Parallel Programming: Techniques and Applications Using Networked Workstations and Parallel Computers
Language: English
Published by Pearson Okt 2024, 2024
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- New
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- Title
- Parallel Programming: Techniques and Applications Using Networked Workstations and Parallel Computers
- Author
- Barry Wilkinson
- Publisher
- Pearson Okt 2024
- Publication year
- 2024
- Condition
- Neu
- Binding
- Taschenbuch
- Language
- English
- ISBN 10
- 0131405632
- ISBN 13
- 9780131405639
- Edition
- 2nd Edition
- Item weight
- 841 grams
- Dimensions
- 235x178x27 mm
Designed for undergraduate/graduate-level parallel programming courses.
This nontheoretical, highly accessible text―which is linked to real parallel programming software―covers the techniques of parallel programming in a practical manner that enables students to write and evaluate their parallel programs. Supported by the National Science Foundation and exhaustively class-tested, it is the first text of its kind that does not require access to a special multiprocessor system, concentrating instead only on parallel programs that can be executed on networked workstations using freely available parallel software tools. The Second Edition has been revised to incorporate a greater focus on cluster programming as this type of programming has become more widespread with the availability of low-cost computers.
"Synopsis" may belong to another edition of this title.
From the Inside Flap
The purpose of this text is to introduce parallel programming techniques. Parallel program-ming uses multiple computers, or computers with multiple internal processors, to solve a problem at a greater computational speed than using a single computer. It also offers the opportunity to tackle larger problems; that is, problems with more computational steps or more memory requirements, the latter because multiple computers and multiprocessor systems often have more total memory than a single computer. In this text, we concentrate upon the use of multiple computers that communicate between themselves by sending messages; hence the term message-passing parallel programming. The computers we use can be different types (PC, SUN, SGI, etc.) but must be interconnected by a network, and a software environment must be present for intercomputer message passing. Suitable networked computers are very widely available as the basic computing platform for students so that acquisition of specially designed multiprocessor systems can usually be avoided. Several software tools are available for message-passing parallel programming, including PVM and several implementations of MPI, which are all freely available. Such software can also be used on specially designed multiprocessor systems should these systems be available for use. So far as practicable, we discuss techniques and applications in a system-independent fashion.
The text is divided into two parts, Part I and Part II. In Part I, the basic techniques of parallel programming are developed. The chapters of Part I cover all the essential aspects, using simple problems to demonstrate techniques. The techniques themselves, however, can be applied to a wide range of problems. Sample code is given usually first as sequential code and then as realistic parallel pseudocode. Often, the underlying algorithm is already parallel in nature and the sequential version has "unnaturally" serialized it using loops. Of course, some algorithms have to be reformulated for efficient parallel solution, and this reformulation may not be immediately apparent. One chapter in Part I introduces a type of parallel programming not centered around message-passing multicomputers, but around specially designed shared memory multiprocessor systems. This chapter describes the use of Pthreads, an IEEE multiprocessor standard system that is widely available and can be used on a single computer.
The prerequisites for studying Part I are knowledge of sequential programming, such as from using the C language and associated data structures. Part I can be studied immediately after basic sequential programming has been mastered. Many assignments here can be attempted without specialized mathematical knowledge. If MPI or PVM is used for the assignments, programs are written in C with message-passing library calls. The descriptions of the specific library calls needed are given in the appendices.
Many parallel computing problems have specially developed algorithms, and in Part II problem-specific algorithms are studied in both non-numeric and numeric domains. For Part II, some mathematical concepts are needed such as matrices. Topics covered in Part II include sorting, matrix multiplication, linear equations, partial differential equations, image processing, and searching and optimization. Image processing is particularly suitable for parallelization and is included as an interesting application with significant potential for projects. The fast Fourier transform is discussed in the context of image processing. This important transform is also used in many other areas, including signal processing and voice recognition.
A large selection of "real-life" problems drawn from practical situations is presented at the end of each chapter. These problems require no specialized mathematical knowledge and are a unique aspect of this text. They develop skills in using parallel programming techniques rather than simply learning to solve specific problems such as sorting numbers or multiplying matrices.
Topics in Part I are suitable as additions to normal sequential programming classes. At the University of North Carolina at Charlotte (UNCC), we introduce our freshmen students to parallel programming in this way. In that context, the text is a supplement to a sequential programming course text. The sequential programming language is assumed to be C or C++. Part I and Part II together is suitable as a more advanced undergraduate parallel programming/computing course, and at UNCC we use the text in that manner.
