Verfügbarkeit: Parallele und verteilte Programmierung

Parallele und verteilte Programmierung: mit 17 Tabellen

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Bibliographische Detailangaben
Späterer Titel:	Rauber, Thomas Parallele Programmierung
Hauptverfasser:	Rauber, Thomas 1961- (VerfasserIn), Rünger, Gudula (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Berlin [u.a.] Springer 2000
Schriftenreihe:	Springer-Lehrbuch
Schlagworte:	Paralleles Programm Parallelrechner - Computerarchitektur Parallelrechner - Simulation - Programm Parallelverarbeitung - Programmierung Wissenschaftliches Rechnen - Parallelverarbeitung - Verteiltes System - Programmierung Wissenschaftliches Rechnen Cluster > Rechnernetz Mehrkernprozessor Verteilte Programmierung Simulation Parallelrechner Computerarchitektur Parallelverarbeitung Programmierung Verteiltes System Programm
Online-Zugang:	Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	2. Aufl. u.d.T.: Rauber, Thomas: Parallele Programmierung
Beschreibung:	XII, 563 S. graph. Darst.
ISBN:	3540660097

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adam_text	THOMAS RAUBER * GUDULA RUENGER PARALLELE UND VERTEILTE PROGRAMMIERUNG MIT 165 ABBILDUNGEN UND 17 TABELLEN JP SPRINGER INHALTSVERZEICHNIS 1. EINLEITUNG 1 TEIL I. ARCHITEKTUR 2. ARCHITEKTUR VON PARALLELRECHNERN 7 2.1 ENTWICKLUNG VON MIKROPROZESSOREN 8 2.2 PARALLELITAET AUF PROZESSOREBENE 11 2.3 KLASSIFIZIERUNG VON PARALLELRECHNERN 17 2.4 SPEICHERORGANISATION VON PARALLELRECHNERN 20 2.4.1 RECHNER MIT PHYSIKALISCH VERTEILTEM SPEICHER 21 2.4.2 RECHNER MIT PHYSIKALISCH GEMEINSAMEM SPEICHER 25 2.4.3 REDUKTION DER SPEICHERZUGRIFFSZEITEN 28 2.5 VERBINDUNGSNETZWERKE VON PARALLELRECHNERN 33 2.5.1 BEWERTUNGSKRITERIEN FUER NETZWERKE 34 2.5.2 DIREKTE VERBINDUNGSNETZWERKE 37 2.5.3 EINBETTUNGEN 44 2.5.4 DYNAMISCHE VERBINDUNGSNETZWERKE 46 2.6 ROUTING- UND SWITCHING-STRATEGIEN 54 2.6.1 ROUTINGALGORITHMEN 54 2.6.2 SWITCHING 64 2.6.3 FLUSSKONTROLLMECHANISMEN 73 2.7 CACHES UND SPEICHERHIERARCHIEN 74 2.7.1 CHARAKTERISTIKA VON CACHE-SPEICHERN 75 2.7.2 CACHE-KOHAERENZ 85 2.7.3 SPEICHERKONSISTENZ 93 2.8 BEISPIELE REALER PARALLELRECHNER 99 2.8.1 BUSBASIERTE SYSTEME 100 2.8.2 VERTEILTER ADRESSRAUM 102 2.8.3 GEMEINSAMER ADRESSRAUM: UMA 104 2.8.4 GEMEINSAMER ADRESSRAUM: NUMA 107 2.8.5 GEMEINSAMER ADRESSRAUM: CC-NUMA 109 2.8.6 GEMEINSAMER ADRESSRAUM: COMA 115 2.8.7 