Asignaturas antecedentes y subsecuentes

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1 PROGRAMA DE ESTUDIOS Programación Concurrente Área a la que pertenece: Área de Formación Integral Profesional Horas teóricas: 3 Horas prácticas: 2 Créditos: 8 Clave: F0177 Asignaturas antecedentes y subsecuentes PRESENTACIÓN En el ámbito de los sistemas distribuidos son comunes las situaciones en las que se presentan problemas multiples llegadas, es decir muchos procesos a la vez es cuando la concurrencia para resolver dichos problemas, condiciones que deben tomarse en cuenta en el diseño y la programación de dichos sistemas. Es necesario conocer los aspectos básicos relacionados, así como las metodologías de diseño y solución de estas condiciones. También se debe contar con los conocimientos prácticos para llevar lo anterior a los lenguajes de programación respectivos. OBJETIVO GENERAL Establecer los fundamentos necesarios para la comprensión de sistemas concurrentes, estudiando los problemas relacionados con el paradigma de programación concurrente, Las técnicas para resolver problemas de concurrencia, lenguajes concurrentes, comunicación y sincronización entre procesos. F0177_Programación Concurrente 1 / 5

2 CONTENIDO 1 INTRODUCCIÓN A LA PROGRAMACIÓN CONCURRENTE Conocer los aspectos básicos de la programación concurrente así como definiciones preeliminares 1.1. Introducción a la Programación Concurrente Concepto de concurrencia 1.3. Relaciones de interacción entre procesos 1.4. Características de la programación concurrente 1.5. Propiedades de corrección de un sistema concurrente 1.6. Grafos de precedencia 1.7. Sentencias fork, join Conocimiento de aspectos básicos de los problemas de concurrencia, así como de programación relacionados con la concurrencia 2 PRIMITIVAS DE SINCRONIZACIÓN BASADAS EN VARIABLES COMPARTIDAS Conocer los tipos de sincronización, así como los mecanismos para implementarla, considerando el uso de variables compartidas 2.1. Mecanismos para implementar los tipos de sincronización 2.2. Espera-ocupada 2.3. Algoritmos no eficientes 2.4. Algoritmo incorrecto de Hyman 2.5. Algoritmo de Dekker 2.6. Algoritmo de Peterson 2.7. Soluciones hardware 2.8. Semáforos 2.9. Resolución de problemas usando semáforos Implementación de semáforos Inconvenientes del mecanismo de los semáforos El alumno enlistará los mecanismos para implementar la sincronización. Describirá los tipos de Espera-ocupada y el de semáforos Conocerá los algoritmos relacionados con la sincronización Podrá proponer soluciones a situaciones de concurrencia F0177_Programación Concurrente 2 / 5

3 3.12. Mecanismos de alto nivel Regiones críticas Implementación de semáforos usando regiones críticas condicionales Monitores 3 PRIMITIVAS DE SINCRONIZACIÓN BASADAS EN EL PASO DE MENSAJES Conocer los tipos de sincronización, así como los mecanismos para implementarla, considerando el uso de paso de mensajes Mecanismos de bajo nivel para el paso de mensajes 3.2. Introducción 3.3. Características básicas de la comunicación 3.4. Especificación de canales de comunicación 3.5. Sincronización 3.6. Exclusión mùtua en Sistemas Distribuidos 3.7. Construcciones de alto nivel para paso de mensajes 3.8. Llamadas a procedimientos remotos El alumno enlistará los mecanismos para implementar la sincronización considerando el paso de mensajes. 4 INTERBLOQUEOS EN LOS SISTEMAS CONCURRENTES Entender las condiciones en las que los procesos deben coordinarse en situaciones de bloqueo mutuo Interbloqueos en los Sistemas Concurrentes Interbloqueos en Sistemas Centralizados 4.3. Prevención de interbloqueos 4.4. Interbloqueos en Sistemas Distribuidos El alumno comprenderá las situaciones de interbloqueo en sistemas concurrentes, centralizados y distribuidos F0177_Programación Concurrente 3 / 5

4 5 MODELOS DE LENGUAJES PARA LA PROGRAMACIÓN CONCURRENTE Conocer los lenguajes de programación concurrente 5.1. Caracterización de los lenguajes concurrentes 5.2. Clasificación de los lenguajes concurrentes 5.3. Lenguajes de programación orientados a mensajes 5.4. Lenguajes de programación orientados a operaciones El alumno conocerá los lenguajes de programación concurrente así como sus características, clasificaciones de los mismos. 6 MODELADO DE SISTEMAS CONCURRENTES Contar con herramientas para el diseño de sistemas distribuidos de acuerdo a condiciones de concurrencia Redes de Petri 6.2. Características de una red de Petri 6.3. Ejemplos de redes de Petri El alumno podrá ilustrar de forma gráfica y analizar las situaciones de concurrencia. Sugerencias didácticas UNIDAD 1 UNIDAD 2 UNIDAD 3 de la bibliografía relacionada con estos temas Compilar y ejecutar programas de ejemplo proporcionados por el profesor. UNIDAD 4. UNIDAD 5 F0177_Programación Concurrente 4 / 5

5 Compilar y ejecutar programas de ejemplo proporcionados por el profesor UNIDAD 6 GENERALES Las clases de teoría se impartirán intercalando problemas que sirvan de ejemplo para las problemas, permitirán el asentamiento de los conceptos teóricos, así como el debate para comentar entre los alumnos Cada unidad deberá incluir alguna tarea práctica de programación. Se podrán proporcionar programas o rutinas de código de ejemplo Será de utilidad contar con algún servidor UNIX donde los alumnos almacenen sus programas y realicen las prácticas correspondientes Es recomendable contar con un proyector de acetatos para las ilustraciones de los ejemplos en cuanto al código, así como para el planteamiento de las tareas de programación Estrategias de evaluación del aprendizaje Se evalúan por separado las dos partes de la asignatura, 60% teoría y las prácticas el 40%. Bibliografía Básica Bibliografía Complementaria 1. Burns, A.; Davies, G. "Concurrent Programming". Addisson-Wesley Andrews, G.R. "Foundations of Multithreaded, Parallel and Distributed Programming". Addison Wesley Ben-Ari, M. "Principles of concurrent programming. Prentice Hall Ben-Ari, M. "Principles of concurrent and distributed programming. Prentice Hall Magee, J.; Kramer, J. "Concurrency. State Models and Java Programs". Wiley J. T. Palma/C. Garrido/F. Sánchez/A. Quesada (Ed. Paraninfo). programación concurrente 7. Sistemas operativos modernos. Andrew S. Tanenbaum. Prentice Hall Lea, D. Programación concurrente en Java Addison- Wesley, 2000 F0177_Programación Concurrente 5 / 5