Full details of the UNCC environment and site-specific details can be found at
cs.uncc/par_prog.
Included at this site are extensive Web pages to help students learn how to compile and run parallel programs. Sample programs are provided. An Instructor's Manual is also available to instructors. Our work on teaching parallel programming is connected to that done by the Regional Training Center for Parallel Processing at North Carolina State University.It is a great pleasure to acknowledge Dr. M. Mulder, program director at the National Science Foundation, for supporting our project. Without his support, we would not be able to pursue the ideas presented in this text. We also wish to thank the graduate students that worked on this project, J. Alley, M. Antonious, M. Buchanan, and G. Robins, and undergraduate students G. Feygin, W. Hasty, C. Beauregard, M. Moore, D. Lowery, K. Patel, Johns Cherian, and especially Uday Kamath. This team helped develop the material and assignments with us. We should like to record our thanks to James Robinson, the departmental system administrator who established our local workstation cluster, without which we would not have been able to conduct the work.
We should also like to thank the many students at UNCC who help us refine the material over the last few years, especially the "teleclasses," in which the materials were classroom tested in a unique setting. These teleclasses are broadcast to several North Carolina universities, including UNC-Asheville, UNC-Greensboro, UNC-Wilmington, and North Carolina State University, in addition to UNCC. We owe a debt of gratitude to many people, among which Professor Wayne Lang at UNC-Asheville and Professor Mladen Vouk of NC State University deserve special mention. Professor Lang truly contributed to the course development in the classroom and Professor Vouk, apart from presenting an expert guest lecture for us, set up an impressive Web page that included "real audio" of our lectures and "automatically turning" slides.A parallel programming course based upon the material in this text was also given at the Universidad Nacional de San Luis in Argentina by kind invitation from Professor Raul Gallard - all these activities helped us in developing this text.
We would like to express our appreciation to Alan Apt and Laura Steele of Prentice Hall, who received our proposal for a textbook and supported us throughout its development. Reviewers provided us with very helpful advice.
Finally, may we ask that you please send comments and corrections to us at
abw@uncc (Barry Wilkinson) or cma@uncc (Michael Allen).
Barry Wilkinson
Michael Allen
University of North Carolina
Charlotte
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Sie haben das Recht, binnen 14 Tagen ohne Angabe von Gründen diesen Vertrag zu widerrufen.
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-
an dem Sie oder ein von Ihnen benannter Dritter, der nicht der Beförderer ist, die letzte Teilsendung oder das letzte Stück in Besitz genommen haben bzw. hat, sofern Sie eine Ware bestellt haben, die in mehreren Teilsendungen oder Stücken geliefert wird;
Um Ihr Widerrufsrecht auszuüben, müssen Sie uns (Thorsten Retsch, Oberölschnitz 16, 95517 Emtmannsberg, Telefonnr.: 09209-2023188, E-Mail-Adresse: mimpf2000@online.de) mittels einer eindeutigen Erklärung (z.B. ein mit der Post versandter Brief oder eine E-Mail) über Ihren Entschluss, diesen Vertrag zu widerrufen, informieren. Sie können dafür das beigefügte Muster-Widerrufsformular verwenden, das jedoch nicht vorgeschrieben ist.
Zur Wahrung der Widerrufsfrist reicht es aus, dass Sie die Mitteilung über die Ausübung des Widerrufsrechts vor Ablauf der Widerrufsfrist absenden.
Folgen des Widerrufs
Wenn Sie diesen Vertrag widerrufen, haben wir Ihnen alle Zahlungen, die wir von Ihnen erhalten haben, einschließlich der Lieferkosten (mit Ausnahme der zusätzlichen Kosten, die sich daraus ergeben, dass Sie eine andere Art der Lieferung als die von uns angebotene, günstigste Standardlieferung gewählt haben), unverzüglich und spätestens binnen 14 Tagen ab dem Tag zurückzuzahlen, an dem die Mitteilung über Ihren Widerruf dieses Vertrags bei uns eingegangen ist. Für diese Rückzahlung verwenden wir dasselbe Zahlungsmittel, das Sie bei der ursprünglichen Transaktion eingesetzt haben, es sei denn, mit Ihnen wurde ausdrücklich etwas anderes vereinbart; in keinem Fall werden Ihnen wegen dieser Rückzahlung Entgelte berechnet.