CLUSTERMASCHINEN UND WORKSTATIONNETZE 118 X INHALTSVERZEICHNIS TEIL II. PROGRAMMIERUNG 3. PARALLELE PROGRAMMIERMODELLE 123 3.1 MODELLE PARALLELER RECHNERSYSTEME 124 3.2 PARALLELISIERUNG VON PROGRAMMEN 127 3.3 EBENEN DER PARALLELITAET 130 3.3.1 PARALLELITAET AUF INSTRUKTIONSEBENE 130 3.3.2 DATENPARALLELITAET 131 3.3.3 PARALLELE SCHLEIFEN 134 3.3.4 FUNKTIONSPARALLELITAET 136 3.4 EXPLIZITE UND IMPLIZITE DARSTELLUNG DER PARALLELITAET 138 3.5 STRUKTURIERUNG PARALLELER PROGRAMME 141 3.6 DATENVERTEILUNGEN FUER FELDER 143 3.7 INFORMATIONSAUSTAUSCH 148 3.7.1 GEMEINSAME VARIABLEN 148 3.7.2 KOMMUNIKATIONSOPERATIONEN 151 3.7.3 PARALLELE MATRIX-VEKTOR-MULTIPLIKATION 159 4. MESSAGE-PASSING-PROGRAMMIERUNG 165 4.1 EINFUEHRUNG IN MPI 166 4.1.1 EINZELTRANSFEROPERATIONEN 168 4.1.2 GLOBALE KOMMUNIKATIONSOPERATIONEN 182 4.1.3 AUFTRETEN VON DEADLOCKS 195 4.1.4 PROZESSGRUPPEN UND KOMMUNIKATOREN 197 4.1.5 PROZESSTOPOLOGIEN 203 4.1.6 ZEITMESSUNG UND ABBRUCH DER AUSFUEHRUNG 208 4.2 EINFUEHRUNG IN PVM 209 4.2.1 PROGRAMMIERMODELL 209 4.2.2 PROZESSKONTROLLE 210 4.2.3 AUSTAUSCH VON NACHRICHTEN 213 4.2.4 VERWALTUNG VON PROZESSGRUPPEN 215 4.3 EINFUEHRUNG IN MPI-2 217 4.3.1 PROZESSERZEUGUNG UND -VERWALTUNG 218 4.3.2 EINSEITIGE KOMMUNIKATION 220 5. PROGRAMMIERUNG MIT GEMEINSAMEN VARIABLEN 231 5.1 THREAD-PROGRAMMIERUNG 232 5.1.1 BEGRIFFSKLAERUNG UND MOTIVATION 232 5.1.2 PROGRAMMIERMODELL UND GRUNDLAGEN FUER PTHREADS .... 238 5.1.3 ERZEUGUNG UND VERWALTUNG VON PTHREADS 241 5.1.4 KOORDINATION VON THREADS 243 5.1.5 IMPLEMENTIERUNG EINES TASKPOOLS 255 5.1.6 STEUERUNG UND ABBRUCH VON THREADS 259 INHALTSVERZEICHNIS XI 5.2 OPENMP 273 5.2.1 STEUERUNG DER PARALLELEN ABARBEITUNG 274 5.2.2 KOORDINATION VON THREADS 283 5.3 EINFUEHRUNG IN P4 288 5.3.1 MONITORE UND GEMEINSAMER ADRESSRAUM 291 5.3.2 VORDEFINIERTE MONITORE 292 6. LAUFZEITANALYSE PARALLELER PROGRAMME 299 6.1 LEISTUNGSBEWERTUNG VON RECHNERSYSTEMEN 300 6.1.1 MIPS UND MFLOPS 302 6.1.2 LEISTUNG VON MIKROPROZESSOREN MIT CACHESPEICHERN . . . 304 6.1.3 BENCHMARKPROGRAMME 306 6.2 PARALLELE LEISTUNGSMASSE 310 6.3 MODELLIERUNG VON LAUFZEITEN 314 6.3.1 REALISIERUNG VON KOMMUNIKATIONSOPERATIONEN 316 6.3.2 PARAMETERBESTIMMUNG DURCH AUSGLEICHSRECHNUNG 335 6.3.3 LAUFZEITFORMELN FUER KOMMUNIKATIONSOPERATIONEN 339 6.4 ANALYSE VON LAUFZEITFORMELN 342 6.4.1 PARALLELES SKALARPRODUKT 343 6.4.2 PARALLELE MATRIX-VEKTOR-MULTIPLIKATION 345 6.5 