中科大讲义：并行计算入门与通信操作详解

并行计算是现代信息技术领域的重要分支，它涉及到多个处理器或计算机节点协同工作以执行复杂的任务。发送者进程在并行计算中扮演着关键角色，通过高效的通信机制进行数据交换。例如，MPI (Message Passing Interface) 是一种广泛使用的并行计算接口，用于在分布式系统中实现进程间的通信。 在MPI的`MPI_Recv`函数中，有多个参数来控制接收行为。首先，`address`参数是接收消息的内存地址，即目标存储区域。`count`指定接收数据的最大数量，但实际接收的数目可能会小于这个值，因为MPI会根据`status`参数中的信息动态调整。`datatype`参数表示数据类型，`source`标识消息来自哪个源进程，`tag`则是消息的标签，用于区分不同种类的信息。`communicator`是通信子集，定义了参与通信的进程集合。最后，`status`是一个指向`MPI_Status`结构的指针，用于存放接收过程中的一些元信息，如实际的源进程ID (`MPI_SOURCE`) 和消息标签 (`MPI_TAG`)，以及实际接收的数据项数，通过`MPI_Get_count`函数获取。 了解并行计算，需要掌握并行计算机系统的结构模型，如SMP（Symmetric Multi-Processing，对称多处理）系统、MPP（Massively Parallel Processing，大规模并行处理）和集群系统。性能评测是衡量并行系统效率的关键，包括基准测试和负载均衡分析。并行算法设计是核心，涉及基础设计、一般设计方法和技术，以及应用于数值计算的具体操作，如通信操作、矩阵运算和线性方程组求解等。 并行程序设计则涵盖了共享存储系统和分布存储系统的编程技巧，包括选择合适的编程模型，如OpenMP或MPI，并熟悉并行程序设计环境和工具。对于初学者来说，理解并行计算的概念、计算需求和系统结构至关重要，同时熟练掌握基本通信操作和算法设计策略，才能在并行编程中游刃有余。 总结来说，发送者进程在并行计算中是一个执行数据发送任务的角色，通过理解并行计算的基础理论，熟悉并行系统结构，掌握通信接口和算法设计，才能有效地参与到大规模并行应用的开发中。随着计算科学的发展，对并行计算的需求不断增加，这门技术在科研和工程领域的重要性不言而喻。