Praktikum „Wissenschaftliches Rechnen für Geowissenschaften“

Mit dem Praktikum „Wissenschaftliches Rechnen für Geowissenschaften“ 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.

Das erste Meeting findet gemäß Stine am 07.04.22 in R034 (DKRZ) statt.

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

• 07.04. Vorbesprechung
• 14.04. kein Meeting
• 21.04. Makefiles
• 28.04. Caches
• 05.05. Debugging: Valgrind und GDB
• 12.05. Einführung parallele Programmierung
• 19.05. kein Meeting
• 26.05. kein Meeting
• 02.06. Einführung MPI
• 09.06. MPI
• 16.06. MPI isend
• 23.06. Einführung OpenMP
• 30.06. OpenMP
• 07.07. DKRZ Services
• 14.07. Abschlussrunde

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.
• MPI Tutorial: https://idre.ucla.edu/sites/default/files/mpi-2013-02-13.pdf?x83242
• Kurzeinführung in MPI anhand von Beispielen: http://hamilton.nuigalway.ie/teaching/AOS/NINE/mpi-first-examples.html
• MPI Standard: https://www.mpi-forum.org/docs/mpi-3.1/mpi31-report.pdf

OpenMP

• OpenMP First Example UMASS Dartmouth: http://www.math.umassd.edu/~anarayan/eas520/pdfs/openmp-intro.pdf
• OpenMP Paqrt 2 UMASS Dartmouth: http://www.math.umassd.edu/~anarayan/eas520/pdfs/openmp-2.pdf
• Kurzfassung wichtige OpenMP Direktiven: http://openmp.org/mp-documents/OpenMP3.1-FortranCard.pdf
• Introduction to Parallele Programmierung in Fortran95 using OpenMP by Emery Berger: https://people.cs.umass.edu/~emery/classes/cmpsci691w-spring2006/lectures/cmpsci691w-lecture14-openmp.pdf
• Buch: Using OpenMP (Stand 2.5), Stephen J. Chapman, Gabriel Lost, Ruud van de Pas, MIT Press, Cambridge, Massachusetts, U.S.A.