并行编程入门:解剖greetings程序-MPI环境与概念

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"这篇资源主要介绍了并行程序的基本概念,特别是以greetings程序为例,解析了MPI(Message Passing Interface)在并行编程中的应用。" 在并行编程领域,"greetings"程序通常被用作一个简单的示例,来介绍如何在多处理器系统中实现并行化。这个程序可能涉及到了MPI库,它是并行计算中广泛使用的接口标准,特别是在分布式内存系统中。MPI库提供了一系列的函数,使得进程间能够进行通信和协作。 首先,程序的启动通常会调用`MPI_Init`函数,这是MPI程序的第一个步骤,它初始化并行环境,标志着并行代码的开始。`MPI_Init`需要两个指针参数,用来调整命令行参数(`argc`和`argv`),这使得并行程序可以像串行程序一样接受命令行参数。值得注意的是,`MPI_Init`必须在`main`函数内部调用,因为它是并行代码执行的基础。 通信域在MPI中扮演着核心角色。一个通信域,如`MPI_COMM_WORLD`,是一个由所有参与并行计算的进程组成的集合,它是一个特定的上下文,用于区分不同的通信空间。当`MPI_Init`执行后,所有进程都会加入到`MPI_COMM_WORLD`,这个默认的通信域,意味着所有的进程都可以在这个域内互相通信。 在MPI通信操作中,`MPI_COMM_WORLD`作为一个必不可少的参数,用来指定哪些进程参与特定的通信操作。例如,进程可以使用`MPI_Send`和`MPI_Recv`函数进行数据交换,这些操作都需要指定通信域,以确定发送方和接收方。 此外,资源还提到了共享存储并行编程,这是另一种并行计算模式,与消息传递并行(如MPI)不同。在共享存储系统中,所有处理器共享同一内存空间,可以访问所有数据,例如通过OpenMP这样的接口实现。然而,这种模型在扩展性上可能存在限制,因为大量进程访问共享资源可能导致冲突和效率下降。 参考资料部分列出了几本关于并行计算的重要书籍,这些书籍深入探讨了并行计算的理论和实践,包括结构、算法、编程方法以及MPI的具体使用,对于深入理解并行计算非常有帮助。 总结起来,这篇资源提供了并行计算的基础知识,特别是关注于消息传递机制的MPI,并强调了`MPI_Init`和`MPI_COMM_WORLD`在并行程序中的关键作用。同时,也提到了共享存储并行编程模型,如OpenMP,以及并行计算的一些经典教材。