并行计算基础：编译制导语句与工作共享构造

"这篇讲义主要探讨了并行计算的相关概念和编程方法，涉及并行计算机系统的结构模型、并行算法的设计以及并行程序设计。其中，编译制导语句在并行计算中的作用是重点之一，包括工作共享构造如DO循环、SECTIONS和SINGLE等，并强调在Parallel region construct中的动态任务分配。" 详细知识点说明： 1. **并行计算基础**：并行计算是同时利用多个处理器或计算资源进行计算，以提高计算速度和效率。它在解决大规模科学与工程问题中起到关键作用，满足高计算需求。 2. **工作共享构造**：在并行编程中，工作共享构造允许将任务分配给多个处理机。例如，`DO`循环是最常用的构造，可以通过`SCHEDULE`选项选择不同的调度算法来控制任务分配方式。`SECTIONS`用于实现任务的流水线执行，而`SINGLE`则确保只由一个处理机执行特定任务。 3. **并行计算机系统结构**：并行计算机系统包括共享内存系统（如SMP，Symmetric MultiProcessor）和分布式内存系统（如MPP，Massively Parallel Processor）以及Cluster集群。系统互连部分涵盖了静态互联网络、动态互连网络以及标准互联网络，这些都是构建并行计算机架构的关键组件。 4. **并行计算性能评测**：评估并行计算性能通常涉及计算速度up、效率、通信开销等因素，这对于优化并行程序和硬件配置至关重要。 5. **并行算法设计**：并行算法设计分为基础和一般设计方法，包括并行算法设计基础、一般设计过程和技术。设计过程中，通常需要考虑数据划分、负载平衡、通信和同步等问题。 6. **并行数值算法**：并行计算在数值计算中的应用，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等，这些是科学计算的重要组成部分。 7. **并行程序设计**：涵盖并行程序设计基础、编程模型和具体系统（共享存储和分布存储系统）的编程，以及并行程序设计环境和工具，提供支持开发和调试并行程序的平台。 8. **编译制导语句**在并行计算中的应用：它们是编程语言中用于指导编译器如何优化并行执行的部分，如OpenMP中的并行区域（Parallel region），进入该区域前不隐含屏障操作，需要程序员显式管理同步。 这份讲义深入介绍了并行计算的理论和实践，对理解和掌握并行计算技术提供了全面的指导。