Wir können die Rückzahlung verweigern, bis wir die Waren wieder zurückerhalten haben oder bis Sie den Nachweis erbracht haben, dass Sie die Waren zurückgesandt haben, je nachdem, welches der frühere Zeitpunkt ist.
Sie haben die Waren unverzüglich und in jedem Fall spätestens binnen 14 Tagen ab dem Tag, an dem Sie uns über den Widerruf dieses Vertrags unterrichten, an uns zurückzusenden oder zu übergeben. Die Frist ist gewahrt, wenn Sie die Waren vor Ablauf der Frist von 14 Tagen absenden.
Sie tragen die unmittelbaren Kosten der Rücksendung der Waren.
Sie müssen für einen etwaigen Wertverlust der Waren nur aufkommen, wenn dieser Wertverlust auf einen zur Prüfung der Beschaffenheit, Eigenschaften und Funktionsweise der Waren nicht notwendigen Umgang mit ihnen zurückzuführen ist.
Ausschluss- bzw. Erlöschensgründe
Das Widerrufsrecht besteht nicht bei Verträgen
- zur Lieferung von Waren, die nicht vorgefertigt sind und für deren Herstellung eine individuelle Auswahl oder Bestimmung durch den Verbraucher maßgeblich ist oder die eindeutig auf die persönlichen Bedürfnisse des Verbrauchers zugeschnitten sind;
- zur Lieferung von Waren, die schnell verderben können oder deren Verfallsdatum schnell überschritten würde;
- zur Lieferung alkoholischer Getränke, deren Preis bei Vertragsschluss vereinbart wurde, die aber frühestens 30 Tage nach Vertragsschluss geliefert werden können und deren aktueller Wert von Schwankungen auf dem Markt abhängt, auf die der Unternehmer keinen Einfluss hat;
- zur Lieferung von Zeitungen, Zeitschriften oder Illustrierten mit Ausnahme von Abonnement-Verträgen.
Das Widerrufsrecht erlischt vorzeitig bei Verträgen
- zur Lieferung versiegelter Waren, die aus Gründen des Gesundheitsschutzes oder der Hygiene nicht zur Rückgabe geeignet sind, wenn ihre Versiegelung nach der Lieferung entfernt wurde;
- zur Lieferung von Waren, wenn diese nach der Lieferung aufgrund ihrer Beschaffenheit untrennbar mit anderen Gütern vermischt wurden;
- zur Lieferung von Ton- oder Videoaufnahmen oder Computersoftware in einer versiegelten Packung, wenn die Versiegelung nach der Lieferung entfernt wurde.
Muster-Widerrufsformular
(Wenn Sie den Vertrag widerrufen wollen, dann füllen Sie bitte dieses Formular aus und senden Sie es zurück.)
-
An Thorsten Retsch, Oberölschnitz 16, 95517 Emtmannsberg, E-Mail-Adresse: mimpf2000@online.de :
-
Hiermit widerrufe(n) ich/ wir () den von mir/ uns () abgeschlossenen Vertrag über den Kauf der folgenden Waren ()/
die Erbringung der folgenden Dienstleistung () -
Bestellt am ()/ erhalten am ()
-
Name des/ der Verbraucher(s)
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Anschrift des/ der Verbraucher(s)
-
Unterschrift des/ der Verbraucher(s) (nur bei Mitteilung auf Papier)
-
Datum
(*) Unzutreffendes streichen.
Allgemeine Geschäftsbedingungen und Kundeninformationen/Datenschutzerklärung
I. Allgemeine Geschäftsbedingungen
§ 1 Grundlegende Bestimmungen
(1) Die nachstehenden Geschäftsbedingungen gelten für Verträge, die Sie mit uns als Anbieter (Thorsten Retsch) über die Internetplattformen AbeBooks und/oder ZVAB schließen. Soweit nicht anders vereinbart, wird der Einbeziehung gegebenenfalls von Ihnen verwendeter eigener Bedingungen widersprochen.
(2) Verbraucher im Sinne der nachstehenden Regelungen ist jede natürliche Person, die ein Rechtsgeschäft zu Zwecken abschließt, die überwiegend weder ihrer gewerblichen noch ihrer selbständigen beruflichen Tätigkeit zugerechnet werden kann. Unternehmer ist jede natürliche oder juristische Person oder eine rechtsfähige Personengesellschaft, die bei Abschluss eines Rechtsgeschäfts in Ausübung ihrer selbständigen beruflichen oder gewerblichen Tätigkeit handelt.
§ 2 Zustandekommen des Vertrages
(1) Gegenstand des Vertrages ist der Verkauf von Waren .
