并行算法的同步：SMP、MPP与Cluster应用详解

并行算法的同步-并行计算讲义涵盖了并行计算中的核心概念和技术，强调了在多处理器系统中协调和同步执行的重要性。同步是指在多任务或进程中，通过软件、硬件或固件手段确保所有参与进程在特定时间点达到一致状态的过程。在并行算法设计中，这通常是通过控制流同步语句实现的，如示例中的锁（lock）和unlock（unlock）操作，它们用于保护共享数据，防止竞态条件。 在课程中，首先介绍了并行计算机系统的基本概念，包括并行计算的定义，它如何满足现代科学和工程问题对计算能力的需求，以及不同类型的系统互连方式，如静态、动态和标准互联网络。并行计算机系统的结构模型，如SMP（对称多处理器）、MPP（大规模并行处理机）和Cluster（集群系统），也被详细讲解。 第二篇着重于并行算法的设计，从基础理论到具体实践，包括并行算法设计的基础原则，一般设计方法和技术，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等。这些数值算法是并行计算的关键应用领域。 第四部分深入到并行程序设计，涵盖了并行程序设计的基础，共享存储系统编程模型，以及分布存储系统并行编程技巧。同时，还讨论了并行程序设计环境和工具的选择与利用，这对于有效管理和优化并行程序执行至关重要。 总结来说，该讲义提供了一个全面的框架，从并行计算的理论背景到实际应用，帮助学习者理解并掌握如何在并行环境中设计、实现和优化算法，以提高计算效率和解决大规模计算问题。通过学习这个课程，学生可以更好地理解和利用现代计算机系统进行高效、同步的并行计算。