Rinnakkaisohjelmointi .NET-ympäristössä

Abstract

Tämä opinnäytetyö on tehty Lapin ammattikorkeakoulussa vuonna 2014. Opinnäytetyön päätavoite oli esitellä keinoja prosessoreiden moniydinarkkitehtuurin hyödyntämiseen Microsoftin .NET-ympäristössä.

Prosessoriteknologian kehityksen trendi on ollut 2000-luvun aikana ytimien lisääminen yksittäisiin prosessoreihin. Ytimien lisäämisellä voidaan nostaa laskentatehoa ilman sellaisia ongelmia, joita syntyy keskityttäessä pelkästään yksittäisen ytimen kellotaajuuden nostamiseen. Moniydinarkkitehtuuri synnyttää kuitenkin joukon ohjelmointiin liittyviä ongelmia, jotka saattavat olla vaikeasti paikannettavia.

Opinnäytetyön tavoitteina oli selvittää säieohjelmoinnissa käytössä olevia menetelmiä ja vertailla niiden tehokkuutta toisiinsa sekä perinteseen sekventiaaliseen ohjelmointitapaan. Lisäksi pyritään nostamaan esiin näihin menetelmiin liittyvät tyypillisimmät ongelmat.

Ohjelmoijan tulee ymmärtää säieohjelmoinnin periaatteet. Oikein toteutettu useampaa säiettä käyttävä ohjelmisto antaa kuluttajalle nopean ja responsiivisen kokemuksen. Opinnäytetyön prosessissa kävi ilmi, että rinnakkaisen ohjelman toteuttaminen poikkeaa paljon perinteisestä tavasta tehdä sovelluksia. Rinnakkain toimivat algoritmit saavat sovellukset toimimaan huomattavasti nopeammin

This thesis was done in Lapland University of Applied Sciences in 2014. The primary objective of this thesis was to outline and explain the methods to exploit a multi-core architecture of today’s processors in the Microsoft .NET environment.

The trend of development of processor technology in the 21st century is to add multiple cores in to a single processor. By adding multiple cores, processors can increase their efficiency without having problems of increased clock-speeds. However, implementing a multi-core architecture raises a new set of hard-to-locate problems in software programming.

The primary objective of this thesis was to outline methods used in parallel programming and compare their efficiency with each other and also with traditional sequential programming method. Additionally some of the most common problems related to these methods were explained.

A programmer has to understand the principles of parallel programming in today’s software industry. A parallel application gives fast and responsive experience to the customer when it is correctly implemented. This thesis revealed how different it is to implement parallel program compared to sequential one and that by adding parallel computation to the algorithms a program can perform significantly faster.