MPI并行编程教程：实例详解与关键技术

本资源是一份关于并行程序设计的自学教程PPT，由曙光信息产业（北京）有限公司于2024年5月21日制作。教程内容全面深入，包括并行程序设计的基本概念、MPI（Message Passing Interface，消息传递接口）的介绍，点对点通信的重要性，以及API（应用程序编程接口）的使用。讲解了MPI程序的编译和运行，并举例说明其在实际应用中的运用。 首先，讲座从MPI的基础入手，这是并行计算的核心技术，它允许进程间高效地交换数据，尤其适用于大规模并行处理机（MPP）和集群系统。MPI标准规范定义了一套函数库，支持Fortran和C等编程语言，使得开发者能够编写可移植的并行代码。 点对点通信是MPI中的基础特性，它强调的是单个消息在两个特定进程间的直接传输，这对于处理分布式计算任务中的数据交互至关重要。MPI API的内容详尽，包括初始化、进程创建、同步、通信等，这些都是并行程序设计中最关键的部分。 接下来，教程探讨了如何将MPI应用于实际编程，涉及编译和运行流程，以及如何利用MPI实现多进程协作，以优化并行计算性能。此外，还提到了多线程库标准如Win32 API和POSIX threads，以及并行编程的其他选项，如OpenMP和PVM（Parallel Virtual Machine），这些工具为开发者提供了不同的并行编程范式选择。 重点在于消息传递并行程序设计，它强调了在独立地址空间的进程中，通过显式的消息传递来协调工作，这种方式对问题分解和数据组织提出了较高的要求，但同时也能充分利用大规模可扩展性，非常适合大规模并行算法的设计。 最后，课程还推荐了一些参考资料，如经典的MPI技术书籍，如Marc Snir的《MPI：消息传递接口》和William Gropp的《Using MPI》系列，供读者进一步学习和研究。 通过这份教程，学习者可以掌握MPI的原理、实践技巧和相关标准，为并行程序设计打下坚实的基础，适用于对高性能计算、分布式计算或大规模并行处理感兴趣的自学者。