Fakultät für Informatik der Technischen Universität München Informatik X: Rechnertechnik und Rechnerorganisation / Parallelrechnerarchitektur Prof. Dr. Arndt Bode , Prof. Dr. Hans Michael Gerndt

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Aufgabenstellung

Im Rahmen des Programmierpraktikums wird mit Hilfe des Softwarewerkzeuges Together ein verteiltes Simulationssystem entworfen und realisiert. Together verwendet die Unified Modelling Language UML zur Modellierung von Softwareprodukten. UML ist ein Industriestandard, der in vielen Unternehmen eingesetzt wird. Die Programmentwicklung erfolgt mit Java unter Unix und/oder Windows.

Mit Hilfe von Together wird ein verteilter Cache-Simulator realisiert. Dieser dient der Analyse des Zugriffsverhaltens von Anwendungen in modernen Mikroprozessoren, die schnelle Pufferspeicher einsetzen, um den Zugriff auf den langsamen Hauptspeicher zu vermeiden.

Ausgangspunkt im Praktikum ist ein existierender Simulator, der alle Load/Store-Anweisungen auf den Hauptspeicher abbildet. Diese Software soll um eine konfigurierbare Hierarchie von Cache-Speichern erweitert werden.

Zur Beurteilung der Effektivität der Cache-Speicher wird dann eine Monitorkomponente realisiert, mit der das Laufzeitverhalten bezogen auf den Quelltext in tabellarischer und graphischer Form dargestellt wird.

Da die Simulation rechenintensiv ist, soll das Benutzerinterface vom eigentlichen Simulator getrennt werden, damit dieser auf einem Server mit hoher Rechenleistung ausgeführt werden kann. Es wird eine verteilte Realisierung basierend auf RMI (Remote Method Invocation) durchgeführt.

Mit Hilfe des Simulators sollen am Ende des Praktikums einige Programmtransformation untersucht werden, die zur Optimierung des Cache-Verhaltens in modernen Compilern eingesetzt werden.

Durchführung

Am Anfang des Praktikums steht die Einarbeitung in das CASE-Werkzeug Together und in UML. Der Einsatz von UML soll hier zuerst für die Produktdefinition und den Produktentwurf verwendet werden. Dieser Teil wird als ein Intensivtraining über zwei Tage mit Übernachtung außerhalb der Universität organisiert. Die Kosten werden im wesentlichen durch Sponsoren getragen. Im Anschluß daran soll jeder Teilnehmer aufbauend auf die dort erworbenen Kenntnisse ein eigenes Design entwickeln und in Java realisieren. Die Programmierung wird in Together mit sprachspezifischen Werkzeugen (Editor, Debugger, GUI-Designer) unterstützt. In dieser Phase werden sich alle Teilnehmer regelmäßig zum Erfahrungsaustausch treffen.

Nähere Hinweise können beim Praktikumsleiter (email: gerndt@in.tum.de) erfragt werden.

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