(2) Wird ein Artikel von uns bei AbeBooks oder ZVAB eingestellt, liegt in der Freischaltung der Angebotsseite bei AbeBooks oder ZVAB das verbindliche Angebot zum Abschluss eines Vertrages zu den in der Artikelseite enthaltenen Bedingungen.
(3) Der Vertrag kommt über das Online-Warenkorbsystem wie folgt zustande:
Die zum Kauf beabsichtigten Waren werden im "Warenkorb" abgelegt. Über die entsprechende Schaltfläche in der Navigationsleiste können Sie den "Warenkorb" aufrufen und dort jederzeit Änderungen vornehmen.
Nach Aufrufen der Seite "Kasse" und der Eingabe der persönlichen Daten sowie der Zahlungs- und Versandbedingungen werden abschließend nochmals alle Bestelldaten auf der Bestellübersichtsseite angezeigt.
Vor Absenden der Bestellung haben Sie die Möglichkeit, hier sämtliche Angaben nochmals zu überprüfen, zu ändern (auch über die Funktion "zurück" des Internetbrowsers) bzw. den Kauf abzubrechen.
Mit dem Absenden der Bestellung über die Schaltfläche "Jetzt kaufen" erklären Sie rechtsverbindlich die Annahme des Angebotes, wodurch der Vertrag zustande kommt.
(4) Die Abwicklung der Bestellung und Übermittlung aller im Zusammenhang mit dem Vertragsschluss erforderlichen Informationen erfolgt per E-Mail zum Teil automatisiert. Sie haben deshalb sicherzustellen, dass die von Ihnen bei uns hinterlegte E-Mail-Adresse zutreffend ist, der Empfang der E-Mails technisch sichergestellt und insbesondere nicht durch SPAM-Filter verhindert wird.
§ 3 Zurückbehaltungsrecht, Eigentumsvorbehalt
(1) Ein Zurückbehaltungsrecht können Sie nur ausüben, soweit es sich um Forderungen aus demselben Vertragsverhältnis handelt.
(2) Die Ware bleibt bis zur vollständigen Zahlung des Kaufpreises unser Eigentum.
§ 4 Gewährleistung
(1) Es bestehen die gesetzlichen Mängelhaftungsrechte.
(2) Soweit Sie vor Abgabe der Vertragserklärung durch uns darüber in Kenntnis gesetzt werden und dies ausdrücklich und gesondert vereinbart wurde, beträgt die Verjährungsfrist für Mängelansprüche bei gebrauchten Waren ein Jahr ab Ablieferung der Ware. Die vorstehende Einschränkung gilt nicht:
- für uns zurechenbare schuldhaft verursachte Schäden aus der Verletzung des Lebens, des Körpers oder der Gesundheit und bei vorsätzlich oder grob fahrlässig verursachten sonstigen Schäden;
- soweit wir den Mangel arglistig verschwiegen oder eine Garantie für die Beschaffenheit der Ware übernommen haben.
(3) Als Verbraucher werden Sie gebeten, die Ware bei Lieferung umgehend auf Vollständigkeit, offensichtliche Mängel und Transportschäden zu überprüfen und uns sowie dem Spediteur Beanstandungen schnellstmöglich mitzuteilen. Kommen Sie dem nicht nach, hat dies keine Auswirkung auf Ihre gesetzlichen Gewährleistungsansprüche.
(4) Soweit ein Merkmal der Ware von den objektiven Anforderungen abweicht, gilt die Abweichung nur dann als vereinbart, wenn Sie vor Abgabe der Vertragserklärung durch uns über selbige in Kenntnis gesetzt wurden und die Abweichung ausdrücklich und gesondert zwischen den Vertragsparteien vereinbart wurde.
§ 5 Rechtswahl
(1) Es gilt deutsches Recht. Bei Verbrauchern gilt diese Rechtswahl nur, soweit hierdurch der durch zwingende Bestimmungen des Rechts des Staates des gewöhnlichen Aufenthaltes des Verbrauchers gewährte Schutz nicht entzogen wird (Günstigkeitsprinzip).
(2) Die Bestimmungen des UN-Kaufrechts finden ausdrücklich keine Anwendung.
II. Kundeninformationen
- Identität des Verkäufers
Thorsten Retsch
Oberölschnitz 16
95517 Emtmannsberg
Deutschland
Telefon: 092092023188
E-Mail: order@buchversandmimpf2000.de
Wir sind nicht bereit und nicht verpflichtet, an Streitbeilegungsverfahren vor Verbraucherschlichtungsstellen teilzunehmen.
