MPI库详解：基础知识与编程指南

MPI (Message Passing Interface) 是一种广泛应用于高性能计算领域的并行编程标准，旨在支持分布式内存计算机之间的通信。这份中科大的讲稿深入介绍了MPI的基础知识、编程模式以及其在实际应用中的关键功能。 首先，讲稿从预备知识开始，阐述了高性能并行计算机的不同类型，如SMP（共享内存）架构、MPP（分布式内存）系统、DSM（数据共享内存）模型以及机群系统，让读者理解并行计算环境的多样性。接着，讨论了并行编程的不同模式，包括自动并行化（如OpenMP）、DSM编程和消息传递编程，以及高性能Fortran语言HPF。 在MPI基础知识部分，作者指导读者如何下载MPI标准文档，介绍了术语和概念，并详细讲解了MPI函数的通用形式，包括初始化、检测初始化状态、获取进程信息、退出和异常终止等核心操作。此外，还涵盖了MPI的原始数据类型，包括Fortran 77和C语言的类型定义，以及如何使用基本的点对点通信函数，如标准的阻塞发送和接收。 在点对点通信这一章节，重点介绍了这些通信函数的使用方法，强调了它们在程序中的实际应用，例如在数据交换和进程间的同步控制中如何高效地进行点到点通信。这部分内容对于理解并行程序中数据的流动和处理至关重要。 通过学习这份讲稿，程序员可以掌握如何在MPI环境下编写高效的并行代码，理解不同编程模式的适用场景，以及如何利用MPI进行高效的进程间通信，从而提升计算任务的性能。无论是初学者还是经验丰富的开发者，这份资料都是一份宝贵的参考资料。