34762 - PROGRAMMAZIONE CONCORRENTE E DISTRIBUITA LM

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso lo studente: - possiede conoscenze di base sulla teoria, modelli e linguaggi per lo sviluppo di sistemi software concorrenti e distribuiti e sulle tecniche per la verifica di tali sistemi; - conosce in modo approfondito le problematiche fondamentali della programmazione concorrente e della costruzione di sistemi concorrenti, in particolare aspetti di interazione e coordinazione e i meccanismi, le tecniche e le soluzioni architetturali di riferimento per la loro risoluzione; - conosce i principali modelli di interazione (comunicazione, coordinazione) utilizzati nella programmazione distribuita; - è in grado di individuare nell'analisi di problemi gli aspetti relativi alla concorrenza e di formulare relative soluzioni architetturali e algoritmiche; - è in grado di sviluppare programmi (sistemi) concorrenti e distribuiti utilizzando le tecnologie correnti; - possiede conoscenze di base circa la programmazione di sistemi reattivi e real-time.

Contenuti

Prima parte: Concetti fondamentali e basi di teoria

• Programmazione concorrente: concetti fondamentali
• Sezioni critiche
• Verifica di programmi concorrenti
• Coordinazione fra processi - semafori
• Coordinazione fra processi - monitor

Seconda parte: Aspetti di progettazione e sviluppo di sistemi software concorrenti

• Modelli, architetture e pattern per la progettazione di sistemi software concorrenti
• Formalismi visuali 
• Macchine e linguaggi concorrenti 
• Performance e scalabilità
• Testing di sistemi software concorrenti

Terza parte: Programmazione distribuita

• Elementi fondamentali di programmazione distribuita
• Modelli di comunicazione basata su scambio di messaggi diretto, modello ad attori
• Modelli di comunicazione e coordinazione basata su spazi di tuple
• Algoritmi distribuiti
• Approfondimento: architetture orientate ai servizi (SOA) e Web Services

Sesta parte: Sistemi concorrenti reattivi e real-time

• Elementi introduttivi
• Scheduling
• Linguaggi di programmazione real-time: Approfondimento su Real-Time Java

Nella parte pratica verrà affrontata la progettazione e sviluppo di programmi toccando mano a mano i vari aspetti visti nella teoria, utilizzando Java come linguaggio di riferimento. Per la parte di programmazione distribuita, si passeranno in rassegna e utilizzeranno middleware di tipo diverso (RPC/object oriented, message-oriented, space-based, Web Services).

Testi/Bibliografia

Libro adottato come riferimento per il corso:

• "Principles of concurrent and distributed programming", Ben-Ari, Addison-Wesley

per la parte pratica:

• "Java - Concurrency in Practice", Goetz et al., Addison-Wesley

Inoltre verranno integrati contenuti tratti da altri testi, quali:

• "Multithreaded, Parallel and Distributed Programming", Andrews, Addison-Wesley
• "Concurrency - State models and Java programs", Jeff Magee and Jeff Kramer. Wiley
• "Distributed Systems: An Algorithmic Approach", Gosh, Chapman & Hall/CRC
• "Patterns for Parallel Programming", Matson et al., Addison-Wesley
  

Metodi didattici

Dei nove crediti del corso, sei crediti sono dedicati alla teoria ed esercizi in aula (60 ore) e tre alla pratica in laboratorio (30 ore).

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

L'esame finale prevede due parti:

• una prova scritta, con esercizi e domande aperte di teoria
• una prova pratica e relativa discussione. La prova concerne la progettazione e sviluppo di  programma concorrente (con una parte distribuita) - a partire da un problema a scelta fra alcuni descritti durante il corso - da svolgersi a casa, eventualmente in gruppo (max 3 persone).
  

Come peso sul voto finale, all'incirca: 50% scritto, 50% pratica

Strumenti a supporto della didattica

• Note delle lezioni, scaricabili dal sito del corso
• Laboratorio di informatica, per la parte pratica
  
• Articoli tratti dalla letteratura scientifica
• Strumenti e-learning forniti dal sito (moodle) del corso

Link ad altre eventuali informazioni

http://www.moodle.unibo.it

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Alessandro Ricci

Consulta il sito web di Stefano Mariani