Séance de cours

Opérations atomiques : notions de base et applications

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Dans cours

CS-206: Parallelism and concurrency

Course no longer offered for new students; this edition is only a make-up course for those who repeated the year. Please log in with EPFL credentials and consult the mediaspace link below for course videos. ...

Description

Cette séance de cours couvre les bases des opérations atomiques dans la proximité et le parallélisme, en se concentrant sur les opérations atomiques fournies par le matériel, les algorithmes synchronisés tels que test-and-set et le verrouillage de ticket, le verrouillage lecteur-auteur, et les structures de données simultanées telles que la file d'attente et la pile. Il explique le concept d'opérations atomiques du point de vue matériel, les types de mécanismes de synchronisation et l'utilisation de variables atomiques dans le JVM. La séance de cours examine également des méthodes importantes pour les variables atomiques, la mise en œuvre d'ID uniques à l'aide de variables atomiques, et l'utilisation de comparaisons et d'ensembles (CAS) pour des ID uniques. Il se termine par un diagramme d'exécution illustrant le processus des opérations atomiques avec et sans relevés.

Enseignant·e·s (3)

Martin Odersky

Enseignement et PhD Doctorant·es actuel·les Matthieu Bovel, Yaoyu Zhao, Anna Herlihy, Nguyên Cao Pham, Yichen Xu A dirigé les thèses EPFL de Julie Vachon, Matthias Zenger, Michel Schinz, Philippe Altherr, Vincent Cremet, Burak Emir, Stéphane Micheloud, Iulian Dragos, Philipp Haller, Gilles Dubochet, Tiark Rompf, Ingo Maier, Lukas Rytz, Aleksandar Prokopec, Heather Miller, Vlad Ureche, Nada Amin, Manohar Jonnalagedda, Hubert Plociniczak, Vojin Jovanovic, Sandro Stucki, Eugene Burmako, Dmytro Petrashko, Séb

Viktor Kuncak

Viktor Kunčak joined EPFL in 2007, after receiving a PhD degree from MIT. Since then has been leading the Laboratory for Automated Reasoning and Analysis and supervised at least 12 completed PhD theses. His works on languages, algorithms and systems for verification and automated reasoning. He served as an initiator and one of the coordinators of a European network (COST action) in the area of automated reasoning, verification, and synthesis. In 2012 he received a 5-year single-investigator European Research Council (ERC) grant of 1.5M EUR. His invited talks include those at Lambda Days, Scala Days, NFM, LOPSTR, SYNT, ICALP, CSL, RV, VMCAI, and SMT. A paper on test generation he co-authored received an ACM SIGSOFT distinguished paper award at ICSE. A PLDI paper he co-authored was published in the Communications of the ACM as a Research Highlight article. His Google Scholar profile reports an over-approximate H-index of 38. He was an associate editor of ACM Transactions on Programming Languages and Systems (TOPLAS) and served as a co-chair of conferences on Computer-Aided Verification (CAV), Formal Methods in Computer Aided Design (FMCAD), Workshop on Synthesis (SYNT), and Verification, Model Checking, and Abstract Interpretation (VMCAI). At EPFL he teaches courses on functional and parallel programming, compilers, and verification. He has co-taught the MOOC "Parallel Programming" that was visited by over 100'000 learners and completed by thousands of students from all over the world.

Sanidhya Kashyap

Sanidhya Kashyap is a systems researcher and an assistant professor at the EPFL School of Computer and Communication Sciences (IC). His research focuses on designing systems software that are performant and robust for heterogeneous hardware. He is broadly interested in the area of systems with a particular focus on operating systems, databases, concurrency, scheduling, networks, data analytics, and software testing (fuzzing).

Source officielle

Proximité ontologique

Génie informatique

Calcul intensif: Parallélisme (informatique)

Concepts associés (32)

Programmation concurrente

La programmation concurrente est un paradigme de programmation tenant compte, dans un programme, de l'existence de plusieurs piles sémantiques qui peuvent être appelées threads, processus ou tâches. Elles sont matérialisées en machine par une pile d'exécution et un ensemble de données privées. La concurrence est indispensable lorsque l'on souhaite écrire des programmes interagissant avec le monde réel (qui est concurrent) ou tirant parti de multiples unités centrales (couplées, comme dans un système multiprocesseurs, ou distribuées, éventuellement en grille ou en grappe).

Synchronisation (multitâches)

En programmation concurrente, la synchronisation se réfère à deux concepts distincts mais liés : la synchronisation de processus et la synchronisation de données. La synchronisation de processus est un mécanisme qui vise à bloquer l'exécution de certains processus à des points précis de leur flux d'exécution, de manière que tous les processus se rejoignent à des étapes relais données, tel que prévu par le programmeur. La synchronisation de données, elle, est un mécanisme qui vise à conserver la cohérence des données telles que vues par différents processus, dans un environnement multitâche.

Non-blocking algorithm

In computer science, an algorithm is called non-blocking if failure or suspension of any thread cannot cause failure or suspension of another thread; for some operations, these algorithms provide a useful alternative to traditional blocking implementations. A non-blocking algorithm is lock-free if there is guaranteed system-wide progress, and wait-free if there is also guaranteed per-thread progress. "Non-blocking" was used as a synonym for "lock-free" in the literature until the introduction of obstruction-freedom in 2003.

Concurrency control

In information technology and computer science, especially in the fields of computer programming, operating systems, multiprocessors, and databases, concurrency control ensures that correct results for concurrent operations are generated, while getting those results as quickly as possible. Computer systems, both software and hardware, consist of modules, or components. Each component is designed to operate correctly, i.e., to obey or to meet certain consistency rules.

Concurrency (computer science)

In computer science, concurrency is the ability of different parts or units of a program, algorithm, or problem to be executed out-of-order or in partial order, without affecting the outcome. This allows for parallel execution of the concurrent units, which can significantly improve overall speed of the execution in multi-processor and multi-core systems. In more technical terms, concurrency refers to the decomposability of a program, algorithm, or problem into order-independent or partially-ordered components or units of computation.

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Séances de cours associées (64)

Concurrence et parallélisme: Visibilité

Explore la visibilité dans la proximité, les modèles de mémoire, la mémoire partagée et les optimisations matérielles.

Mécanismes de synchronisation évolutive pour les systèmes d'exploitation de nombreux cœurs

Explore les mécanismes de synchronisation évolutive pour de nombreux systèmes d'exploitation de base, en mettant l'accent sur les défis de la gestion de la croissance des données et des régressions dans le système d'exploitation.

Moniteurs : Synchronisation et coopération

Explore les moniteurs comme une construction de synchronisation fournissant l'exclusion mutuelle et la coopération entre les threads, avec des exemples comme le tampon d'un seul endroit.

Verrouillage du lecteur

Introduit le verrou lecteur-auteur pour gérer la concordance dans les scénarios avec des lectures fréquentes et des mises à jour occasionnelles.

Problème de philosophe de salle à manger

Présente un algorithme pour prévenir la famine et maximiser les philosophes qui mangent simultanément.

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Concepts associés (32)

Programmation concurrente

Synchronisation (multitâches)

Non-blocking algorithm

Concurrency control

Concurrency (computer science)

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