Programmazione concorrente e parallela

Modulo 1: .la Programmazione Concorrente e Parallela Differenze tra concorrenza e parallelismo Motivazioni e scenari di utilizzo Modelli di esecuzione Modulo 2: Architetture hardware e sistemi operativi Processori multi-core e distribuiti Modelli di memoria condivisa e distribuita Ruolo del sistema operativo Modulo 3: Modelli di Programmazione Concorrente Modello a thread Modello a processi Event-driven programming Modulo 4: Modelli di Programmazione Parallela SIMD, MIMD, SPMD Programmazione parallela a memoria condivisa e distribuita Modulo 5: Thread e Processi Creazione e gestione dei thread Differenze tra processi e thread Context switching Modulo 6: Sincronizzazione e comunicazione Mutex, semafori e variabili di condizione Problemi di sincronizzazione: race condition e deadlock Modulo 7: Programmazione concorrente in Java Thread e ExecutorService Sincronizzazione con synchronized e Lock Modulo 8: Programmazione concorrente in Python Il modulo threading Il modulo multiprocessing Modulo 9: Programmazione parallela in C/C++ Thread POSIX (pthread) OpenMP Modulo 10: Modelli di programmazione parallela avanzati MapReduce GPU computing e CUDA Modulo 11: Architetture e framework per il calcolo parallelo MPI (Message Passing Interface) Apache Spark Modulo 12: Tecniche di bilanciamento del carico Scheduling dei processi Load balancing Modulo 13: Fault tolerance e debugging Strategie di tolleranza ai guasti Strumenti per il debugging concorrente Modulo 14: Sicurezza e problematiche della programmazione concorrente Condizioni di stallo (deadlock) Problemi di sicurezza nei sistemi concorrenti Modulo 15: Conclusioni e trend futuri Evoluzione della programmazione parallela Quantum computing e nuove frontiere