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		DKRZ, Raum 034
Zeit		Donnerstag 16:15 - 17:45
Vorbesprechung		Do. 4.4.2013 16:15 im DKRZ, Raum 034
Mailingliste		PPG-13

Dozenten

Zeitplan und Materialien

Grundlegende Info + Sylesheet – Info-Blatt

04.04. FORTRAN Übersicht I – Übersicht FORTRAN I Blatt01-Einführung Linux Cluster

11.04. FORTRAN Übersicht II – Übersicht FORTRAN II Blatt02-Einfaches FORTRAN Programm

18.04. Einführung Makefile – Übersicht Makefiles Blatt3-FORTRAN Game of Life und Makefile Beispiel-Programm

25.04. Einführung sequentielles Debugging – Folien Blatt4 - sequentielles Debuggen gliderMovie

02.05. Einführung MPI - Teil 1- Folien Blatt5 - Poisson Problem

16.05. Einführung MPI - Teil 2 - Folien Blatt6 - Einfache MPI Aufgaben

30.05. Einführung MPI - VampirTrace - Blatt7 - MPI Visualisierung

06.06. MPI Kommunikation - Folien Blatt8 - MPI Poisson Problem

13.06. MPI Kommunikation - Doxygen - Infos Blatt9 - MPI KOmmunikation

20.06. OpenMP Übersicht Teil 1 - Folien Blatt10 - Einfache OpenMP Problem

27.06. OpenMP Übersicht Teil 2 - Folien 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