共享内存多处理器编程艺术：挑战与协调

《多处理器编程的艺术》是一本由 Maurice Herlihy 和 Nir Shavit 著作的专业书籍，主要探讨如何在共享内存架构的多处理器系统中进行编程。这种类型的系统通常被称为共享内存多处理器或现代的多核处理器。本书涵盖了多处理器编程的广泛挑战，从单芯片内处理器间的协调，到大型超级计算机中处理器的数据路由。 在微观层面，书中强调了单个芯片内的处理器如何管理对共享内存地址的访问同步，这涉及到并发控制和内存一致性模型，如 MESI（Modified, Exclusive, Shared, Invalidated）协议，确保数据的一致性和避免竞态条件。编写高效的并发代码，程序员需要处理线程间通信、锁机制（如互斥锁、信号量等）以及内存屏障来确保正确地处理数据依赖。 在宏观层面上，作者讨论了大规模多处理器系统中的协调问题，包括分布式内存管理和全局数据通信，可能涉及网络通信、消息传递模型（如MPI、Pthreads）和分布式计算的概念。超级计算机级别的预调度、故障恢复和负载均衡策略也是该书的重点，因为这些因素会显著影响整体系统的性能和可靠性。 多处理器编程之所以具有挑战性，是因为现代计算机系统本质上是非同步的，存在各种中断、抢占、缓存失效、硬件故障等因素，这些都可能导致程序执行的不确定性和延迟。这些延迟可能非常短暂，比如缓存缺失可能延误一两个指令周期，而操作系统抢占可能导致数百万指令的暂停。因此，编写高效且容错的多处理器程序需要深入了解底层硬件特性和软件抽象层的设计。 书中的内容还涉及到了版权信息，指出所有权利归 Elsevier Inc. 所有，并提醒读者关于商标使用的注意事项。此外，书的出版细节还包括了编辑、设计人员和印刷公司的名称，表明了该作品的专业制作水平。 《多处理器编程的艺术》不仅提供了理论框架和技术细节，还为开发者提供了实用的工具和策略，帮助他们应对日益复杂的多核和分布式计算环境中的编程挑战。对于那些想要进入并提升多处理器系统编程技能的工程师来说，这本书是不可或缺的参考资料。