并行编程标准与算法设计:探索高性能计算

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并行编程标准-并行算法设计曹振南是一本深入探讨并行计算理论和技术的专业著作,作者曹振南以其丰富的经验和专业知识,引导读者理解并掌握在现代计算机领域中至关重要的并行算法设计方法。该书涵盖了以下几个核心知识点: 1. **并行计算基础知识和现状**:书中首先介绍并行计算的概念,强调其并不是新概念,而是计算机科学中的古老思想在技术层面的应用。作者提到并行计算的目标是满足不断增长的性能需求,以及通过分解应用来扩展计算规模。 2. **并行算法设计方法**:涵盖并行算法的一般设计原则和过程,包括如何设计高效并行算法,以及如何利用现代计算机的并行特性,如多线程和分布式内存系统。 3. **并行编程标准**:书中详细讨论了多种并行编程标准,如Win32 API和POSIX threads,这些是多线程库的基础,提供了在不同平台上构建并行程序的工具。此外,OpenMP作为一种可移植的共享存储并行编程标准,也被重点提及,以及消息传递库标准如MPI和PVM,它们适用于需要高性能通信和数据交换的场景。 4. **硬件并行计算平台**:区分了共享内存SMP(对称多处理器)和分布内存MPP(大规模并行处理机)两种类型的并行计算机。SMP如SGI PowerChallenge和SUN E10000,通过共享内存实现简单易用,但受制于系统总线带宽;而MPP则通过高速网络连接大量具有局部内存的节点,可以支持大规模并行处理,但编程复杂度相对较高。 5. **实际应用示例**:书中提供了实例来展示并行计算如何降低单个问题的解决时间、扩大问题规模以及提升系统吞吐率。通过这些实例,读者可以更好地理解和实践并行算法的设计。 曹振南的《并行编程标准-并行算法设计》是一本实用的教程,帮助读者理解并行计算的核心概念,掌握各种并行编程标准,并能有效利用现代硬件平台进行高效的并行算法设计。