Lange Zeit war die parallele Programmierung nur für Höchstleistungsrechner interessant, da nur diese die parallele Bearbeitung mehrerer Aufgaben ermöglichten. Mittlerweile sind aber selbst im Bereich der Desktop-Rechner Multicore-Prozessoren und hochparallele Grafik-Prozessoren selbstverständlich. Daher gewinnt die parallele Programmierung rasant an Bedeutung. Um die Leistungsfähigkeit dieser parallelen Rechnersysteme voll ausschöpfen zu können, müssen Programme mehrere Ausführungsstränge in Form von Prozessen oder Threads erzeugen und koordinieren. Der Umgang mit Prozessen und Threads, sowie deren Kommunikation und Koordination stellen dabei zusätzliche Anforderungen an die Programmierung. Parallele Programmierung ist daher fehleranfälliger als die klassische sequentielle Form der Programmierung und kann Probleme, wie zum Beispiel Race Conditions oder Deadlocks aufwerfen.
High-Level-Programmierung bezeichnet in diesem Zusammenhang die Abstraktion von Details des Umgangs mit Prozessen beziehungsweise Threads, um die Programmierung zu vereinfachen und Fehler zu vermeiden. Im Idealfall geschieht dies implizit, das heißt, ein Programm wird sequentiell beschrieben und die Parallelisierung erfolgt anschließend durch einen Compiler. In der Praxis wird dieses Ideal oft nur näherungsweise erreicht. Existierende Methoden der parallelen Programmierung bieten unterschiedlichste Ebenen der Abstraktion.
In diesem Seminar sollen ausgewählte Methoden zur parallelen Programmierung vorgestellt werden, die den direkten Umgang mit Prozessen beziehungsweise Threads vermeiden. Die Teilnehmer sollen einen Überblick über aktuelle Methoden der parallelen Programmierung mit abstrakten Mitteln gewinnen. |
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