MPI并行编程入门与高级特性探索

"高性能计算之并行编程技术---MPI并行程序设计" 本书深入探讨了高性能计算中的并行编程技术，重点关注MPI（Message Passing Interface）这一并行程序设计方法。MPI是一种广泛使用的通信库，适用于分布式内存系统，允许不同计算节点之间进行数据交换。这本书适合本科三四年级学生、非计算机专业的研究生作为教材，同时也适合有FORTRAN和C编程经验的并行计算和高性能计算用户作为自学参考。 全书分为两大部分：并行程序设计基础和基本的MPI并行程序设计。 在第一部分中，作者首先介绍了并行计算的基础知识，包括并行计算机的分类，如指令与数据并行、存储方式，并讨论了如何在并行机上解决物理问题。接着，阐述了并行编程模型与并行语言的概念，以及并行算法的分类和设计方法，帮助读者建立起并行计算的理论框架。 第二部分详细讲解了MPI并行程序设计。从MPI的基本概念、目的和历史出发，书中指出MPI旨在提供一种跨平台的、标准的通信机制。介绍了MPI的语言绑定，即如何在C和FORTRAN等语言中使用MPI，以及主要的MPI实现。通过编写第一个MPI程序，读者可以了解MPI程序设计的基本过程和框架，包括初始化、消息传递和终止等基本操作。 随后，书中进一步讲解了MPI的高级特性，帮助已经掌握基础的读者编写更高效、复杂的MPI程序。这部分涵盖了如非阻塞通信、集合通信、进程管理和同步原语等功能，这些是实现并行效率和可扩展性关键。 最后，书本讨论了MPI的最新发展，特别是MPI-2的扩展，包括动态进程管理、远程存储访问和并行文件读写等，这些都是现代并行计算不可或缺的部分。书中包含了大量图表和示例程序，以增强理解和实践能力。 本书旨在培养读者的并行思维，不仅教授如何编写MPI并行程序，更重要的是让读者能够在实际问题解决中运用并行方法，使其成为有力的工具。通过学习本书，读者可以逐步精通MPI并行编程，从而更好地利用高性能计算资源。