Formation Programmer vos applications en Multicore

Cette formation programmation multicore vous permettra de comprendre au sein des systèmes et processeurs les architectures Multicore et leurs programmations. Vous découvrirez les techniques de mise en oeuvre d'une approche multithread ou multiprocess et les techniques et langages dédiés à la programmation parallèle. Vous découvrez également Ainsi que les contraintes en matière de synchronisation d'accès aux données et les précautions à prendre pour conserver une performance optimale des applications. Enfin un chapitre avancé sur la programmation massivement parallèle vous permettra de tirer un réel profit opérationnel de cette formation.

Public :

Prérequis :

Connaître un langage objet et être sensibilisé au sujet. Connaître un des trois langages utilisés dans le cours : C#, Java ou C++. La lecture des diagrammes UML est un plus.

Les architectures multi core

Les enjeux de la programmation Multicore dans les années à venir
Tableau général des technologies utilisables : processus, threads et parallélisme
Description et rappel du fonctionnement d'un processeur
Les architectures en « Hyperthreading »
Les architectures des processeurs INTEL et AMD
Les architectures NVidia et API
Les aspects synchronisation à prévoir : cas généraux

Modélisation des applications multi core

Importance des aspects modélisation
Parallélisation des traitements (ex : calcul)
Utilisation des mécanismes asynchrones : processus, threads ...
Développer une nouvelle application : précautions et modélisation
Eviter les « singletons »
Modifier une application existante en Multicore : problèmes rencontrés
Choix d'architecture : un compromis synchronisation et performance
Choix multiprocessus / multithreads

Threads

Organisation d'un système à base de threads
Les threads dans les systèmes et les langages (exemple : Java, .NET et C++)
Apport des threads dans une application industrielle
Ordonnancement des threads dans les systèmes : technique du « round robin »
Gestion des stacks et « call stack » dans les threads
Les  déboggeurs multi-threads : ex Visual Studio et NetBeans
Gestion des objets de synchronisation : sections critiques, Mutex et Sémaphores
Développer « Thread safe »
Règles pour développer en approche multithread
Les APIs de threads avec Windows, Java et DOT Net
Les APIs de POSIX Travail pratiqueThreads et synchronisation en DOT Net, Java et C++

Processus

Espaces d'adressage des processus, organisation
Critères de choix d'une approche multi-processus
Ensemble des techniques de communication inter processus (IPC)
Techniques de Debugging multiprocess, nouveaux outils (ex : Visual  Studio 2005)
Avantage et inconvénients des techniques multi processus
Particularité : Les « Domain » DOT NetTravail pratique Gestion de traitements asynchrones avec l'API windows

La programmation parallèle

L'apport et les objectifs de la programmation parallèle
« Parallel FX » la bibliothèque DOT Net pour paralléliser
Architecture PFX et philosophie
Composants TPL et PLINQTravail pratiqueParalléliser des algorithmes avec PFX C#La librairie « OpenMP » C++
Directives « OpenMP » disponiblesTravail pratiqueParalléliser des algorithmes avec « OpenMP » en C++Utiliser les GPUs des cartes graphiques pour le calcul
Les kits de NVidia (CUDA) et ATI
Exemple d'applications utilisant les bibliothèques
Exemple de code et commentaires

La programmation massivement parallèle

L’architecture des unités graphiques GPU
Les nouvelles architectures CPU de type SSE(Intel®) et NEON(ARM®)
Les framewoks dédiés CUDA, OpenCL, AMP TRAVAIL PRATIQUE Paralléliser des algorithmes avec OpenCL Apprendre à utiliser OpenCL sur les GPU et les CPU de dernière génération
Parallèlisation et vectorisation d’un programme
Le plugin VisualStudio & Eclipse d’Intel
Apprendre à programmer et à déboguer en OpenCL
Les limites matérielles

Synthèse et conclusion

Conclusion des techniques étudiées
L'avenir de C++ avec le multicore
Synthèse des approches de Design, threads, multiprocessus et programmation parallèle

L'outil Open source BOUML sera utilisé pour la modélisation UML, Visual Studio express(tm) pour la manipulation des langages C# et C++, NetBeans(tm) 6.x pour Java. Les exemples seront démontrés grâce aux langages UML, Java, C++ et Dot Net.