Sistemi Concorrenti e Distribuiti Corso di Laurea Magistrale in Informatica Università di Padova, a.a. 2017/18 Docente: Tullio Vardanega

(Ultimo aggiornamento: 7 gennaio 2018 ore 17:00)
[pubblicato materiale settimane 13-14]

Presentazione del corso

Obiettivi

L'insegnamento si propone di illustrare problematiche architetturali e modelli di computazione di concorrenza e distribuzione (fino al Cloud) dal punto di vista del supporto a tempo d'esecuzione (aka runtime) necessario a realizzare le astrazioni offerte al programmatore.
L'insegnamento prevede alcune esercitazioni pratiche in aula e flipped classroom nelle quali gli studenti saranno chiamati ad approfondire specifici argomenti e risolvere alcune sfide.
L'insegnamento utilizza il linguaggio di programmazione Ada per illustrare alcuni astrazioni sofisticate e il loro utilizzo nella soluzione di problemi concreti.

Materiale didattico

1. Concurrent and Real-Time Programming in Ada
   Alan Burns and Andy Wellings
   Cambridge University Press ISBN 978-0-521-86697-2
   
   
2. Distributed Systems - Principles and paradigms (2nd edition)
   Andrew S Tanenbaum, Maarten van Steen
   Pearson Prentice Hall ISBN 0-13-239227-5

Risorse

• GNAT GPL 2017 (ambiente di programmazione offerto da AdaCore)
• Ada e-learning
• Ada information clearinghouse
  

Calendario delle lezioni

Settimana	Data	Lezione	Contenuto
2	11 ottobre	1	Lezione: la nozione di run-time support
	12 ottobre	2	Lezione: la multiprogrammazione a livello di sistema operativo
3	18 ottobre	3	Lezione: virtualizzazione Esercizio: studiare il funzionamento "under the hood" di Virtualbox
	19 ottobre	4	Lezione: requisiti di programmazione concorrente Esercizio: individuare linguaggi in uso corrente che supportino coroutine o concorrenza Per approfondire: il modello di concorrenza in C# Per approfondire: Per Brinch Hansen sulla concorrenza in Java Per approfondire: il problema dell'inheritance anomaly
4	25 ottobre	5	Lezione: comunicazione tra processi concorrenti
	26 ottobre	6	Lezione: continuazione lezione 5 Per studio autonomo: il modello base di concorrenza in Ada Esempio: master & dependent Esempio: crivello di Eratostene
5	2 novembre	7	Lezione: comunicazione sincrona Esempio: una soluzione al problema dei filosofi a cena Esempio: una implementazione sincrona del crivello di Eratostene
	3 novembre	8	Lezione: continuazione lezione 7
6	8 novembre	9	Lezione: comunicazione asincrona Esempio: controllo di accodamento Esempio: sistema produttore consumatore con bounded buffer Per approfondire: Per Brinch Hansen: "Structured Multiprogramming" (CACM, 1972)
	9 novembre	10	Lezione: meccanismi di sincronizzazione avanzati Esempio: allocazione di risorse Per approfondire: Toby Bloom: "Evaluating Synchronization Mechanisms" (CACM, 1979)
	10 novembre	11	Esercitazione: sistema ferroviario Esercizio: risolvere il problema in un linguaggio concorrente a piacere, analizzando le differenze significative di semantica realizzata
7	15 novembre	12	Lezione: visione architetturale di sistema distribuito Per approfondire: topologie di interconnessione
	16 novembre	13	Lezione: continuazione lezione 12
	17 novembre	14	Lezione: comunicazione in distribuito Per approfondire: naming e DNS
9	29 novembre	15	Lezione: uso di concorrenza in distribuito Per approfondire: statelessness
	30 novembre	16	Continuazione lezione 15
Questionario valutazione didattica
10	6 dicembre	17	Lezione: sincronizzazione in distribuito Per approfondire: uso del "distributed snapshot" di Chandy e Lamport Per approfondire: materiale di lezione @ Cornell University (Ken Birman)
11	13 dicembre	18	Lezione: il modello Java RMI
	14 dicembre	19	Lezione: il modello di distribuzione nativo in Ada Esercizio: "crivello di Eratostene in versione distribuita" - codice Altri esempi d'uso di DSA: (1), (2) Per approfondire (uso): Ada Gems 84, 85, 87, 20 Per approfondire (implementazione middleware): GLADE, RT-GLADE Per approfondire: YAMI4: un middleware per scambio messaggi in distribuito
	15 dicembre	20	Lezione: il modello CORBA Per approfondire: CORBA Portable Object Adapter
13	10 gennaio	21	Lezione: Cloud computing (1) - introduzione generale - visione dall'alto secondo Ken Birman (Cornell Univ.)
	11 gennaio	22	Lezione: Cloud computing (2) - problematiche a livello applicazione
	12 gennaio	23	Lezione: Cloud computing (3) - riflessioni sulla scalabilità
14	17 gennaio	24	Lezione: Cloud computing (4) - problematiche a livello piattaforma Scelta dei temi d'esame

Note pratiche

Le lezioni indicate in calendario si terranno con l'orario e la collocazione riportati sul sito del CCS di Informatica.

Ricevimento studenti

Il ricevimento studenti si tiene (per appuntamento) in stanza 400 il:

• martedì 11:30 - 12:30
• mercoledì 11:30 - 12:30