MPI消息特性详解：并行计算基础

"MPI消息特性的总结-并行计算(中科大讲义)" 在并行计算领域，MPI（Message Passing Interface）是一种广泛使用的接口标准，它允许程序员在分布式内存环境中编写并行程序。MPI的核心是通信操作，这些操作使得分布在不同处理器上的进程能够相互通信，交换数据。在MPI中，`MPI_Send`函数是用于发送消息的基本通信操作之一。 `MPI_Send`函数的详细参数解析如下： 1. **消息缓存的起始地址**: 第一个参数指定了要发送的数据在发送进程内存中的位置，即`&N`。这通常是数据数组或者结构体的指针，确保了数据能被正确地传输。 2. **数据计数**: 第二个参数`count`指定了消息中包含的数据项数量。例如，如果发送的是整型数组，`count`就是数组的元素个数。 3. **数据类型**: 第三个参数`datatype`定义了数据项的类型，可以是基本类型如`MPI_INT`，也可以是用户自定义的复杂类型，如非连续的数据结构。 4. **目的地进程标识**: 第四个参数`destination`是接收进程的进程号（rank），用于指定消息应发送到哪个进程。 5. **消息标签**: 第五个参数`tag`是一个整数值，用于标识不同的消息流，接收端可以根据标签区分不同的消息类型，实现多路复用。 6. **通信器**: 最后一个参数`communicator`定义了进程间的通信上下文，通常是`MPI_COMM_WORLD`，表示所有的MPI进程都在同一个通信组内。也可以使用自定义的`intercommunicator`进行组间通信。 这个讲义中还涵盖了并行计算的多个方面，包括并行计算机系统的结构模型、当代并行机系统（如SMP、MPP和Cluster）、并行计算性能评测、并行算法设计、并行数值算法（如基本通信操作、稠密矩阵运算、线性方程组求解、快速傅里叶变换）以及并行程序设计等。这些内容构成了并行计算的基础理论和技术，对于理解和开发高效的并行程序至关重要。 在并行计算的第一篇基础部分，会介绍并行计算的概念、计算科学的关系，以及科学与工程问题对计算能力的需求。后续章节则深入到硬件层面，探讨并行计算机系统的互连结构，包括静态互联、动态互连和标准互联网络。最后，还会讲解并行计算机的结构模型和访问模式，这些都是理解和设计并行算法的基础。 通过深入学习这些内容，读者将能够掌握并行计算的基本原理，理解并行算法的设计方法，并具备使用MPI等工具进行并行编程的能力。