TKT / Opinnot / T-79.179

Tämä on kevään 2002 kurssin kotisivu. Edellisten kurssien kotisivuja: kevät 2000, kevät 2001.

The English version of this course is T-79.231.

T-79.179 Rinnakkaiset ja hajautetut digitaaliset järjestelmät (3 ov)

Rinnakkaiset ja hajautetut järjestelmät ovat merkittävä tietokoneiden käyttökohde. Muun muassa tietoliikenteen yhteyskäytäntöjen, asiakas-palvelin-järjestelmien, sulautettujen järjestelmien ja prosessinohjauksen suunnittelijat tarvitsevat näkemystä rinnakkaisuudesta ja hajautuksesta ja siihen liittyvistä ilmiöistä. Suunnittelussa törmätään vaikeisiin ajoitusongelmiin, joiden ratkaisemisessa on hyötyä järjestelmällisistä, formaaleista menetelmistä ja tehokkaista työkaluohjelmistoista.

Opintojakson tavoitteena on johdattaa opiskelija tuntemaan muutamia näiden järjestelmien mallinnuksessa ja analyysissä käytettyjä formalismeja ja menetelmiä. Luennot käsittelevät pääasiassa Petri-verkkojen, aikalogiikan ja prosessialgebran perusteita sekä niiden käyttöä. Lisäksi opintojaksoon liittyy laskuharjoituksia ja pakollisia kotitehtäviä, joissa harjoitellaan mallinusmenetelmiä ja esitellään teorian sovelluskohteita. Kotitehtävien ratkaisemisessa käytetään Tietojenkäsittelyteorian laboratoriossa kehitettyä korkean tason Petri-verkkojen Maria-analyysiohjelmistoa.

Yleistä

Kurssiesite

Ilmoittautuminen

Kurssille ilmoittaudutaan TOPI-järjestelmän välityksellä.

Keskusteluryhmä

opinnot.tik.rhj

Kurssin suorittaminen

5 pakollista kotitehtävää ja tentti. Palautekyselyyn vastaaminen on toivottavaa mutta täysin vapaaehtoista.

Aineisto

Ethän kuormita ATK-keskuksen tulostimia näillä. Jos haluat monisteet paperilla, tilaa opetusmonisteet.

• Luennot, ti 17–20 T2, Marko Mäkelä ja Teemu Tynjälä

  luento 1, 15.1.2002 (muutettu 16.1.2002)

  Johdanto: PDF, Postscript

  luento 2, 22.1.2002 (muutettu 1.2.2002)

  Paikka–siirtymä-verkot: PDF, Postscript

  luento 3, 29.1.2002

  Korkean tason verkot: PDF, Postscript

  luento 4, 5.2.2002

  Johdatus Maria-työkaluun: PDF, Postscript

  luento 5, 19.2.2002 (muutettu 19.2.2002 ja 4.3.2002)

  Aikalogiikka ja mallintarkastusmenetelmät: PDF, Postscript

  luento 6, 26.2.2002

  Saavutettavuusanalyysin toteuttaminen ja tehostaminen: PDF, Postscript

  luento 7, 5.3.2002 (muutettu 22.4.2002)

  Rakenteellinen analyysi: PDF, Postscript

  luento 8, 12.3.2002 (muutettu 22.4.2002)

  Stokastinen analyysi: PDF, Postscript

  luento 9, 19.3.2002 (muutettu 22.4.2002)

  Prosessialgebra: PDF, Postscript

  vierailuluento, 26.3.2002, Sari Leppänen/NRC

  kertausluento, 16.4.2002

  luennot 1–9 sekä kotitehtävien mallivastauksia

• Maria-ohjelmiston käyttöohje
• Laskuharjoitukset, pe 8–10 T4, Jukka Honkola

  laskuharjoitus 1

  25.1.2002: PDF, Postscript. Vastaukset: PDF, Postscript.

  laskuharjoitus 2

  1.2.2002: PDF, Postscript. Vastaukset: PDF, Postscript.

  laskuharjoitus 3

  8.2.2002: PDF, Postscript. Vastaukset: Postscript.

  laskuharjoitus 4 (muutettu 26.2.2002)

  22.2.2002: PDF, Postscript. Vastaukset: PDF, Postscript.

  laskuharjoitus 5

  1.3.2002: PDF, Postscript. Vastaukset: PDF, Postscript.

  laskuharjoitus 6

  8.3.2002: PDF, Postscript. Vastaukset: PDF, Postscript.

  laskuharjoitus 7

  15.3.2002: PDF, Postscript. Vastaukset: PDF, Postscript.

  laskuharjoitus 8

  22.3.2002: PDF, Postscript. Vastaukset: PDF, Postscript.

• Oheislukemista

  Mallintarkastus

  Advanced Tutorial on Model Checking, Javier Esparza and Stephan Merz: PDF

Kotitehtävät

Kurssilla on viisi pakollista kotitehtävää, jotka arvostellaan. Hyvin tehdyt kotitehtävät voivat nostaa tenttiarvosanaa yhdellä tai kahdella pykälällä. Tarkemmat tiedot ilmoitetaan myöhemmin.

Kotitehtävät eivät ole ryhmätöitä. Yleisiä ratkaisuperiaatteita voi toki pohtia ryhmässä, mutta kukin palauttaa oman ratkaisunsa.

Kotitehtävä 1, 21.1.2002, palautus 11.2.2002 klo 16.00

Yksinkertainen asiakas–palvelin-järjestelmä: PDF, Postscript

Vaihtoehto: käytä Maria-työkalua jonkin pulman mallintamiseen ja ratkaisemiseen. Kysy luennoitsijan (Marko Mäkelä) hyväksyntä pulmallesi ja palauta vastauksesi luennoitsijalle.

Kotitehtävä 2, 14.2.2002, palautus 4.3.2002 klo 16.00

Turvallisuuskriittisen järjestelmän suunnitteleminen ja tarkistaminen: PDF, Postscript

Kotitehtävä 3, 19.2.2002, palautus 11.3.2002 klo 16.00

Tiedonsiirtoyhteyskäytännön suunnitteleminen: PDF, Postscript

Kotitehtävä 4, 13.3.2002, palautus 8.4.2002 klo 16.00

Hajautetun algoritmin toteuttaminen: PDF, Postscript, ohjelmisto ja vihjeitä. Huom! Ohjelmaa server.c on korjattu 25.3.2002. Aiempi versio ilmoitti virheellisesti "bogus rel_req" eikä suostunut vapauttamaan resurssia. Opetus: älä luota siihen, että kaikki käyttöjärjestelmät tai kirjastot alustavat tietorakenteidensa käyttämättömät osat aina samalla tavalla.

Kotitehtävä 5, 15.3.2002, palautus 15.4.2002 klo 16.00

Yhteyskäytännön suorituskyvyn mittaaminen: PDF, Postscript

Maria-esimerkkejä

Eräät luennolla esitetyt korkean tason verkot ovat saatavissa Maria-ohjelmiston ymmärtämässä muodossa.

• Lautturin ongelma (kaalinpää, vuohi ja susi)
• Pääsylippualgoritmi (n prosessin keskinäinen poissulkevuus jaetun muistin järjestelmässä)

Tentti

• 14.5.2002: PDF, Postscript. Arvosteluun voi tutustua 13.6.2002 klo 12–13 Innopoli 2:n huoneessa C 318 tai C 322.
• 30.8.2002: PDF, Postscript.