并行计算详解：局部总线、I/O总线与架构

本讲义围绕并行计算展开，详细介绍了并行计算机系统、算法设计以及程序设计的相关知识，旨在帮助学习者理解和掌握这一领域的核心技术。主要内容分为四篇： 1. 并行计算机系统及其结构模型： - 开始章节首先阐述了并行计算的基本概念，包括它与计算科学的关系以及现代科学与工程问题对高效计算的需求。 - 接着讨论了并行计算机系统的互连方式，包括静态、动态和标准互联网络，强调了不同网络结构对于系统性能的影响。 - 系统结构模型方面，讲解了并行计算机的不同类型，如SMP（Symmetric Multi-Processor，对称多处理器）、MPP（Massively Parallel Processing，大规模并行处理）和Cluster（集群计算），以及它们各自的优缺点。 2. 并行算法设计： - 第二篇着重于并行算法设计的基础，包括设计原则和技术方法，如第四到第七章中的一般设计过程，为解决实际问题提供了指导。 - 特别关注的是并行数值算法，如第八章的通信操作、第九章的稠密矩阵运算和第十章的线性方程组求解，这些都是计算密集型任务的核心部分。 - 快速傅里叶变换（FFT）在并行计算中的应用也被提及，作为常用且高效的算法示例。 3. 并行程序设计： - 在第四篇，内容涵盖了并行程序设计的入门基础知识，如并行程序设计模型和共享存储系统编程，以及如何在分布存储系统中进行编程。 - 第十五章则探讨了并行程序设计环境和工具，这是实践并行编程的重要环节，有助于开发者选择合适的开发平台和技术。 通过中科大的这门讲义，学习者将深入了解并行计算的理论基础和实践技巧，这对于从事科学计算、工程设计、数据分析等领域的人来说，是一份宝贵的参考资料。无论是理解并行计算的体系结构，还是设计和实现高效的并行算法，都将受益匪浅。