图形化并行程序开发：从设计到性能分析

"这篇讲义主要探讨了图形化并行程序集成开发环境在并行计算中的应用，强调了通过图形化界面实现并行程序的可视化设计、编辑、编译、调试和性能分析。内容涵盖了并行计算的基础知识，包括并行计算机系统结构模型，当代并行机系统类型如SMP、MPP和Cluster，以及并行计算性能评测。此外，还深入到并行算法设计，如并行算法的基础、一般设计方法和技术，以及并行数值算法，如基本通信操作、稠密矩阵运算、线性方程组求解和快速傅里叶变换。最后，讨论了并行程序设计，包括基础、设计模型、共享和分布存储系统的编程，以及并行程序设计环境和工具的使用。" 在并行计算领域，图形化并行程序集成开发环境提供了一种直观的方式来处理复杂的并行任务。这种方法的核心在于使用节点和弧来表示计算任务和它们之间的通信，通过统一的图形用户界面，将整个开发流程，包括设计、编辑、编译、调试和性能分析，整合成一个可视化的过程。开发环境通常包含三个主要组件：可视化程序设计工具，用于创建图形编程语言的并行程序；可视化的模拟系统，用于模拟并行程序的行为；以及可视化的调试和行为分析工具，帮助开发者理解程序执行的细节。 讲义中提到了并行计算的基础，包括并行计算机系统及其结构模型，如SMP（对称多处理）、MPP（大规模并行处理）和Cluster（集群）。这些结构模型对应不同的并行处理方式，各有优缺点。此外，并行计算的性能评测也是重要的研究领域，因为它对于优化并行程序的效率至关重要。 在算法层面，讲义涵盖了并行算法设计的基础，包括并行算法的一般设计方法和技术，以及如何将这些技术应用于数值计算，如矩阵运算和线性方程组求解。并行程序设计部分则详细讲解了并行程序设计的基础知识，不同类型的并行编程模型，以及如何在共享和分布存储系统中进行并行编程。最后，还讨论了并行程序设计环境和工具，如预编译器、生成器和调试器，这些都是实现并行程序开发可视化的关键组件。 这份讲义提供了全面的并行计算理论和实践知识，对于理解和掌握并行程序设计和开发具有很高的价值。