====== Praktikum „Einführung in Parallele Programmierung für Geowissenschaftler“ ====== ===== Beschreibung ===== Mit dem Praktikum „Einführung in Parallele Programmierung für Geowissenschaftler“ sollen die Studierenden der Geowissenschaften mit der Praxis des Parallelen Programmierens vertraut gemacht werden. Nach dem Auffrischen der FORTRAN Grundkenntnisse werden die theoretischen Konzepte zum parallelen Programmieren (MPI, OpenMP) vorgestellt und mit Hilfe von praktischen Übungen vertieft. Der praktische Teil wird durch die Einarbeitung in Werkzeuge zur Entwicklung und Bewertung von Anwendungen ergänzt. ===== Zielgruppe ===== Für Studierende im Masterstudiengang Meteorologie, Ozeanographie und Geophysik. Grundkenntnisse in FORTRAN sind erforderlich. ===== Daten der Veranstaltung ===== || Ort || [[http://maps.google.com/maps?q=DKRZ,+Bundesstra%C3%9Fe+45a,+20146+Hamburg&hl=de&cd=2&ei=BUxYS-GvKIuLOKaotbgJ&sig2=Kv8CBjHeXm8lAVC3XxRrIQ&ie=UTF8&view=map&cid=262423906154203330&ved=0CBsQpQY&hq=DKRZ,+Bundesstra%C3%9Fe+45a,+20146+Hamburg&hnear=&z=16&iwloc=A|DKRZ]], Raum 034 || || Zeit || Donnerstag 16:15 - 17:45 || || Vorbesprechung || Do. 4.4.2013 16:15 im DKRZ, Raum 034 || || Mailingliste || [[http://wr.informatik.uni-hamburg.de/listinfo/ppg-13|PPG-13]] || ===== Dozenten ===== * [[People:Hermann Lenhart]] * [[People:Alumni:Ulrich KÖrner]] * [[People:Alumni:Nathanael Hübbe]] * [[People:Thomas Ludwig]] ===== Zeitplan und Materialien ===== Grundlegende Info + Sylesheet -- {{:teaching:sommersemester_2013:ppg13-einfuehrung-stilesheet.pdf|Info-Blatt}} 04.04. FORTRAN Übersicht I -- {{:teaching:sommersemester_2013:ppg13-fortran-intro1.pdf|Übersicht FORTRAN I}} {{:teaching:sommersemester_2013:ppg13-einfuehrung-linux-cluster.pdf|Blatt01-Einführung Linux Cluster}} 11.04. FORTRAN Übersicht II -- {{:teaching:sommersemester_2013:ppg13-fortran-intro2.pdf|Übersicht FORTRAN II}} {{:teaching:sommersemester_2013:ppg13-erstes-fortran-program.pdf|Blatt02-Einfaches FORTRAN Programm}} 18.04. Einführung Makefile -- {{:teaching:sommersemester_2013:ppg-13-makefiles.pdf|Übersicht Makefiles}}{{:teaching:sommersemester_2013:ppg13-gol-programm_u_makefile.pdf|Blatt3-FORTRAN Game of Life und Makefile}} {{:teaching:sommersemester_2013:makefile-example.zip|Beispiel-Programm}} 25.04. Einführung sequentielles Debugging -- {{:teaching:sommersemester_2013:ppg-13_seq_debugging_presentation.pdf|Folien}} {{:teaching:sommersemester_2013:ppg-13-fortran-debugging.pdf|Blatt4 - sequentielles Debuggen}} {{:teaching:sommersemester_2013:ppg-13_glidermovie.tar.gz|gliderMovie}} 02.05. Einführung MPI - Teil 1- {{:teaching:sommersemester_2013:ppg-13-mpi-intro1.pdf|Folien}} {{:teaching:sommersemester_2013:ppg-13-poisson-problem.pdf|Blatt5 - Poisson Problem}} 16.05. Einführung MPI - Teil 2 - {{:teaching:sommersemester_2013:ppg-13-mpi-intro2.pdf|Folien}} {{:teaching:sommersemester_2013:ppg13-mpi-2-einfache-aufgaben.pdf|Blatt6 - Einfache MPI Aufgaben}} 30.05. Einführung MPI - VampirTrace - {{:teaching:sommersemester_2013:ppg13-07-mpi-gol-vimpire-aufgaben.pdf|Blatt7 - MPI Visualisierung}} 06.06. MPI Kommunikation - {{:teaching:sommersemester_2013:ppg-13-mpi-intro3.pdf|Folien}} {{:teaching:sommersemester_2013:ppg13-mpi-poisson-jacobi.pdf|Blatt8 - MPI Poisson Problem}} 13.06. MPI Kommunikation - {{:teaching:sommersemester_2013:doxygen-info.zip|Doxygen - Infos}} {{:teaching:sommersemester_2013:ppg13-09-mpi-kommunikation.pdf|Blatt9 - MPI KOmmunikation}} 20.06. OpenMP Übersicht Teil 1 - {{:teaching:sommersemester_2013:ppg-13-openmp-intro1.pdf|Folien}} {{teaching:sommersemester_2013:ppg13-10-openmp-einfach.pdf|Blatt10 - Einfache OpenMP Problem}} 27.06. OpenMP Übersicht Teil 2 - {{:teaching:sommersemester_2013:ppg-13-openmp-intro2.pdf|Folien}} {{teaching:sommersemester_2013:ppg13-11-openmp-poisson.pdf|Blatt11 - Poisson Problem mit OpenMP}} 04.07 Vortag von Panos Adamidis zur DKRZ Beratung, weiterführende Workshops etc. ===== Literaturhinweise ===== **FORTRAN** * Tutorial [[http://wwwasdoc.web.cern.ch/wwwasdoc/WWW/f90/f90.html]] * Wikipedia F95 [[http://en.wikipedia.org/wiki/Fortran_95_language_features]] * Wiki-Tutorial [[http://de.wikibooks.org/wiki/Fortran]] * GNU-FORTRAN Guide [[http://gcc.gnu.org/onlinedocs/gfortran/]] * Liste günstiger Nachschlagewerke vom RRZ Uni-Hamburg. [[http://www.rrz.uni-hamburg.de/publikationen/handbuecher/vom-rrzn-hannover.html]] * davon für FORTRAN: [[http://www.rrzn.uni-hannover.de/buch.html?&no_cache=1&titel=fortran]] * Buch: Modern FORTRAN explained; Metcalf, Reid & Cohen, Oxford University Press 2011 * Buch: Fortran 95/2003 for Scientists adn Engineers, Stephen J. Chapman, McGraw Hill Higher Education, 3rd Edition * Katalog ZMAW Bibliotheks-Ausleihe für FORTRAN: [[https://kataloge.uni-hamburg.de/DB=1.20/CMD?ACT=SRCHA&IKT=1016&SRT=YOP&TRM=fortran]] **OpenMP** * Allgemeine OpenMP Seite: [[http://openmp.org/wp/]] * OpenMP Spezifikationen: [[http://openmp.org/wp/openmp-specifications/]] Hinweis: Version 3.1 enthält als wichtiges neues Sprachmittel das Konzept "Task" * Kurzfassung wichtige OpenMP Direktiven: [[http://openmp.org/mp-documents/OpenMP3.1-FortranCard.pdf]] * Introduction to Parallele Programmierung in Fortran95 using OpenMP by Miguel Hermanns: [[http://www.openmp.org/presentations/miguel/F95_OpenMPv1_v2.pdf]] * Buch: Using OpenMP (Stand 2.5), Stephen J. Chapman, Gabriel Lost, Ruud van de Pas, MIT Press, Cambridge, Massachusetts, U.S.A. **MPI** * Buch: Using MPI, W. Gropp, E. Lusk, A. Skjellum, MIT Press, Cambridge, Massachusetts, U.S.A. * MPI-Kurs: Writing Message Passing Parallel Programms with MPI (2009), MacDonald, Minty, Harding, Brown & Baumann: [[http://www.zib.de/zibdoc/mpikurs/mpi-course.pdf]] * Kurzeinführung in MPI anhand von Beispielen: [[http://hamilton.nuigalway.ie/teaching/AOS/NINE/mpi-first-examples.html]] * MPI Standard: [[http://www.mpi-forum.org/docs/mpi-2.2/mpi22-report.pdf]] * MPI Befehlsübersicht: [[http://www.mcs.anl.gov/research/projects/mpi/www/www3/]] **Makefile** * Makefile Tutorial: [[http://marjan.fesb.hr/~psarajce/makefiles.html]] * Makefile Beispiele: [[http://www.webalice.it/o.drofa/davide/makefile-fortran/makefile-fortran.html]] * Makefile Tutorial: [[http://makepp.sourceforge.net/1.19/makepp_tutorial.html]] **VampirTrace & Vampir** * Cheatsheet: [[http://www.vampir.eu/public/files/pdf/vtcheatsheet_a4.pdf]] * Tutorial: [[http://www.vampir.eu/tutorial/manual/performance_data_visualization]] * Übersicht: [[http://www.tu-dresden.de/die_tu_dresden/zentrale_einrichtungen/zih/forschung/software_werkzeuge_zur_unterstuetzung_von_programmierung_und_optimierung/vampirtrace|Link Tu Dresden]]