Fornire allo studente gli strumenti base per la progettazione, la realizzazione e la gestione di sistemi complessi di calcolo per il processamento di quantità importanti di dati.
scheda docente materiale didattico
• Architettura degli Elaboratori:
- Organizzazione logica e fisica
- architettura della CPU (parallelismo, pipeline, architettura superscalare, registri, operazioni, buffer e cache interna)
- bus di sistema e bus per le periferiche, memoria principale, dischi
- architetture parallele multicore, multiprocessori e GPU
• Sistemi Operativi:
- funzioni generali
- kernel, processi e organizzazione della memoria, algoritmi di scheduling
- file system
• Sistemi virtuali e container
- Architettura di macchine virtuali
- Architettura dei conainer
• Reti di comunicazione:
- Architetture di rete, topologie di reti locali e geografiche
- routing e protocolli di comunicazione standard TCP/IP
- Reti per il calcolo HPC
• Sistemi di storage:
- strutturazione fisica
- sistemi RAID
- file system ad alte prestazioni
• Sistemi HPC:
- calcolo intensivo, parallelismo degli algoritmi, farm di calcolatori e sistemi di scheduling di job
- Librerie MPI per l’esecuzione di programmi paralleli
- Sistemi di scheduling
- nuove frontiere del calcolo scientifico e GRID.
- Sistemi Cloud
• Algoritmi codici e programmi su architetture HPC
Esempi di sviluppo di algoritmi ed esecuzione di architetture parallele
Esempi di sviluppo tramite MPI
Esempi di sviluppo su schede GPU
- A. S. Tanenbaum, H. Bos, B. Crispo, C. Palazzi, I moderni sistemi operativi
- A. S. Tanenbaum, T.Austin, Architettura dei calcolatori. Un approccio strutturale
Programma
Premessa: l’insegnamento viene erogato nell’a.a. 2022/2023 ancora con la vecchia denominazione di “Laboratorio di Gestione Dati”, che cambierà successivamente in “Laboratorio di Calcolo ad alte prestazioni”. Di seguito il contenuto del corso:• Architettura degli Elaboratori:
- Organizzazione logica e fisica
- architettura della CPU (parallelismo, pipeline, architettura superscalare, registri, operazioni, buffer e cache interna)
- bus di sistema e bus per le periferiche, memoria principale, dischi
- architetture parallele multicore, multiprocessori e GPU
• Sistemi Operativi:
- funzioni generali
- kernel, processi e organizzazione della memoria, algoritmi di scheduling
- file system
• Sistemi virtuali e container
- Architettura di macchine virtuali
- Architettura dei conainer
• Reti di comunicazione:
- Architetture di rete, topologie di reti locali e geografiche
- routing e protocolli di comunicazione standard TCP/IP
- Reti per il calcolo HPC
• Sistemi di storage:
- strutturazione fisica
- sistemi RAID
- file system ad alte prestazioni
• Sistemi HPC:
- calcolo intensivo, parallelismo degli algoritmi, farm di calcolatori e sistemi di scheduling di job
- Librerie MPI per l’esecuzione di programmi paralleli
- Sistemi di scheduling
- nuove frontiere del calcolo scientifico e GRID.
