілених комп'ютерних систем. У книзі розглядаються основні парадигми векторного, розподіленого програмування: на повідомлення (МРІ, PVM), багатопотокового програмування (ОрепМР, основі обміну POSIX Threads), GPGPU-програмування (OpenCL, Nvidia CUDA, OpenACC), базових технологій мережевого програмування (з'єднання на основі сокетів), розглядаються підходи до розв'язання прикладних задач високопродуктивних обчислювальних системах. паралельного та на
Посібник адресовано студентам та аспірантам вищих навчальних закладів, зокрема тим, які навчаються за напрямами "Комп'ютерна інженерія", «Комп'ютерні науки» та «Програмна інженерія», зокрема при вивченні курсів "Паралельні та розподілені обчислення" та "Технології розподілених систем та паралельних обчислень" відповідно до галузевих стандартів вищої освіти України.

Гриф надано М-вом освіти і науки України