MPI并行编程：下界与上界标记类型解析

"下界标记类型和上界标记类型在MPI中的使用，以及MPI并行程序设计的基础知识，包括MPI的介绍、基本功能、高级特性，以及MPI-2的动态进程管理、远程存储访问和并行文件读写等扩展功能。" 在MPI（Message Passing Interface）中，下界标记类型(MPI_LB)和上界标记类型(MPI_UB)是两种特殊的伪数据类型，它们不占用任何空间，其extent（即实际占用的内存大小）为0。这两个数据类型主要用于影响派生数据类型的跨度，帮助调整数据布局。 下界标记类型(MPI_LB)定义了数据类型的下边界，如果一个派生数据类型的typemap由多个元素组成，每个元素包含类型(type)和偏移量(displacement)，那么下界lb(Typemap)是所有type等于lb的元素中dispersion的最小值。如果typemap中没有lb类型，lb则是所有dispersion的最小值。 上界标记类型(MPI_UB)则定义了数据类型的上边界，ub(Typemap)是所有type等于ub的元素中dispersion加上对应类型大小的最大值。如果没有ub类型，ub则是所有dispersion加上对应类型大小的最大值。 数据类型的跨度（extent）可以通过上界减去下界加上一个调整值e来计算，即extent(typemap) = ub(typemap) - lb(typemap) + e。这个跨度代表了数据类型在内存中可能占用的空间范围。 MPI提供了两个函数来获取这些值：MPI_TYPE_LB和MPI_TYPE_UB。这两个函数分别接收一个数据类型句柄(datatype)，并返回对应的下界偏移量和上界偏移量。 MPI并行程序设计是通过MPI库进行的，适用于高性能计算和并行计算环境。MPI提供了一套标准的接口，使得程序员可以编写跨平台的并行程序。基础的MPI功能包括进程通信（点对点和集合通信）、进程管理（启动、同步和终止进程）等。高级特性涉及更复杂的通信模式，如非阻塞通信、窗口（window）操作和集合运算优化。 MPI-2作为MPI的扩展，引入了动态进程管理，允许程序在运行时动态创建和销毁进程；远程存储访问允许进程间共享内存区域，而无需显式传输数据；并行文件系统支持则提供了并行读写文件的能力，以提高大规模数据处理的效率。 学习MPI并行程序设计，不仅可以掌握如何编写从简单到复杂的并行程序，更重要的是培养并行求解的思维，使得并行计算成为解决复杂问题的有效工具。书中通过实例和详尽的解释，帮助读者理解和掌握MPI的各种调用，以便在实际应用中灵活运用。