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PSE Performance Oriented Programming - Summer 09

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Term
SS 09
Lecturer
Dr. rer. nat. Michael Bader,
Thomas Auckenthaler
Time and Place
wird noch festgelegt
Audience
Studenten der Informatik (Bachelor)
Tutorials
Bearbeitung und Präsentation von Programmieraufgaben
Exam
-
Semesterwochenstunden / ECTS Credits
6 SWS (6P) / 10 Credits
TUMonline
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Contents

Inhalt

Leistungsfähige Programme, die die Eigenschaften schneller Rechnersysteme voll ausnutzen sind heute wichtige Wettbewerbsfaktoren in Forschung und Industrie. Die maximale Rechenleistung eines durchschnittlichen Arbeitsplatzrechners wurde in den letzten Jahren drastisch gesteigert. Begriffe wie SSE, EPIC, Dual-core, Multithreading usw. sprießen im Wettlauf der Hardwarehersteller wie Pilze aus dem Boden. Das PSE "Performance Oriented Programming" beschäftigt sich mit den Konzepten, die hinter diesen Schlagwörtern stehen, mit deren Einfluss auf den Entwurf und die Programmierung rechenintensiver Programme sowie mit der Implementierung dieser Programme auf leistungsstarken Rechnern und Rechenclustern.

Die Veranstaltung vermittelt den TeilnehmerInnen ein Verständnis für leistungsorientierte Datenstrukturen und Algorithmen der seriellen und parallelen Programmierung. Die Besonderheiten der einzelnen Plattformen werden besprochen und am Laufzeitverhalten numerischer Algorithmen verifiziert.

Konkrete Themen sind etwa:

  • Vorstellung aktueller Hardware:
    • CPUs
    • Speicherarchitekturen
    • Supercomputer
  • Performance-Optimierung auf einzelnen Rechenkernen:
    • Pipelining
      • Loop unrolling
      • Vermeidung von Datenabhängigkeiten
    • Cache-Effizienz
      • Cache blocking
    • Performance-Messung
  • Parallele Programmierung
    • Parallelisierung auf Systemen mit gemeinsamem Speicher (OpenMP)
    • Parallelisierung Schleifen-basierter Programme
    • Task-orientierte Parallelisierung

Praktikumsaufgaben

Während des Praktikums werden Programmieraufgaben aus den oben genannten Bereichen bearbeitet und die entsprechenden Ergebnisse präsentiert. Die Implementierung der Programmieraufgaben wird in der Programmiersprache C erfolgen - entsprechende Vorkenntnisse sind daher erwünscht.

Aktuelles

Eine Vorbesprechung zum PSE findet am Dienstag, dem 3. Februar 2009, um 11:00 Uhr im Seminarraum MI 02.07.023 statt.

Anmeldung

Die Anmeldung zum PSE erfolgt über das mytum-Portal (PSE Performance Oriented Programming; zum Finden am besten die Liste der Veranstaltungen auf "Informatik" einschränken).