Abgeschlossene erste Studienphase, solide Kenntnisse der Programmiersprachen C und Java, Grundlagen der Kommunikation, vertiefte Kenntnisse in der Rechnervernetzung und Rechnerarchitektur

Die Teilnehmer kennen die Grundlagen und Konzepte der Systemkonzeption paralleler Systeme und deren Programmierung.

Die Studierenden sind in der Lage, für einfache Aufgabenstellungen parallele Anwendungen konzeptionell zu entwerfen und in Software umzusetzen. Ein weiteres integrales Lernziel ist die Fähigkeit zur Auswahl und Zusammenstellung geeigneter Hardware- und Software-Module zu einem parallelen System, das einer gegebenen Anwendung in allen Anforderungen gerecht wird.

Vorlesung: Die Veranstaltung vermittelt die funktionalen und strukturellen Grundlagen paralleler Systeme (theoretische Grundlagen, Konzeption, Beschreibung, Implementierung und Benchmarking). Im grundlagenorientierten Teil der Veranstaltung werden grundsätzliche Fragestellungen der Parallelität und Parallelisierung behandelt. Im programmiertechnischen Teil der Veranstaltung werden verschiedene Konzepte zur Programmierung paralleler Systeme gegenübergestellt, wobei insbesondere die unterschiedlichen Ansätze zur Programmierung von parallelen System mit gemeinsamem bzw. verteilten Speicher verglichen werden (u.a. Threads, OpenMP, MPI, OpenCL).

Übung: Zu den einzelnen Programmieransätzen werden Übungsaufgaben gestellt, die auf leistungsfähigen Parallelrechnern (http://www.wr.inf.h-brs.de/wr/hardware/hardware.html) selbstständig umgesetzt werden müssen.

Seminar: Selbstständiges Erarbeiten eines eng umrissenen Themengebietes über einen speziellen Aspekt paralleler Systeme anhand aktueller Fachliteratur.

Die Credits werden vergeben, wenn mindestens 70% der Übungsaufgaben erfolgreich bearbeitet wurden, ein Seminarbeitrag erarbeitet und vorgestellt wurde - dies schließt eine hinreichende Teilnahme an der Präsentation der Seminarbeiträge anderer Studierender ein - und eine mündliche Prüfung zum Ende der Veranstaltung erfolgreich abgelegt wurde.

Vorlesungsfolien, Übungsaufgaben, Beispielprogramme

• Barry Wilkinson, Michael Allen: Parallel Programming: Techniques and Applications Using Networked Workstations and Parallel Computers. Second Edition, Pearson Education International, 2005
• Gregory R. Andrews: Foundations of Multithreaded, Parallel, and Distributed Programming. Addison-Wesley, 2000
• Michael J. Quinn: Parallel Programming in C with MPI and OpenMP. McGraw-Hill, 2003
• A.S. Tanenbaum, A.S: Structured Computer Organization. Fifth Edition, Prenctice Hall, 2005
• A.S. Tanenbaum: Computernetzwerke. Peasron Studium, 4.Auflage, 2003.
• Hennessy & Patterson: Computer architecture - a quantitative approach. Fourth Edition, Morgan Kaufmann, 2006