Massiv parallele Programmierung mit dem Parallaxis-Modell

Inhaltsverzeichnis

1. Einleitung.- 2. Anforderungen und Ziele.- 3. Parallele Programmierung.- 3.1 Parallele Rechnerarchitekturen.- 3.2 Parallele Operationen.- 3.2.1 Vektor-Skalar Operationen.- 3.2.2 Vektor-Reduktionen.- 3.2.3 Vektor-Vektor Operationen.- 3.3 Parallelverarbeitung in bestehenden Programmiersprachen.- 3.3.1 Coroutinen.- 3.3.2 Fork und Join.- 3.3.3 Cobegin und Coend.- 3.3.4 Explizit deklarierte und synchronisierte Prozesse.- 3.3.5 Server/Client Beziehungen.- 3.3.6 Implizite Parallelität.- 4. Sprachkonzepte.- 4.1 Datenelemente und Deklarationen.- 4.2 Spezifikation der parallelen Verbindungsstruktur.- 4.3 Paralleler Datenaustausch.- 4.4 Parallele Verarbeitung.- 4.5 Prozeduren und Funktionen.- 5. Spezifikation der Rechnerarchitektur.- 5.1 Das parallele Maschinenmodell.- 5.2 Spezifikationskonstrukte der Netzwerkstruktur.- 5.3 Definitions- und Wertebereiche von Transfer-Funktionen.- 5.4 Strukturierte Transfer-Funktionen.- 5.4.1 Zusammengesetzte Transfer-Funktionen.- 5.4.2 Parametrisierte Transfer-Funktionen.- 5.5 Komplexe Verbindungsstrukturen.- 5.5.1 Torus.- 5.5.2 Hexagonales Gitter.- 5.5.3 Ring.- 5.5.4 Vollständiger Graph.- 5.5.5 Perfect Shuffle.- 5.5.6 Binärer Baum.- 5.5.7 Quadtree.- 5.5.8 Hypercube.- 5.6 Semantische Prüfung von Topologien.- 5.7 Erweiterungen der Spezifikation.- 6. Konzepte der Parallelverarbeitung.- 6.1 Paralleler Anweisungsblock.- 6.2 Kollektiver Datenaustausch.- 6.3 Mehrstufiger Datenaustausch.- 6.4 Datenreduktion.- 6.5 Parallelverarbeitung am Beispiel einer Ring-Topologie.- 6.6 Propagate Splitting.- 7. Kommunikationskonzepte.- 7.1 Datenaustausch zwischen Prozessoren im Netzwerk.- 7.2 Datenübermittlung von und zur zentralen Steuerung.- 7.3 Ein-/Ausgabe-Operationen des Steuerrechners.- 8. Parallele Semantik.- 8.1 Das Modell der Parallelverarbeitung.- 8.2 Darstellung einer formalen parallelen Semantik.- 8.2.1 Hilfsdefinitionen.- 8.2.2 Definition der parallelen Semantik.- 8.3 Beweis-Regeln.- 8.4 Bestimmung von Vorbedingungen.- 9. Datenstrukturen und Datentypen.- 9.1 Deklaration von Variablen.- 9.1.1 Variablen des Steuerrechners.- 9.1.2 Variablen der parallelen Prozessoren.- 9.2 Konstanten.- 9.3 Erweitertes Datentypkonzept.- 9.4 Vordefinierte Einheiten.- 9.4.1 Basiseinheiten.- 9.4.2 Abgeleitete Einheiten.- 9.5 Definition von neuen Einheiten-Systemen.- 9.5.1 Definition von neuen Größen.- 9.5.2 Definition von weiteren Einheiten-Größenordnungen.- 9.6 Regeln beim Rechnen mit Einheiten.- 9.7 Verwandte Arbeiten.- 10. Implementierung des Parallaxis-Systems.- 10.1 Definition der Schnittstelle.- 10.2 Definition der parallelen Zwischensprache.- 10.2.1 Spezifikation der Verbindungen.- 10.2.2 Variablen-Deklarationen.- 10.2.3 Einfache Befehle.- 10.2.4 Stackoperationen und Prozeduren.- 10.2.5 Die parallele Verzweigung.- 10.2.6 Der parallele Datenaustausch.- 10.3 Der Compiler.- 10.4 Der Simulator.- 10.5 Graphische Darstellung der Netzwerk-Topologie.- 10.6 Debugging-Hilfen.- 11. Systolische Programmierung mit Parallaxis.- 11.1 Parallele Matrix-Multiplikation.- 11.2 Beziehung zwischen systolischen Arrays und dem Parallaxis-Modell.- 12. Anwendungen des parallelen Modells.- 12.1 Parallele Bilderzeugung.- 12.1.1 Fraktale Geometrie.- 12.1.2 Ray Tracing Verfahren.- 12.2 Parallele Bildverarbeitung.- 12.3 Implementierung von Neuronalen Netzen.- 12.4 Realisierung schneller kinematischer Systeme in der Robotik.- 13. Einbindung in parallele Rechnerarchitekturen ..- 13.1 Anpassung an eine Parallel-Architektur.- 13.2 Geeignete Rechnerarchitekturen.- 13.3 Theoretische Leistungswerte.- 13.3.1 Das Gesetz von Amdahl.- 13.3.2 Parallelitätsgewinn eines SIMD Systems unter Parallaxis.- 13.3.3 Vergleich zwischen SIMD- und MIMD-Leistungen.- 14. Analyse der Konzepte im Vergleich mit verwandten Arbeiten.- 14.1 Connection Machine Lisp.- 14.2 *Lisp.- 14.3 Concurrent Prolog, Parlog und Guarded Horn Clauses.- 14.4 Modula-P, Concurrent Pascal und Ada.- 14.5 Occam.- 14.6 Vector C und PASM Parallel C.- 14.7 Refined C und Refined Fortran.- 14.8 C*.- 15. Ausblick.- A. Syntax der Programmiersprache Parallaxis.- B. Syntax der Zwischensprache PARZ.- C. Programme.- C. 1 Bestimmen des größten Elements einer Matrix.- C.1.1 Lösungsstrategie.- C.1.2 Parallaxis Programm.- C.1.3 PARZ Programm.- C.1.4 Ausführung.- C.2 Parallele Bildrotation durch rekursive Verschiebungen.- C.3 Parallele Primzahlenerzeugung.- C.4 Linear-Paralleles Sortieren.- D. Literatur.
Band 246

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Beschreibung

Details

Einband

Taschenbuch

Erscheinungsdatum

24.07.1990

Verlag

Springer Berlin

Seitenzahl

168

Maße (L/B/H)

24,2/17/1,1 cm

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Einband

Taschenbuch

Erscheinungsdatum

24.07.1990

Verlag

Springer Berlin

Seitenzahl

168

Maße (L/B/H)

24,2/17/1,1 cm

Gewicht

340 g

Auflage

1

Sprache

Deutsch

ISBN

978-3-540-52853-1

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