Параллельное и распределенное программирование на С++

Управление потоками

Завершение потоков

Точки аннулирования потоков

Очистка перед завершением

Управление стеком потока

Установка атрибутов планирования и свойств потоков

Установка области конкуренции потока

Использование функции sysconf

Управление критическими разделами

Безопасность использования потоков и библиотек

Разбиение программы на несколько потоков

Использование модели делегирования

Использование модели сети с равноправными узлами

Использование модели конвейера

Использование модели «изготовитель-потребитель»

Создание многопоточных объектов

Резюме

Синхронизация параллельно выполняемых задач

Координация порядка выполнения потоков

Взаимоотношения между синхронизируемыми задачами

Отношения типа старт-старт (CC)

Отношения типа финиш-старт (ФС)

Отношения типа старт-финиш (СФ)

Отношения типа финиш-финиш (ФФ)

Синхронизация доступа к данным

Модель РРАМ

Параллельный и исключающий доступ к памяти

Что такое семафоры

Операции по управлению семафором

Мьютексные семафоры

Использование мьютексного атрибутного объекта

Использование мьютексных семафоров для управления критическими разделами

Блокировки для чтения и записи

Использование блокировок чтения-записи для реализации стратегии доступа

Условные переменные

Использование условных переменных для управления отношениями синхронизации

Объектно-ориентированный подход к синхронизации

Резюме

Объединение возможностей параллельного программирования и C++ средств на основе PVM

Классические модели параллелизма, поддерживаемые системой PVM

Библиотека PVM для языка С++

Компиляция и компоновка C++/PVM-npoгpaмм

Выполнение PVM-программы в виде двоичного файла

Запуск PVM-программ c помощью PVM-консоли

Запуск PVM-программ c помощью XPVM

Требования к PVM-программам

Объединение динамической С++-библиотеки c библиотекой PVM

Методы использования PVM-задач

Реализация модели SPMD (SIMD) c помощью PVM-и С++-средств

Реализация модели MPMD (MIMD) с помощью PVM-и С++-средств

Базовые механизмы PVM

Функции управления процессами

Упаковка и отправка сообщений

Доступ к стандартному входному потоку (stdin) и стандартному выходному потоку (stdout) со стороны PVM-задач

Получение доступа к стандартному выходному потоку (cout) из сыновней задачи

Резюме

Обработка ошибок, исключительных ситуаций и надежность программного обеспечения

Надежность программного обеспечения

Отказы в программных и аппаратных компонентах

Определение дефектов в зависимости от спецификаций ПО

Обработка ошибок или обработка исключительных ситуаций?

Надежность ПО: простой план

План А: модель возобновления, план Б: модель завершения

Использование объектов отображения для обработки ошибок

Механизмы обработки исключительных ситуаций в С++

Классы исключений

Классы runtime__error

Классы logic_error

Выведение новых классов исключений

Защита классов исключений от исключительныхситуаций

Диаграммы событий, логические выражения и логические схемы

Резюме

Распределенное объектно-ориентированное программирование

Декомпозиция задачи и инкапсуляция ее решения

Взаимодействие между распределенными объектами

Синхронизация взаимодействия локальных и удаленных объектов

Обработка ошибок и исключений в распределенной среде

Доступ к объектам из других адресных пространств

. IOR-доступ к удаленным объектам

Брокеры объектных запросов (ORB)

Язык описания интерфейсов (IDL):более «пристальный» взгляд на CORBA-объекты

Анатомия базовой CORBA-программы потребителя

Анатомия базовой CORBA-программы изготовителя

Базовый npoeкт CORBA-приложения

IDL-компилятор

Получение IOR-ссылки для удаленных объектов

Служба имен

Использование службы имен и создание именных контекстов

Служба имен «потребитель-клиент»

Подробнее об объектных адаптерах

Хранилища реализаций и интерфейсов

Простые pacnpeделенные Web-службы, использующие CORBA-спецификацию

Маклерская служба

Парадигма «клиент-сервер»

Резюме

Реализация моделей SPMD и MPMD с помощью шаблонов и MPI-программирования

Декомпозиция работ для MPI-интерфейса

Дифференциация задач по рангу

Группирование задач по коммуникаторам

Анатомия MPI-задачи

Использование шаблонных функций для представления MPI-задач

Реализация шаблонов и модельБРМО (типы данных)

Использование полиморфизмадля реализации MPMD-модели

Введение MPMD-модели c помощью функций -объектов

Как упростить взаимодействие между MPI-задачами

Перегрузка операторов «<<» и «>>» для организации взаимодействия между MPI-задачами

Резюме

Визуализация проектов параллельных и распределенных систем

Визуализация структур

Классы и объекты

Отображение информации об атрибутах и операциях класса

Организация атрибутов и операций

Шаблонные классы

Отношения между классами и объектами

Интерфейсные классы

Организация интерактивных объектов

Отображение параллельного поведения

Сотрудничество объектов

Процессы и потоки

Отображение нескольких потоков выполнения и взаимодействия между ними

Последовательность передачи сообщений между объектами

Деятельность объектов

Конечные автоматы

Параллельные подсостояния

Распределенные объекты

Визуализация всей системы

Визуализация развертывания систем

Архитектура системы

Резюме

Проектирование компонентов для поддержки параллелизма

Как воспользоваться преимуществами интерфейсных классов