MPI并行编程入门与高级特性探索

"高性能计算之并行编程技术" 高性能计算(High Performance Computing, HPC)是利用多处理器或多计算节点协同工作来解决大规模计算问题的技术。并行编程是HPC领域中的核心技能，它通过将任务分解成多个子任务，同时在不同计算单元上执行，以提高计算效率和性能。本书专注于并行编程技术，特别是MPI(Message Passing Interface)的使用，这是目前最广泛采用的并行编程模型之一。 MPI是一种标准通信库，用于编写运行在分布式内存系统上的并行程序，如集群计算环境。书中首先介绍了并行程序设计的基础知识，包括并行计算机的分类（如指令与数据并行、存储方式）、并行编程模型（如共享和分布式内存模型）以及并行语言的特点。这些基础知识为理解并行计算的原理和实现提供了必要的背景。 接着，书中详细阐述了MPI的基本功能，从简单的点对点通信和集合通信开始，逐步引导读者理解MPI程序设计的基本过程和框架。这些内容对具有C或FORTRAN编程经验的人来说相对容易理解。通过实例和注释，读者可以学习如何使用MPI函数实现数据交换、进程间同步和广播等操作。 在深入部分，书中涵盖了MPI的高级特性，这些特性允许开发者编写更加高效和复杂的并行程序，比如非阻塞通信、进程管理、以及错误处理等。这部分内容对于已熟悉MPI基础的读者来说，有助于提升他们的并行编程技巧。 最后，书籍还关注了MPI的最新发展，如MPI-2的扩展，包括动态进程管理、远程存储访问和并行文件系统。这些高级功能使得MPI能够适应更广泛的应用场景，如动态负载平衡和大规模数据处理。 本书不仅教导读者如何编写MPI并行程序，更重要的是，它旨在培养读者的并行思维，使他们能够在解决实际问题时考虑并行化的方法，将并行计算技术转化为解决复杂问题的强大工具。无论是本科高年级学生、研究生还是专业的并行计算用户，都能从这本书中受益，提升自己在高性能计算领域的知识和技能。