INF8541 Paradigmes de programmation
Syllabus

Automne 2001

Professeur:

Guy Tremblay

Local:

PK-4435

Téléphone:

987-3000 poste 8213#

Email:

tremblay.guy@uqam.ca

Horaire du cours: Mardi 18:00 - 21:00 (local SH-2540)

Description (selon l'annuaire)

Étude comparative et critique des divers paradigmes. Langages procéduraux. Programmation fonctionnelle, logique, parallèle et orientée-objet. Méthodologies de programmation. Propriétés formelles des paradigmes.

Objectifs

Général:
Initier les étudiant-e-s aux principaux paradigmes de la programmation parallèle.

Spécifiques:
À la fin du cours, l'étudiant-e devrait être capable ...

• d'expliquer et d'utiliser les principales stratégies de programmation parallèle;
• de lire des programmes parallèles écrits dans divers langages;
• de développer des programmes (en Threaded-C) fonctionnant sur une véritable machine parallèle;
• d'expliquer les forces et faiblesses des différents paradigmes;

Formules pédagogiques

• Exposés magistraux
• Petits travaux de programmation
• Projet de programmation parallèle
• Lectures d'articles et discussions/exposés

Contenu du cours

1.

Introduction:

• Ce qu'est la programmation parallèle
• Aperçu des diffénts paradigmes de programmation parallèle: programmation impérative vs. fonctionnelle vs. logique; parallélisme implicite vs. explicite; mémoire partagée vs. échange de messages

2.

Aperçu des architectures parallèles

• Classification de Flynn
• Multi-processeurs vs. multi-ordinateurs
• Mémoire partagée vs. mémoire distribuée
• Architectures multi-contextes

3.

Programmation impérative

• Processus, tâches, threads ; synchronisation et communication
• Programmation par variables partagées: cadenas, sémaphores et barrières, moniteurs
• Programmation par échanges de messages: communication asynchrone; RPC et rendez-vous
• Exemples de langages: Threaded-C, POSIX, Java, MPI, Ada

4.

Programmation fonctionnelle

• Caractéristiques générales de la programmation fonctionnelle et fondements théoriques ($\lambda$-calcul)
• Les divers types de langages fonctionnels: stricts, paresseux, indulgents
• Exemples de langages: Haskell/pH, Erlang

5.

Programmation logique

• Caractéristiques générale de la programmation logique et fondements théoriques
• Les principaux types de langages logique
• Exemples de langages: PARLOG, CCP.

6.

Exposés par les étudiant-e-s

Évaluation (à discuter)

+ Travaux de programmation parallèle (en Threaded-C):

$\parbox{5in}{Petit travail d'initiation \`a la programmation en Threaded-C}$ $\parbox{2in}{\hfill$\Rightarrow$\space \ \mbox{\hspace{1cm}}\ ~\%\mbox{\hspace{1cm}}}$

$\parbox{5in}{Parall\'elisation d'une application (\'ecrite en C) \`a l'aide de Threaded-C}$ $\parbox{2in}{\hfill$\Rightarrow$\space \ \mbox{\hspace{1cm}}\ ~\%\mbox{\hspace{1cm}}}$

+ Exercices:

$\parbox{5in}{Exercices \`a faire \`a la maison et \`a remettre la semaine suivante ($n$~parmi $m$, $n <\hspace{-0.15cm}< m$)}$ $\parbox{2in}{\hfill$\Rightarrow$\space \ \mbox{\hspace{1cm}}\ ~\%\mbox{\hspace{1cm}}}$

+ Exposé et résumé

$\parbox{5in}{Pr\'esentation sur un sujet au choix (approuv\'e par le professeur) li\'e aux paradigmes et langages de programmation parall\`ele}$ $\parbox{2in}{\hfill$\Rightarrow$\space \ \mbox{\hspace{1cm}}\ ~\%\mbox{\hspace{1cm}}}$

$\parbox{5in}{R\'esum\'e \'ecrit (2 pages) sur le sujet pr\'esent\'e}$ $\parbox{2in}{\hfill$\Rightarrow$\space \ \mbox{\hspace{1cm}}\ ~\%\mbox{\hspace{1cm}}}$

Remarques

* Les travaux, les exercices, l'exposé et le résumé écrit devront être faits individuellement.

* Une pénalité de 10 % par jour de retard sera appliquée pour la remise des travaux.

* La qualité du français sera prise en considération, tant dans l'examen que dans l'exposé et le résumé écrit (jusqu'à 10 % de pénalité).

Manuel (obligatoire)

Foundations of Multithreaded, Parallel, and Distributed Programming , G.R. Andrews, Addison-Wesley, 2000. Disponible à la COOP-UQAM (Sciences).

Site web

Certains éléments utiles pour le cours seront mis à la disposition des étudiants par l'intermédiaire du site suivant:

   http://www.labunix.uqam.ca/~tremblay_gu/INF8541/

References

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Concurrent Programming in ERLANG (Second Edition).
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Parallel Programming with MPI.
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G. Tremblay, K.B. Theobald, C.J. Morrone, M.D. Butala, J.N. Amaral, and G.R. Gao.
Threaded-C language reference manual (release 2.0).
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http://www.capsl.udel.edu/EARTH/threaded-C-ref-manual.ps.gz.

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Parallel Programming -- Techniques and Applications Using Networked Workstations and Parallel Computers.
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G.V. Wilson.
Practical Parallel Programming.
The MIT Press Scientific and Enginerring Computing Series, 1995.

Remarque: Une bibliographie plus détaillée est disponible à l'URL suivant:

    http://www.labunix.uqam.ca/~tremblay_gu/chercher-reference.cgi

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The translation was initiated by Tremblay Guy on 8/29/2001