并行计算基础：LogP模型与系统结构

"这篇资源主要介绍了并行计算的基础理论和模型，包括logP模型以及并行计算的多个方面，如系统结构、算法设计和程序设计。" 在并行计算领域，logP模型是一个重要的理论框架，它由Culler在1993年提出，主要用于描述分布式存储的多处理机系统的性能。logP模型由四个关键参数定义： 1. **L (Network Latency)**: 表示网络延迟，即数据在处理器之间传输所需的时间。 2. **o (Communication Overhead)**: 指通信开销，包括协议处理、数据封装等非有效数据传输过程中的时间消耗。 3. **g (Gap)**: 定义为1/带宽，代表了每单位时间内可以传输的数据量的倒数。 4. **P (#Processors)**: 系统中的处理器数量。 这些参数共同决定了并行系统中数据交换的效率和整体性能。logP模型实行隐式同步，意味着处理单元在执行过程中假设其他处理单元在适当的时间会完成它们的任务，从而可以继续进行下一步计算。 资源内容涵盖了并行计算的多个层次，从基础理论到实际应用。首先，资源探讨了并行计算机系统的基本结构模型，包括并行计算机系统互连的类型，如静态互联网络、动态互连网络和标准互联网络。这些互连结构对并行计算机的性能和可扩展性有重大影响。 接着，资源深入到并行算法的设计，包括设计基础、一般设计方法和技术，以及设计过程。这些章节强调了如何优化算法以充分利用并行计算的优势。 此外，资源还讨论了并行数值算法，如基本通信操作、稠密矩阵运算、线性方程组求解和快速傅里叶变换。这些都是科学计算和工程问题中常见的计算任务，高效的并行实现能够显著提升计算速度。 最后，资源涵盖了并行程序设计，包括基础、模型选择、共享存储系统和分布存储系统的编程，以及并行程序设计环境和工具的使用。这为开发者提供了实用的并行编程指导。 这个资源为学习并行计算提供了全面的视角，不仅涵盖了理论模型，还涉及实际的系统架构、算法设计和编程实践，是理解并行计算原理和应用的宝贵资料。