- Sistemi Cloud
• Algoritmi codici e programmi su architetture HPC
Esempi di sviluppo di algoritmi ed esecuzione di architetture parallele
Esempi di sviluppo tramite MPI
Esempi di sviluppo su schede GPU
Testi Adottati
- J. F. Kurose, K. W. Ross , Reti di calcolatori e internet. Un approccio top-down- A. S. Tanenbaum, H. Bos, B. Crispo, C. Palazzi, I moderni sistemi operativi
- A. S. Tanenbaum, T.Austin, Architettura dei calcolatori. Un approccio strutturale
Modalità Erogazione
Lezioni teoriche in presenza ed online, Laboratorio in presenzaModalità Valutazione
Prova sugli argomenti svolti durante le ore di laboratorio Esame orale scheda docente materiale didattico
• Architettura degli Elaboratori:
- Organizzazione logica e fisica
- architettura della CPU (parallelismo, pipeline, architettura superscalare, registri, operazioni, buffer e cache interna)
- bus di sistema e bus per le periferiche, memoria principale, dischi
- architetture parallele multicore, multiprocessori e GPU
• Sistemi Operativi:
- funzioni generali
- kernel, processi e organizzazione della memoria, algoritmi di scheduling
- file system
• Sistemi virtuali e container
- Architettura di macchine virtuali
- Architettura dei conainer
• Reti di comunicazione:
- Architetture di rete, topologie di reti locali e geografiche
- routing e protocolli di comunicazione standard TCP/IP
- Reti per il calcolo HPC
• Sistemi di storage:
- strutturazione fisica
- sistemi RAID
- file system ad alte prestazioni
• Sistemi HPC:
- calcolo intensivo, parallelismo degli algoritmi, farm di calcolatori e sistemi di scheduling di job
- Librerie MPI per l’esecuzione di programmi paralleli
- Sistemi di scheduling
- nuove frontiere del calcolo scientifico e GRID.
- Sistemi Cloud
• Algoritmi codici e programmi su architetture HPC
Esempi di sviluppo di algoritmi ed esecuzione di architetture parallele
Esempi di sviluppo tramite MPI
Esempi di sviluppo su schede GPU
- A. S. Tanenbaum, H. Bos, B. Crispo, C. Palazzi, I moderni sistemi operativi
- A. S. Tanenbaum, T.Austin, Architettura dei calcolatori. Un approccio strutturale
Programma
Premessa: l’insegnamento viene erogato nell’a.a. 2022/2023 ancora con la vecchia denominazione di “Laboratorio di Gestione Dati”, che cambierà successivamente in “Laboratorio di Calcolo ad alte prestazioni”. Di seguito il contenuto del corso:• Architettura degli Elaboratori:
- Organizzazione logica e fisica
- architettura della CPU (parallelismo, pipeline, architettura superscalare, registri, operazioni, buffer e cache interna)
- bus di sistema e bus per le periferiche, memoria principale, dischi
- architetture parallele multicore, multiprocessori e GPU
• Sistemi Operativi:
- funzioni generali
- kernel, processi e organizzazione della memoria, algoritmi di scheduling
- file system
• Sistemi virtuali e container
- Architettura di macchine virtuali
- Architettura dei conainer
• Reti di comunicazione:
- Architetture di rete, topologie di reti locali e geografiche
- routing e protocolli di comunicazione standard TCP/IP
- Reti per il calcolo HPC
• Sistemi di storage:
- strutturazione fisica
- sistemi RAID
- file system ad alte prestazioni
• Sistemi HPC:
- calcolo intensivo, parallelismo degli algoritmi, farm di calcolatori e sistemi di scheduling di job
- Librerie MPI per l’esecuzione di programmi paralleli
- Sistemi di scheduling
- nuove frontiere del calcolo scientifico e GRID.
- Sistemi Cloud
• Algoritmi codici e programmi su architetture HPC
Esempi di sviluppo di algoritmi ed esecuzione di architetture parallele
Esempi di sviluppo tramite MPI
Esempi di sviluppo su schede GPU
Testi Adottati
- J. F. Kurose, K. W. Ross , Reti di calcolatori e internet. Un approccio top-down- A. S. Tanenbaum, H. Bos, B. Crispo, C. Palazzi, I moderni sistemi operativi
- A. S. Tanenbaum, T.Austin, Architettura dei calcolatori. Un approccio strutturale
Modalità Erogazione
Lezioni teoriche in presenza ed online, Laboratorio in presenzaModalità Valutazione
Prova sugli argomenti svolti durante le ore di laboratorio Esame orale