MPI并行程序设计入门教程

"MPI并行设计 周伟明" MPI（Message Passing Interface）是一种用于编写并行程序的接口标准，广泛应用于集群计算和分布式内存系统。周伟明的《MPI并行设计》是一本针对MPI的入门教程，旨在帮助读者理解和掌握如何利用MPI进行并行程序开发。 MPI并行程序设计的核心是通过消息传递机制实现进程间的通信和协作。在并行计算中，进程可以分布在多台计算机或一个计算机的多个处理器上，它们通过发送和接收消息来交换数据和协调任务。MPI提供了一套丰富的函数和数据类型，允许程序员灵活地定义并行算法。 该书可能涵盖了以下关键知识点： 1. MPI基本概念：包括并行计算的基本原理、并行模型（如共享内存和分布式内存）、并行程序设计模式（如Master-Slave、Pipeline、MapReduce等）。 2. MPI环境设置：如何安装和配置MPI库，以及在不同的操作系统上启动并行运行环境。 3. MPI通信：介绍MPI中的`MPI_Init()`、`MPI_Finalize()`等初始化和终止函数，以及`MPI_Send()`、`MPI_Recv()`等消息传递函数，还包括非阻塞通信（`MPI_Isend()`、`MPI_Irecv()`）和集合通信（`MPI_Bcast()`、`MPI_Gather()`、`MPI_Scatter()`等）。 4. MPI数据类型：学习如何定义和使用MPI的数据类型，如基本类型、结构体类型和集合类型，以便更高效地传输复杂数据结构。 5. MPI并行算法设计：如何将串行算法转换为并行算法，包括负载均衡、数据分布策略和通信优化。 6. 并行性能分析：讲解如何使用性能分析工具评估并行程序的效率，包括通信开销、缓存效果和并行度的调整。 7. 并行编程实践：可能包含实际的编程实例和案例研究，帮助读者通过实践加深理解。 8. 相关标准和库：对比了MPI与其他并行编程标准，如Pthreads、OpenMP和PVM，并介绍了这些标准的特点和适用场景。 9. 参考文献和资源：提供了进一步学习和深入研究的书籍和网站，如MPI官方论坛、相关开源项目和在线文档。 通过这本书，读者不仅可以学习到MPI的基本用法，还能了解到并行计算领域的最新进展和最佳实践，对于想要进入并行计算领域的开发者来说，是一份宝贵的资源。