并行计算深入解析:线程同步与互斥
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更新于2024-08-25
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该资源是中科大的一份关于并行计算的讲义,涵盖了线程调用、线程同步和互斥等概念,并深入探讨了并行计算的结构、算法和编程。
并行计算是一个复杂的领域,它涉及到在多个处理器或计算资源上同时执行任务以提高计算效率。讲义首先介绍了并行计算的基础,包括并行计算机系统及其结构模型,如SMP(对称多处理)、MPP(大规模并行处理)和Cluster(集群)。这些结构模型是理解并行计算硬件基础的关键。
并行计算性能评测是讲义中的另一个重要主题,这是评估并行系统效率和优化算法的重要手段。接着,讲义深入到并行算法的设计,包括设计基础、一般设计方法、基本设计技术和设计过程,这些都是开发高效并行算法的核心。
在数值算法部分,讲义讨论了并行计算中的基本通信操作、稠密矩阵运算、线性方程组求解以及快速傅里叶变换(FFT),这些都是科学计算中常见的并行化问题。
在并行程序设计方面,讲义涵盖了并行程序设计基础,以及针对共享存储系统和分布存储系统的编程模型。此外,还提到了并行程序设计环境与工具,这对于实际开发并行应用至关重要。
在具体的技术细节上,讲义提到了线程同步和互斥的概念,这是多线程编程中的关键。例如,POSIX和Solaris 2系统中的线程同步函数如`pthread_mutex_init`、`mutex_lock`、`mutex_unlock`等用于控制对共享资源的访问,防止数据竞争和确保线程安全。`mutex`是实现互斥的一种机制,而`pthread_cond`函数(如`pthread_cond_wait`、`pthread_cond_signal`和`pthread_cond_broadcast`)则用于线程间的条件等待和唤醒,允许线程在满足特定条件时继续执行。
总结来说,这份讲义提供了一个全面的并行计算学习框架,从系统结构到算法设计,再到编程实践,对于想要深入理解和掌握并行计算的学生或从业者极具价值。
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西住流军神
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