并行计算分类与MPI基础：高效并行编程入门

本章节来自中国电信5G技术白皮书中的“并行计算机”部分，主要探讨了并行计算机的基本概念、分类及其在信息技术领域的重要性。并行计算被广泛应用以提升处理速度、节省资源和应对物理极限的挑战。章节中首先介绍了并行计算机的分类，主要有两种主要类型：SIMD（单指令多数据）和MIMD（多指令多数据）计算机。 SIMD计算机设计用于同时执行相同指令处理大量数据，如数组运算，通过一次操作处理多个元素，显著提高了效率。MIMD计算机则支持同时执行多个独立的指令，适合处理复杂的算术表达式。此外，还提到了更现代的分类方式，如SPMD（单程序多数据）和MPMD（多程序多数据），这些分类更注重执行的程序而非单一指令。 书中着重讲解了MPI（Message Passing Interface，消息传递接口）并行程序设计，这是一种广泛应用在高性能计算和分布式计算中的并行编程模型。MPI旨在通过消息传递机制，让多个处理单元协调工作，共同解决复杂问题。书中提供了循序渐进的学习路径，从并行计算机基础知识、并行编程模型和并行语言介绍，到并行算法设计，再到MPI的基本功能、高级特性和最新发展，如动态进程管理、远程存储访问和并行文件操作。 该章节不仅教授如何编写简单的MPI程序，更强调培养读者理解并行计算思想，使其成为解决问题的重要工具。因此，对于那些有FORTRAN和C编程经验的学生、研究人员以及并行计算领域的使用者，这是一本实用的教材和自学参考资料，能够帮助他们掌握高效并行编程技巧。