PARALLELE BERECHNUNGSMODELLE 347 6.5.1 PRAM-MODELLE 348 6.5.2 BSP-MODELL 349 6.5.3 LOGP-MODELL 352 TEIL III. ALGORITHMEN 7. LOESUNG VON LINEAREN GLEICHUNGSSYSTEMEN 357 7.1 GAUSS-ELIMINATION 358 7.1.1 BESCHREIBUNG DER METHODE 358 7.1.2 PARALLELE ZEILENZYKLISCHE IMPLEMENTIERUNG 362 7.1.3 PARALLELE GESAMTZYKLISCHE IMPLEMENTIERUNG 366 7.1.4 LAUFZEITANALYSE DER GESAMTZYKLISCHEN IMPLEMENTIERUNG 372 7.2 DIREKTE VERFAHREN FUER GLEICHUNGSSYSTEME MIT BANDSTRUKTUR . . 376 7.2.1 DISKRETISIERUNG DER POISSON-GLEICHUNG 377 7.2.2 LOESUNG VON TRIDIAGONALSYSTEMEN 383 7.2.3 VERALLGEMEINERUNG AUF BELIEBIGE BANDMATRIZEN 394 7.2.4 ANWENDUNG AUF DIE POISSON-GLEICHUNG 396 7.3 KLASSISCHE ITERATIONSVERFAHREN 399 7.3.1 BESCHREIBUNG ITERATIVER VERFAHREN 399 7.3.2 PARALLELE REALISIERUNG DES JACOBI-VERFAHRENS 403 7.3.3 PARALLELE REALISIERUNG DES GAUSS-SEIDEL-VERFAHRENS .... 404 7.3.4 ROT-SCHWARZ-ANORDNUNG 410 XII INHALTSVERZEICHNIS 7.4 METHODE DER KONJUGIERTEN GRADIENTEN 417 7.4.1 HERLEITUNG DER METHODE 418 7.4.2 PARALLELISIERUNG DES CG-VERFAHRENS 420 8. NICHTLINEARE GLEICHUNGSSYSTEME 425 8.1 FIXPUNKTITERATION 426 8.2 NEWTON-VERFAHREN 429 8.3 PARALLELE IMPLEMENTIERUNG 432 8.3.1 PARALLELE ZEILENZYKLICHE IMPLEMENTIERUNG 434 8.3.2 PARALLELE GESAMTZYKLISCHE IMPLEMENTIERUNG 436 9. GEWOEHNLICHE DIFFERENTIALGLEICHUNGSSYSTEME 439 9.1 EXPLIZITE RUNGE-KUTTA-VERFAHREN 443 9.2 ITERIERTE RUNGE-KUTTA-VERFAHREN 449 9.3 VERGLEICH EXPLIZITER VERFAHREN 457 9.4 IMPLIZITE RUNGE-KUTTA-VERFAHREN 464 9.4.1 PARALLELE IMPLEMENTIERUNG DES STANDARDVERFAHRENS .... 465 9.4.2 DIAGONAL-IMPLIZIT ITERIERTES RK-VERFAHREN 466 9.4.3 PARALLELE IMPLEMENTIERUNG DES DIIRK-VERFAHRENS 470 9.5 EXTRAPOLATIONSVERFAHREN 484 9.5.1 GRUNDALGORITHMUS 484 9.5.2 PARALLELE IMPLEMENTIERUNG 487 9.5.3 VERGLEICH DER VARIANTEN .., 495 9.6 ZUSAMMENFASSUNG UND AUSBLICK 496 10. IRREGULAERE ALGORITHMEN 499 10.1 CHOLESKY-FAKTORISIERUNG FUER DUENNBESETZTE MATRIZEN 501 10.1.1 SEQUENTIELLER ALGORITHMUS 501 10.1.2 ABSPEICHERUNGSSCHEMATA FUER DUENNBESETZTE MATRIZEN . . 507 10.1.3 IMPLEMENTIERUNG FUER GEMEINSAMEN ADRESSRAUM 510 10.2 HIERARCHISCHE ALGORITHMEN 518 10.2.1 KLASSISCHES RADIOSITY-VERFAHREN 519 10.2.2 HIERARCHISCHES RADIOSITY-VERFAHREN 525 10.2.3 STRAHLUNGSBASIERTE ZERLEGUNG 529 10.2.4 IMPLEMENTIERUNG FUER GEMEINSAMEN ADRESSRAUM 532 GLOSSAR 535 LITERATUR 545 INDEX 555
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