"高性能科学计算理论与方法 第2章：并行硬件和软件详解（199页）"

高性能科学计算理论和方法是一门涵盖并行硬件和并行软件等多个方面的课程。第二章《并行硬件和并行软件》作为其中的重要一环，全面介绍了串行硬件和软件、输入输出程序、经典的冯·诺依曼结构、主存、中央处理单元等内容。在这一章节中，学习者将深入了解计算机系统的基本结构和功能，为进一步学习高性能科学计算理论和方法打下坚实基础。 首先，本章节从背景知识开始，为学习者提供了对并行硬件和软件的整体认识。通过对串行硬件和软件的对比，使学习者意识到并行计算的重要性和必要性。学习者将了解到，在当今信息爆炸的时代，计算速度已成为科学计算的瓶颈，而并行计算正是应对这一挑战的有效方法。经过这一部分的学习，学习者将逐渐认识到并行计算的重要性，为接下来的学习奠定基础。 其次，本章节介绍了冯·诺依曼结构以及计算机系统的基本组成部分，包括主存、中央处理单元等。在这一部分的学习中，学习者将了解到计算机系统的工作原理和各部分的功能。主存作为计算机系统中存储数据和指令的关键部分，其结构和功能对于计算机的运行至关重要。而中央处理单元则负责决定执行哪些指令以及执行指令的具体操作，是计算机系统中的核心组成部分。通过对主存和中央处理单元的深入了解，学习者将对计算机系统有更为全面和深刻的认识。 最后，本章节介绍了一些关键术语，如寄存器、程序计数器、总线等。这些术语对于理解计算机系统的工作原理和实现并行计算非常重要。寄存器作为CPU中的数据和状态信息存储单位，是计算过程中临时存储数据的关键部分。程序计数器则用于存放下一条指令的地址，控制程序的执行流程。而总线则是指令和数据在CPU和主存之间传输的桥梁，起着重要的连接作用。通过对这些关键术语的理解，学习者将更好地理解计算机系统的运行机制和实现并行计算的方式。 综上所述，第二章《并行硬件和并行软件》是高性能科学计算理论和方法课程的重要组成部分，通过对串行硬件和软件、冯·诺依曼结构、主存、中央处理单元等内容的深入介绍，为学习者提供了全面的计算机系统知识和并行计算理论基础。建议学习者认真学习并掌握这一章节内容，为日后的高性能科学计算理论和方法学习打下坚实基础。同时，希望学习者能够通过下载学习资料并结合实际练习，进一步提升自己在并行硬件和并行软件领域的能力和水平。