====== 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 || [[https://www.uni-hamburg.de/onTEAM/campus/index.html?loc=i12340438|DKRZ]], Raum 034 ||
|| Zeit || Donnerstag 16:15 - 17:45 ||
|| Vorbesprechung || Do. 5.4.2018 16:15 im DKRZ, Raum 034  ||
|| Mailingliste || [[https://wr.informatik.uni-hamburg.de/listinfo/ppg-18|PPG-18]] ||

===== Dozenten =====

  * [[People:Hermann Lenhart]]
  * [[People:Thomas Ludwig]]

===== Zeitplan und Materialien =====


 **Termine**

   * 5.04. Vorbesprechung:{{:teaching:sommersemester_2018:ppg18-intro-open.pdf|Kursübersicht}} {{:teaching:sommersemester_2018:ppg18-01-einfuehrung-linux-cluster.pdf|Einführung WR-Lehre Cluster}} {{:teaching:sommersemester_2018:hiwifolie.pdf|HiWi Info Partikel Simulation}}

   * 12.04. {{teaching:sommersemester_2018:ppg-18-01-makefile.pdf|Einführung Makefile}}, {{teaching:sommersemester_2017:ppg-17-makefile-example.zip|Beispiele für Makefile Einführung}},{{teaching:sommersemester_2018:ppg18-00-einfuehrung-stilesheet.pdf|Info und Stylesheet zu Übungen}}, {{teaching:sommersemester_2018:ppg18-01-erstes-fortran-program.pdf|Übungsblatt01}},{{teaching:sommersemester_2017:ppg-17-glider.zip|Programm zur Darstellung Game of Life}}

  * 19.04. {{teaching:sommersemester_2018:ppg18-02-debugging.pdf|Einführung Sequentielles Debugging}},{{teaching:sommersemester_2017:ppg-17-gdb-cheat-sheet.pdf|Info GDB cheatsheet}},{{teaching:sommersemester_2018:ppg18-02-fortran-debugging.pdf|Übungsblatt02}},{{teaching:sommersemester_2017:debugging-sortier-programm.tar.gz|Programm zu Übungsblatt02}}

  * 26.04. {{teaching:sommersemester_2018:ppg18-2018-04-26_cache_169.pdf|Einführung Cache Hits}},{{teaching:sommersemester_2018:ppg18-03-fortran-cache-hits.pdf|Übungsblatt03}},{{teaching:sommersemester_2018:cach-hits-aufgabe.tar.gz|Programm zur Optimierung der Cache Hits}}

  * 3.05. {{teaching:sommersemester_2018:ppg-18-parallel-prog-intro.pdf|Einführung Parallele Programmierung}}, {{teaching:sommersemester_2018:ppg18-04-poisson-problem.pdf|Übungsaufgabe Blatt04}},{{teaching:sommersemester_2018:ppg18-poisson-setup.gz|Blatt04-Programmstruktur}},{{teaching:sommersemester_2018:ppg18-04-poisson-solution.pdf|Musterlösung Blatt04}}

  * 17.05. {{teaching:sommersemester_2018:ppg-18-mpi-intro.pdf|Einführung MPI Programmierung}}, {{teaching:sommersemester_2018:ppg18-05-mpi-einfach.pdf|Übungsaufgabe Blatt05}}

  * 31.05. ausgefallen
 
  * 07.06.  {{teaching:sommersemester_2018:ppg-18-mpi-intro2-scatterv.pdf|Einführung MPI: scatter u. ScatterV}}, {{teaching:sommersemester_2018:ppg18-06-scatterv-poisson-description.pdf|Übungsaufgabe Blatt06}}

  * 14.06. {{teaching:sommersemester_2018:ppg-18-mpi-intro4-isend.pdf|Einführung MPI: Isend}}, {{teaching:sommersemester_2018:ppg18-07-mpi-poisson-jakobi.pdf|Übungsaufgabe Blatt07}}

  * 21.06. {{teaching:sommersemester_2018:ppg-18-openmp-intro1.pdf|Einführung OpenMP I}}, {{teaching:sommersemester_2018:ppg18-08-mpi-poisson-seidel_and-openmp-simple.pdf|Übungsaufgabe Blatt08}}

  * 28.06.  {{teaching:sommersemester_2018:ppg-18-openmp-intro2_und_leisungsmessungen.pdf|Einführung OpenMP II und Leistungsmessung}}, {{teaching:sommersemester_2018:ppg18-09-openmp-poisson.pdf|Übungsaufgabe Blatt09}}

  * 05.07.

  * 12.07.

===== Literaturhinweise =====
 **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**

  * Allgemeine OpenMP Seite: [[http://openmp.org/wp/]]
  
  * 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.