图形化并行程序开发环境与并行计算讲义

"这篇讲义主要探讨了图形化并行程序集成开发环境在并行计算中的应用，由中科大提供，涵盖了并行计算机系统结构、并行算法设计、并行数值算法以及并行程序设计等多个方面的内容。" 并行计算是解决复杂计算问题的重要手段，它通过同时处理多个计算任务来提升计算效率。在本讲义中，重点讨论了图形化并行程序集成开发环境，这种环境旨在简化并行程序的开发流程，提高开发效率。其基本思路是使用图形元素来表示计算任务和它们之间的交互，并集成了各种工具，如可视化程序设计、模拟、调试和性能分析，使得并行程序的生命周期管理更加直观。 开发环境的基本组成包括三个关键部分：可视化程序设计工具，用于绘制并行程序的逻辑结构；可视化模拟系统，用于模拟并行程序的行为；以及可视化调试和行为分析工具，帮助开发者理解和优化程序性能。开发流程通常包括使用图形语言编辑器创建并行程序，预编译器生成源代码和相关文件，然后通过生成器连接库函数生成可执行文件，最后在处理器上进行调试或追踪执行。 讲义内容分为四个主要部分：第一篇介绍了并行计算机系统及其结构模型，包括SMP、MPP和Cluster等当代并行机系统，以及并行计算性能评测；第二篇关注并行算法的设计，包括设计基础、一般设计方法和技术以及设计过程；第三篇深入到并行数值算法，如基本通信操作、稠密矩阵运算、线性方程组求解和快速傅里叶变换；第四篇讨论并行程序设计，涵盖基础、设计模型、共享存储和分布存储系统的编程，以及并行程序设计环境和工具。 并行计算机系统结构模型的讨论涉及了系统互连，包括静态互联网络、动态互连网络和标准互联网络，这些是构建并行计算机硬件架构的基础。并行计算机结构模型则进一步阐述了并行处理单元如何协作执行任务。 总体而言，这份讲义为学习者提供了一个全面的并行计算框架，不仅教授了并行编程的基本概念，还深入到实际的系统结构和算法设计，对于理解并行计算的本质和掌握相关开发技能具有极大的价值。