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Moderne Hochleistungsrechner mit akzeptablem Programmieraufwand effizient zu nutzen, erfordert eine höhere Programmiersprache. High Performance Fortran (HPF), ein De-facto-Standard im Bereich des Hochleistungsrechnens, ermöglicht die Programmierung von Parallelrechnern auf einer sehr hohen und damit benutzerfreundlichen Abstraktionsebene bei gleichzeitiger Erzielung hoher Laufzeiteffizienz. Das vorliegende Buch gibt eine Einführung in den Bereich des Hochleistungsrechnens und beschreibt den aktuellen Stand der Entwicklungen bei HPF. Es bietet Programmierern von Hochleistungsrechnern und Anwendern paralleler numerischer Algorithmen eine unentbehrliche Unterstützung bei der Verwendung von HPF.
1 Hardware.- 1.1 Prozessoren.- 1.2 Speicher.- 1.3 Kommunikation.- 1.4 Parallelrechner.- 1.5 Entwicklungstrends.- 2 Leistung.- 2.1 Der Begriff "Leistung".- 2.2 Quantifizierung der Leistung.- 2.3 Benchmarks.- 2.4 Beispiele für Benchmarks.- 2.5 Schwächen von Benchmarks.- 2.6 Das Preis-Leistungs-Verhältnis.- 3 Algorithmen.- 3.1 Grundoperationen der Linearen Algebra.- 3.2 Die Matrizenmultiplikation.- 3.3 Die Lösimg linearer Gleichungssysteme.- 3.3.7 Cholesky-Zerlegung.- 4 Fortran 95.- 4.1 Felder.- 4.2 Belegung und Verknüpfung von Feldern.- 4.3 Die Verarbeitung von Feldern.- 4.4 Unterprogrammschnittstellen.- 4.5 FORALL.- 4.6 PURE-Unterprogramme.- 5 High Performance Fortran - HPF.- 5.1 Die Entwicklung von HPF.- 5.2 Die Konzeption von HPF.- 5.3 Datenverteilung und Datenausrichtung.- 5.4 Datenabbildung in Unterprogrammen.- 5.5 Datenparallele Verarbeitung.- 5.6 EXTRINSIC-Unterprogramme.- 5.7 Speicher- und Abfolgeassoziierung.- 6 Anerkannte Erweiterungen von HPF.- 6.1 Erweiterungen für die Datenabbildung.- 6.2 Daten- und Funktionsparallelismus.- 6.3 Erweiterungen für extrinsische Unterprogramme.- 6.4 Neue und erweiterte Unterprogramme.- 6.5 Asynchrone Ein-/Ausgabe.- 7 Andere Arten der Programmierung von Parallelrechnern.- 7.1 Expliziter Nachrichtenaustausch.- 7.2 Programmierung speichergekoppelter Mehrprozessoren.- 7.3 Virtual Shared Memory.- 7.4 Paralleles Programmieren mit Java.- A HPF-Unterprogramme.- A.1 Vordefinierte Unterprogramme.- A.2 Bibliotheksunterprogramme.- A.2.1 SUBROUTINEs zur Datenabbildungsabfrage.- A.2.2 Bit-Manipulationsfunktionen.- A.2.3 Feld-Sortierfunktionen.- A.2.4 Feld-Reduktionsfunktionen.- A.2.5 Feld-Streufunktionen.- A.2.6 Präfix- und Suffix-Feldfunktionen.- Literatur.
