Werkzeuge und Methoden für die Nutzung paralleler Rechnerarchitekturen

Aufgabe des Sonderforschungsbereichs ist die Entwicklung von Methoden, Verfahren und Hilfsmitteln für die schrittweise Virtualisierung von Parallelität mit dem Ziel der universellen Nutzbarkeit und Produktivitätssteigerung bei der Programmierung paralleler und verteilter Architekturen. Der Schwerpunkt der Untersuchungen liegt dabei zunächst auf der Entwicklungsmethodik. Diese umfasst die Entwicklung und Kategorisierung paralleler Algorithmen für Anwendungen unterschiedlicher Lastprofile unter Berücksichtigung (sub)- optimaler Verteilungsstrategien. Nicht-sequentielle Systeme werden auf der Basis von Petri-Netz-Modellen spezifiziert und analysiert. Parallele Algorithmen werden auf der Basis geeigneter Prozess- und Betriebssystem-Modelle formuliert und komplexitätstheoretisch analysiert. Beobachtungs- und Bewertungs-Werkzeuge für die Ausführung der parallelen Algorithmen: verteilte Monitore und darauf aufbauende Werkzeuge wie automatische Lastausgleicher, Visualisierer, Leistungsmesser, Debugger etc. sowie geeignete Sprachkonstrukte und zugehörige Betriebssoftware werden entwickelt. Aus der Beobachtung paralleler Algorithmen und Werkzeuge werden Anforderungen an zukünftige Rechnerstrukturen abgeleitet. Die entwickelten Werkzeuge und Methoden werden anhand realistischer Anwendungen – zum Teil in Kooperationen mit dem industriellen Projektbereich – erprobt und bewertet.