MPI-2动态进程与并行计算

"动态进程-并行计算(中科大讲义) - 讲义涵盖了并行计算的基础、算法设计、数值算法以及并行程序设计，强调了MPI-2中的动态进程在并行计算中的作用，如提高资源利用率、负载平衡和容错能力。" 在并行计算领域，动态进程是一项关键特性，它被MPI-2标准所采纳，以解决MPI-1中对进程创建和通信机制的不足。动态进程机制使得并行计算程序能够在运行时创建或销毁进程，这带来了诸多优势： 1. **平台独立性**：MPI-1依赖于特定平台（如SP2中的POE或工作站网络中的rsh）来创建进程和建立通信。而MPI-2的动态进程功能消除了这种依赖，提供了跨平台的可移植性。 2. **PVM到MPI的移植**：动态进程简化了从PVM（并行虚拟机）向MPI的程序移植，使得开发者能更容易地利用MPI的高级特性。 3. **资源管理和负载平衡**：动态进程允许根据实际需求动态调整进程数量，有助于更有效地使用计算资源，并实现运行时的负载平衡，从而优化整体性能。 4. **容错能力**：如果某个节点故障，其上的进程可以在其他节点上重建，保证了系统的鲁棒性和任务的连续性，这对于科学计算等关键应用至关重要。 讲义中还提到了并行计算的多个方面，包括： - **并行计算机系统结构模型**：深入探讨了并行计算系统的基本构成，如静态和动态互联网络以及标准互联网络，这些是构建并行计算机的基础。 - **并行算法设计**：从基础理论到一般设计方法和技术，再到具体的过程，全面讲解了并行算法的设计策略。 - **并行数值算法**：涵盖基本通信操作、稠密矩阵运算、线性方程组求解和快速傅里叶变换，这些都是并行计算中常见的数值计算任务。 - **并行程序设计**：不仅介绍了并行程序设计的基础，还讨论了共享存储和分布式存储系统编程，以及相关的编程环境和工具。 通过这样的教学内容，学习者能够全面理解并行计算的各个方面，从系统架构到算法实现，再到实际编程实践，为解决大规模科学和工程问题提供强大的理论和实践支持。