Bibliotheksunterstützung für paralleles Sortieren im wissenschaftlichen Rechnen |
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Die Sortierbibliothek (SL) stellt Implementierungen von sequentiellen und parallelen Sortierverfahren für Anwendungen im Bereich des wissenschaftlichen Rechnens zur Verfügung. Die SL umfasst Implementierungen von einzelnen Algorithmen und Algorithmenbestandteilen die je nach Einsatzgebiet entsprechend kombiniert und zu funktionsfähigen Sortierverfahren zusammengestellt werden können. Eine flexible Implementierung der einzelnen Bibliotheksfunktionen innerhalb der SL ermöglicht eine Anpassung an die Struktur der jeweils zu sortierenden Elemente noch vor der Übersetzung. Die zu sortierenden Elemente setzen sich dabei aus einer Schlüsselkomponente und mehreren optionalen Datenkomponenten zusammen, wobei jede Komponente in einem separaten Feld gespeichert vorliegt. Eine automatische Umbenennung aller Bibliotheksfunktionen erlaubt eine gleichzeitige Nutzung mehrerer, an jeweils unterschiedliche Elemente angepasste Versionen der Sortierbibliothek.
Funktionsweise und Verwendung
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1. Konfiguration: Die Struktur der zu sortierenden Elemente
wird mittels C-Präprozessordirektiven in einzelnen Header-Dateien spezifiziert.
Weitere optionale Angaben können verwendet werden um spezielle Datenumkopier-
oder Schlüsselvergleichsoperationen anzugeben, algorithmenspezifische
Optimierungsparameter zu setzen oder zusätzliche Funktionalitäten
wie Laufzeitmessung oder Ergebnisverifikation zu aktivieren.
2. Anpassung: Das Konfigurationsskript sl_config.sh
erzeugt aus den zuvor erstellten Konfigurationsdateien speziell angepasste
Versionen der SL.
3. Verwendung: Über automatisch erstellte Interfacedateien
können die verschiedenen Versionen der SL in die jeweilige Anwendung eingebunden
werden. Für Aufrufe innerhalb von Fortran-Programmen müssen gegebenenfalls
Wrapper-Funktionen in C erzeugt werden.
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Mitarbeiter
Fakultät für Informatik, Technische Universität Chemnitz
Prof. Dr. Gudula Rünger
Michael Hofmann
Veröffentlichungen
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Hofmann, M.: Effiziente parallele Sortier- und Datenumverteilungsverfahren für Partikelsimulationen auf Parallelrechnern mit verteiltem Speicher, TU Chemnitz, Fakultät für Informatik, Dissertation, 2012. Onlineressource verfügbar
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Hofmann, M.; Rünger, G.: A Partitioning Algorithm for Parallel Sorting on Distributed Memory Systems. In: IEEE 13th International Conference on High Performance Computing and Communications (HPCC 2011): S. 402-411. IEEE – ISBN 978-1-4577-1564-8. Banff, Canada, 2011. DOI: 10.1109/HPCC.2011.59 Onlineressource verfügbar
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Gibbon, P.; Hofmann, M.; Rünger, G.; Speck, R.: Parallel Sorting Algorithms for Optimizing Particle Simulations. In: 2010 IEEE International Conference on Cluster Computing, Workshops and Posters (CLUSTER WORKSHOPS): S. 1-8. IEEE – ISBN 978-1-4244-8395-2. Heraklion, Crete, Greece, 2010. DOI: 10.1109/CLUSTERWKSP.2010.5613105 Onlineressource verfügbar
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Hofmann, M.; Rünger, G.: An In-place Algorithm for Irregular All-to-All Communication with Limited Memory. In: Keller, R.; Gabriel, E.; Resch, M.; Dongarra, J. (Hrsg.): Recent Advances in the Message Passing Interface: 17th European MPI User's Group Meeting (LNCS, Bd. 6305): S. 113-121. Springer – ISBN 978-3-642-15645-8. Stuttgart, Germany, 2010. DOI: 10.1007/978-3-642-15646-5_12 Onlineressource verfügbar
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Hofmann, M.; Rünger, G.: Fine-grained Data Distribution Operations for Particle Codes. In: Ropo, M.; Westerholm, J.; Dongarra, J. (Hrsg.): Recent Advances in Parallel Virtual Machine and Message Passing Interface, 16th European PVM/MPI Users Group Meeting (LNCS, Bd. 5759): S. 54-63. Springer – ISBN 978-3-642-03769-6. Espoo, Finnland, 2009. DOI: 10.1007/978-3-642-03770-2_12 Onlineressource verfügbar
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Dachsel, H.; Hofmann, M.; Rünger, G.: Library Support for Parallel Sorting in Scientific Computations. In: Proc. of the 13th International Euro-Par Conference (LNCS, Bd. 4641): S. 695-704. Springer – ISBN 978-3-540-74465-8. Rennes, France, 2007. DOI: 10.1007/978-3-540-74466-5_73 Onlineressource verfügbar
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Hofmann, M.: Paralleles Sortieren am Beispiel der schnellen Multipolmethode / Forschungszentrum Jülich. (Berichte des Forschungszentrums Jülich JUEL-4211) – ISSN 0944-2952, 2006. Onlineressource verfügbar
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