- Informationen zum Zustandekommen des Vertrages
Die technischen Schritte zum Vertragsschluss, der Vertragsschluss selbst und die Korrekturmöglichkeiten erfolgen nach Maßgabe der Regelungen "Zustandekommen des Vertrages" unserer Allgemeinen Geschäftsbedingungen (Teil I.).
- Vertragssprache, Vertragstextspeicherung
3.1. Vertragssprache ist deutsch .
3.2. Der vollständige Vertragstext wird von uns nicht gespeichert. Vor Absenden der Bestellung können die Vertragsdaten über die Druckfunktion des Browsers ausgedruckt oder elektronisch gesichert werden. Nach Zugang der Bestellung bei uns werden die Bestelldaten, die gesetzlich vorgeschriebenen Informationen bei Fernabsatzverträgen und die Allgemeinen Geschäftsbedingungen nochmals per E-Mail an Sie übersandt.
- Wesentliche Merkmale der Ware oder Dienstleistung
Die wesentlichen Merkmale der Ware und/oder Dienstleistung finden sich im jeweiligen Angebot.
- Preise und Zahlungsmodalitäten
5.1. Die in den jeweiligen Angeboten angeführten Preise sowie die Versandkosten stellen Gesamtpreise dar. Sie beinhalten alle Preisbestandteile einschließlich aller anfallenden Steuern.
5.2. Die anfallenden Versandkosten sind nicht im Kaufpreis enthalten. Sie sind über eine entsprechend bezeichnete Schaltfläche auf unserer Internetpräsenz oder im jeweiligen Angebot aufrufbar, werden im Laufe des Bestellvorganges gesondert ausgewiesen und sind von Ihnen zusätzlich zu tragen, soweit nicht die versandkostenfreie Lieferung zugesagt ist.
5.3. Erfolgt die Lieferung in Länder außerhalb der Europäischen Union können von uns nicht zu vertretende weitere Kosten anfallen, wie z.B. Zölle, Steuern oder Geldübermittlungsgebühren (Überweisungs- oder Wechselkursgebühren der Kreditinstitute), die von Ihnen zu tragen sind.
5.4. Entstandene Kosten der Geldübermittlung (Überweisungs- oder Wechselkursgebühren der Kreditinstitute) sind von Ihnen in den Fällen zu tragen, in denen die Lieferung in einen EU-Mitgliedsstaat erfolgt, die Zahlung aber außerhalb der Europäischen Union veranlasst wurde.
5.5. Die Ihnen zur Verfügung stehenden Zahlungsarten sind unter einer entsprechend bezeichneten Schaltfläche auf unserer Internetpräsenz oder im jeweiligen Angebot ausgewiesen.
5.6. Soweit bei den einzelnen Zahlungsarten nicht anders angegeben, sind die Zahlungsansprüche aus dem geschlossenen Vertrag sofort zur Zahlung fällig.
- Lieferbedingungen
6.1. Die Lieferbedingungen, der Liefertermin sowie gegebenenfalls bestehende Lieferbeschränkungen finden sich unter einer entsprechend bezeichneten Schaltfläche auf unserer Internetpräsenz oder im jeweiligen Angebot.
Soweit im jeweiligen Angebot oder unter der entsprechend bezeichneten Schaltfläche keine andere Frist angegeben ist, erfolgt die Lieferung der Ware innerhalb von 3-5 Tagen nach Vertragsschluss (bei vereinbarter Vorauszahlung jedoch erst nach dem Zeitpunkt Ihrer Zahlungsanweisung).
6.2. Soweit Sie Verbraucher sind, ist gesetzlich geregelt, dass die Gefahr des zufälligen Untergangs und der zufälligen Verschlechterung der verkauften Sache während der Versendung erst mit der Übergabe der Ware an Sie übergeht, unabhängig davon, ob die Versendung versichert oder unversichert erfolgt. Dies gilt nicht, wenn Sie eigenständig ein nicht vom Unternehmer benanntes Transportunternehmen oder eine sonst zur Ausführung der Versendung bestimmte Person beauftragt haben.
- Gesetzliches Mängelhaftungsrecht
Die Mängelhaftung richtet sich nach der Regelung "Gewährleistung" in unseren Allgemeinen Geschäftsbedingungen (Teil I).
letzte Aktualisierung: 22.10.2024
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letzte Aktualisierung: 22.10.2024
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