Đã trải qua nhiều thập kỷ, chúng ta chứng kiến sự phát triển của ngành khoa học máy tính. Xuất phát điểm từ công nghệ chế tạo phần cứng, lập trình cấp thấp, đến công nghệ thông tin, tổ chức, quản lý và xử lý hiệu quả hệ thống thông tin. Hiện nay, ngành khoa học máy tính đang bước vào thời kỳ công nghệ tri thức, ở mức trừu tượng cao hơn, làm máy tính trở nên thông minh hơn, để có thể giúp con người giải quyết nhiều vấn đề phức tạp trong thực tiễn. Những đòi hỏi này đã đặt ngành khoa học máy tính vào giải quyết các vấn đề lớn, phức tạp, đòi hỏi dung lượng bộ nhớ phải lớn, cần nhiều thời gian tính toán để hoàn thành. Một chương trình tuần tự trên một máy có bộ xử lý đơn, mất rất nhiều thời gian thậm chí là không thể hoàn thành việc xử lý các vấn đề phức tạp này. Trong khi, chương trình song song sử dụng đồng thời nhiều bộ xử lý để giải quyết một vấn đề, đã trở thành mô hình thống trị, cho phép tiết kiệm thời gian, chi phí, để xử lý các vấn đề lớn và phức tạp. Chính vì vậy, lập trình song song trở thành môn học chuyên ngành rất quan trọng của chương trình đào tạo cử nhân, kỹ sư và thạc sĩ công nghệ thông tin. Trong thời gian giảng dạy vừa qua, chúng tôi nhận thấy có quá ít tài liệu tham khảo trình bày một cách có hệ thống về lập trình song song. Chính vì lý do đó, chúng tôi đã thực hiện biên soạn quyển giáo trình “Lập trình song song” nhằm mục đích cung cấp thêm tài liệu tham khảo bằng tiếng Việt đến độc giả là sinh viên chuyên ngành công nghệ thông tin.

Giáo trình được soạn dựa trên kiến thức, kinh nghiệm học tập nghiên cứu, giảng dạy của chúng tôi trong suốt từ năm 2000 đến nay và các tài liệu tham khảo chính được trình bày trong mục tài liệu tham khảo của từng chương. Chúng tôi chỉ cung cấp các kiến thức cơ bản và các giải thích nhằm đơn giản việc trình bày các giải thuật học. Cuối mỗi chương có bài tập giúp độc giả ôn tập lại kiến thức của chương và trao dồi kỹ năng thực hành. Giáo trình được tổ chức thành sáu chương:

Chương 1 trình bày các kiến thức cơ bản của tính toán song song bao gồm các định nghĩa, các tài nguyên, hình thức tính toán song song, nhu cầu và các ứng dụng của tính toán song song trong thực tiễn. 

Chương 2 giới thiệu kiến trúc máy tính, phân loại máy tính song song dựa trên kiến trúc bộ nhớ, các mô hình lập trình song song và các tiêu chí đánh giá hiệu năng của tính toán song song.

Chương 3 trình bày nguyên lý thiết kế giải thuật song song. Nội dung giới thiệu về mô hình tác vụ/kênh (task/channel) và tập trung trình bày mô hình 4 bước thiết kế giải thuật song song của Foster.

Chương 4 cung cấp các kỹ thuật lập trình song song trên kiến trúc đa nhân với bộ nhớ chia sẻ như: song song hóa tự động, lập trình song song với OpenMP và lập trình song song với Pthreads.

Chương 5 tập trung trình bày kỹ thuật lập trình song song với bộ nhớ phân tán sử dụng MPI (Message Passing Interface).

Chương 6 giới thiệu các công cụ để ghi nhận thông tin và phân tích hiệu suất của chương trình song song.

Nội dung giáo trình được giảng dạy cho sinh viên kỹ sư, thạc sĩ công nghệ thông tin trong thời lượng 30 tiết lý thuyết. Giảng viên có thể phân bố thời gian dạy lý thuyết kết hợp với các ứng dụng minh họa của lập trình song song. Chương 1, 2 có thể được giảng dạy trong 5 tiết lý thuyết. Chương 3, 4, 5, 6 nên được giảng dạy trong 15 tiết lý thuyết và 20 tiết thực hành.

Trong thời gian biên soạn tài liệu, chúng tôi nhận được sự hỗ trợ quý báu về vật chất, tinh thần từ Khoa Công Nghệ Thông Tin và Truyền Thông, Trường Đại Học Cần Thơ, Khoa Kỹ thuật - Công nghệ - Môi trường, Đại học An Giang. Chúng tôi đặc biệt gửi lời cám ơn đến Quý Thầy Cô thuộc Bộ Môn Khoa Học Máy Tính, Truyền Thông – Mạng Máy Tính, Tin Học Ứng Dụng đã nhiệt tình góp ý cho bản thảo. 

Do thời gian có hạn và lần đầu tiên biên soạn, tài liệu không thể tránh khỏi những thiếu sót. Chúng tôi mong nhận được sự góp ý chân thành từ quý độc giả để quyển sách ngày được hoàn thiện hơn.