Praktikum „Einführung in Parallele Programmierung für Geowissenschaftler“

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.

Für Studierende im Masterstudiengang Meteorologie, Ozeanographie und Geophysik.

Grundkenntnisse in FORTRAN sind erforderlich.

• Dr. Hermann Lenhart
• Prof. Dr. Thomas Ludwig

Grundlegende Info + Sylesheet – Info-Blatt

Termine

• 14.04. Cluster Einführung - erste einfache FORTRAN-Aufgabe

• 21.04. keine Veranstlatung

• 28.4. Einführung Makefile, Beispiele für Makefile Einführung
  • Übungsaufgabe Blatt02,Programm zur Darstellung Game of Life
  • Einführung ins sequentielle Debugging, Material zu Übungsblatt02

• 05.05. keine Veranstlatung

• 28.4. Einführung parallele Programmierung, Übungsaufgabe Blatt03, Musterlösung Blatt03

• 19.05. keine Veranstlatung

• 28.05. Einführung MPI I, Übungsaufgabe Blatt04

• 02.06. Einführung MPI II, Übungsaufgabe Blatt05

• 09.06. Einführung MPI - III, Übungsaufgabe Blatt06,
  • Material zu Übungsblatt06

• 17.06. Einführung MPI - IV, Übungsaufgabe Blatt07

• 23.06. Einführung OpenMP - I, Übungsaufgabe Blatt08

• 07.07. Einführung OpenMP - II, Übungsaufgabe Blatt09

FORTRAN

• 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/

• 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

Makefile

• Makefile Tutorial: http://www.gnu.org/software/make/manual/make.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

MPI

• Buch: Using MPI, W. Gropp, E. Lusk, A. Skjellum, MIT Press, Cambridge, Massachusetts, U.S.A.

• 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/

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.

VampirTrace & Vampir

• Cheatsheet: http://www.vampir.eu/public/files/pdf/vtcheatsheet_a4.pdf

• Tutorial: http://www.vampir.eu/tutorial/manual/performance_data_visualization