并行计算基石:结构、算法与编程详解

需积分: 4 11 下载量 64 浏览量 更新于2024-08-16 收藏 8.38MB PPT 举报
"《典型的机群系统-并行计算(中科大讲义)》是一份详细介绍了并行计算领域的重要参考资料,涵盖了并行计算的核心概念、系统架构、技术和应用实例。主要内容包括: 1. 并行计算机系统及其结构模型:阐述了并行计算的定义,强调其在计算科学中的重要性,以及当前科学与工程问题对高效计算的需求。讨论了并行计算机系统的互连方式,区分了静态、动态和标准互联网络,并介绍了并行计算机的几种常见结构模型。 2. 当代并行机系统:讲解了对称多处理器(SMP)、大规模并行处理(MPP)和集群系统的特点,这些系统是现代并行计算的基石,对于提升计算性能至关重要。 3. 性能评测与算法设计:深入探讨了并行计算性能的评估方法,以及并行算法设计的基础、一般设计方法和技术,涉及密集矩阵运算、线性方程组求解和快速傅里叶变换等关键算法。 4. 并行程序设计:涵盖了并行程序设计的基础、共享存储系统编程、分布存储系统并行编程,以及并行程序设计环境和工具的选择和使用,帮助读者理解和实现高效的并行程序设计。 5. 实际应用案例:如Princeton的SHRIMP系统,展示了商业组件如何通过专用网络接口实现共享虚拟存储;Karsruhe的Parastation则聚焦于分布并行处理和软件开发。其他案例如Rice的TreadMarks、Wisconsin的Wind Tunnel和NSCP等国家项目,展示了并行计算在高性能计算、元计算以及分布式多媒体和金融领域的应用。 这份讲义不仅提供了理论知识,还结合实际系统和案例,为学习者提供了全面的并行计算学习资源,适合从事科研、教育和工程领域的专业人士参考。"