5.13.4.4 Computación Paralela y Distribuida (12 horas) [Habilidades AG-C09,AG-C12]

Referencias Bibliográficas: [Williams, 2019,Stroustrup, 2013]

Temas

1. Seguridad (safety) y vivacidad (liveness):
   1. Condiciones de carrera (race conditions)
   2. Dependencias/precondiciones
   3. Modelos de fallos (fault models)
   4. Terminación
2. Modelos de programación:
   1. Modelo de actores (actor models)
   2. Modelos procedurales y reactivos
   3. Modelos de programación síncrona/asíncrona
   4. Paralelismo de datos (data parallelism)
3. Comunicación y coordinación:
   1. Mutexes
   2. Paso de mensajes (message-passing)
   3. Memoria compartida (shared memory)
   4. Cobegin-coend
   5. Monitores
   6. Canales (channels)
   7. Hilos (threads)
   8. Guardas (guards)
4. std::thread y gestión de hilos.
5. Mutexes, candados y variables de condición.
6. Operaciones atómicas y programación sin bloqueo.
7. std::async y futures.
8. Patrones de diseño seguros para hilos.
9. Carreras de datos y prevención de interbloqueos.

Aprendizaje esperado (Learning Outcomes)

1. Implementar programas concurrentes correctos usando múltiples modelos de programación, como memoria compartida, actores, futuros, construcciones de sincronización y primitivas de paralelismo de datos [Usar]
2. Usar construcciones de sincronización como métodos monitorizados/sincronizados en un programa simple [Usar]
3. Usar un modelo de paso de mensajes para analizar un protocolo de comunicación [Evaluar]
4. Implementar estructuras de datos sin bloqueo usando operaciones atómicas [Usar].
5. Analizar la seguridad en hilos de algoritmos concurrentes [Evaluar].