[BA/MA] Implementierung eines parallelen I/O für eine CFD-Software

[mag1000]

Bachelorarbeit/Masterarbeit

Implementierung eines parallelen I/O für eine CFD-Software

Am Stoßwellenlabor wird zur Direkten Numerischen Simulation (DNS) einer kompressiblen Strömung (Ma>0.3) ein Verfahren eingesetzt, welches hier entwickelt und im letzten Jahr vollständig neu programmiert wurde (Programmiersprache C; Bibliotheken: hdf5, mpi, cgns). Im Rahmen der Neuprogrammierung wurden einige Erweiterungen und Optimierungen implementiert, die den Umgang mit dem Programm sehr vereinfacht haben.
Hauptaufgabe dieser Bachelorarbeit ist es, für das verbesserte Datei-/Speichermanagement des Programms die aktuellen Updates der verwendeten Bibliotheken zu implementieren. Die I/O-Bibliothek cgns (CFD General Notation System) ist ein standardisiertes Format, das auch in kommerzieller CFD-Software Einsatz findet. Im letzten Update für cgns ist die vollständige Unterstützung für ein paralleles I/O in der Beta-Version erschienen. Vor dem Hintergrund dass das Programm eine massive Parallelisierung mit bis zu 65,536 Cores unterstützt, ist ein paralleles I/O enorm wichtig.
Die seriellen und parallelen Befehle sind nahezu identisch, wodurch die Portierung des Programms zu einem parallelen I/O sehr vereinfacht wird. Daher wird auch ein wichtiger Bestandteil der Arbeit darin bestehen die Parallelisierung zu testen und den Performance-Gewinn zu ermitteln.
Masterarbeit:
Die MPI-Kommunikation ist bislang abhängig von einer vorausgehenden Zerlegung des Rechengebietes. Nach erfolgreicher Implementierung des MPI-I/O kann diese Zerlegung ins Programm portiert werden. Die MPI-Kommunikation und das I/O muss dann im letzten Schritt auf ein nicht zerlegtes Rechengebiet angepasst werden.

Voraussetzungen:
notwendig: zielstrebiges und selbstständiges Arbeiten
notwendig: Programmiererfahrung in C
wünschenswert: Erfahrung mit Parallelisierung

Wir bieten:
Intensive Betreuung der Arbeit
Schnelle Durchführung bei entsprechendem Einsatz

Interessenten melden sich bitte bei:
Dipl.-Ing. Manuel Gageik
Stoßwellenlabor
Tel.: 0241 80 26907
gageik@swl.rwth-aachen.de