Corso di Sistemi Concorrenti e Distribuiti Corso di Laurea Specialistica in Informatica Università di Padova, a.a. 2003/04 Docente: Tullio Vardanega

(Ultimo aggiornamento: 28 aprile 2004 ore 14:50)

Presentazione del corso

Obiettivi

Il corso si propone di:

• illustrare problematiche e modelli di base ed avanzati di concorrenza (intesa come rappresentazione di parallelismo potenziale) realizzata a software, usando Java ed Ada, in quanto linguaggi dotati di supporto diretto alla concorrenza, come strumenti di sperimentazione
• analizzare i principi costruttivi ed i paradigmi architetturali e realizzativi che stanno alla base dei sistemi distribuiti, nella loro evoluzione da sistemi multiprocessori omogenei a sistemi multicomputer eterogenei lascamente interconnessi.
  

Il corso si compone di due segmenti complementari.
In uno si affronta l'evoluzione architetturale tecnologica dei sistemi distribuiti, culminando nell'analisi di CORBA come paradigma di interconnessione di sistemi eterogenei secondo il modello cliente-servente.
Nell'altro si prendono invece in esame modelli e paradigmi di programmazione concorrente, concentrandosi sulla concorrenza direttamente esprimibile a linguaggio (ossia senza ricorso a librerie di sistema), utilizzando Java ed Ada come linguaggi di sperimentazione.
Nell'ambito di entrambi i segmenti del corso, il docente proporrà allo studente esercizi da realizzare in proprio in laboratorio per sperimentare direttamente le problematiche progettuali e realizzative ed i paradigmi di soluzione illustrati a lezione.

Propedeuticità obbligatorie

Architettura degli Elaboratori 2.

Materiale didattico

1. Concurrency in Ada (Second edition)
   Alan Burns and Andy Wellings
   Cambridge University Press ISBN 0-521-62911-X
   (Questa edizione del libro, non ancora rinnovata, contiene alcuni errori ed inesattezze, di cui gli autori hanno fornito la correzione.)
   
2. Distributed Systems - Principles and paradigms (International edition)
   Andrew S Tanenbaum, Maarten van Steen
   Pearson Education International ISBN 0-13-121786-0

Testo consigliato come utile complemento:

• Introduzione a CORBA
  Stefano Russo, Carlo Savy, Domenico Cotroneo, Antonio Sergio
  McGraw-Hill ISBN 88-386-6044-1

Calendario delle lezioni

Settimana	Data	Lezione	Contenuto	Materiale didattico
Sistemi concorrenti
1	15 ottobre	1	Lezione: Programmazione concorrente Esempio 1: 3 modi di programmare il sistema visto a lezione Esempio 2a: Il modulo "ora del giorno" Esempio 2b: Il modulo "tempo monotono crescente"	1.§2
	16 ottobre	2	Lezione: Communicazione tra processi in un sistema concorrente Si svolgano gli esercizi 1-3 descritti nel materiale di lezione	1.§3
	17 ottobre	3	Lezione: Un modello di concorrenza concreto Esercizio 4 "Il crivello di Eratostene": compilare, eseguire e commentare le caratteristiche salienti del programma concorrente proposto per la realizzazione dell'algoritmo Esercizio 5 descritto nel materiale di lezione Esercizio 6: "Il barbiere che dorme" Esercizio 7: "I filosofi a cena"	1.§4
2	22 ottobre	4	Lezione: Il modello rendezvous	1.§5
	23 ottobre	5
	24 ottobre	6	Lezione: Estensioni del modello rendezvous Esercizio 8: "Il crivello di Eratostene rivisitato": compilare, eseguire e commentare tutte le differenze strutturali del programma proposto rispetto alla soluzione esaminata nell'esercizio 4 Esercizio 9: "I filosofi a cena - soluzione rivisitata"	1.§6
3	29 ottobre	7
	30 ottobre	8	Lezione: Risorse protette	1.§7
	31 ottobre	9
4	5 novembre	10	Lezione: Criteri di sincronizzazione Esercizio 10: "Allocazione di risorse": migliorare la soluzione proposta risolvendone il problema di inefficienza secondo le indicazioni fornite nel testo Esercizio 11: Si risolva il problema illustrato a pagina 14 della lezione C07 usando il modello di concorrenza sin qui illustrato, provando poi a realizzare la stessa semantica usando un linguaggio di programmazione alternativo a piacere. Si raffrontino poi le soluzioni ottenute Esercizio 12: "Il sistema metrobus di Padova (?)": analizzare la soluzione mostrata (e discussa alle pagine 15-17 della lezione C07) e realizzare la stessa semantica concorrente utilizzando un linguaggio alternativo a piacere, discutendo i problemi riscontrati e le differenze eventualmente irriducibili	1.§8
	6 novembre	11	Per studio personale: astrazioni realizzabili mediante risorsa protetta Astrazione 1: semaforo. Astrazione 2: segnali persistenti. Astrazione 3: segnali transienti. Astrazione 4: eventi. Astrazione 5: messaggi in diffusione. Astrazione 6: barriere. Lezione: Gestione di eventi asincroni	1.§9-10
	7 novembre	12	Lezione: Correttezza temporale	1.§12
			Per studio personale: interazione tra concorrenza ed orientazione ad oggetti
Sistemi distribuiti
5	12 novembre
	13 novembre
	14 novembre
6	19 novembre	13	Definizione ed architettura di sistema distribuito	2.§1
	20 novembre	14	Modelli di comunicazione in un sistema distribuito	2.§2
	21 novembre	15
7	26 novembre	16	Processi e concorrenza in un sistema distribuito	2.§3
	27 novembre	17	Denominazione di entità	2.§4
	28 novembre	18	Sincronizzazione tra processi in un sistema distribuito Prima verifica	2.§5.3-5
8	3 dicembre	19	Il modello Java RMI - Esempio	2.§2.3
	4 dicembre	20	Il modello di distribuzione in Ada - Esempio	GLADE
	5 dicembre	21	Il modello CORBA - Esempio Seconda verifica	2.§9.1
	17 dicembre 7 gennaio	Esami

Valutazione didattica

L'Ateneno ha avviato in via sperimentale un servizio Internet per la rilevazione della valutazione della didattica da parte degli studenti. Il servizio resterà attivo fino al 15 novembre 2003. Gli studenti sono invitati a farne uso.

Note pratiche

Le lezioni indicate in calendario si terranno con l'orario e la collocazione seguenti:

• mercoledì 14:00 - 16:35 in aula P160
• giovedì 14:00 - 16:35 in aula P160
• venerdì 14:00 - 15:40 in aula P160

Ricevimento studenti

Il ricevimento studenti si tiene (salvo diverso avvivo) in stanza 121 il:

• giovedì 11:00 - 12:00
  
• venerdì 11 :00 - 12:00