並行處理基本原則(簡體書)

本書全面深入地剖析了并行處理理論中的核心概念。作者綜合討論了并行體系結構、并行算法和并行程序設計語言等主題，以及設計和實現并行應用程序的方法和技巧。本書適合作為計算機專業本科、研究生階段并行處理課程的教材，同時也是一本極具價值的專業參考書。 本書全面深入地剖析了并行處理理論中的核心概念。作者綜合討論了并行體系結構、并行算法和并行程序設計語言等主題，以及設計和實現并行應用程序的方法和技巧。本書適合作為計算機專業本科、研究生階段并行處理課程的教材，同時也是一本極具價值的專業參考書。 本書特色： · 綜合討論算法、語言特性和體系結構等相關主題。 · 全面考慮并行處理技術中影響問題求解的多方面因素，透徹剖析各種性能分析方法。 · 在各章開關通過一些經典問題來引導讀者思考。 · 通過大量實例來闡明艱深晦澀的理論概念。 · 章末通過豐富的習題來幫助學生鞏固學習到的知識。

Harry F.Jordan:伊利諾伊州立大學博士畢業。從1966年開始在科羅拉多州立大學任教，現任計算機科學與工程系教授。Jordan教授的主攻方向是軟件技術和硬件接口技術，他感興趣的領域還包括巨型計算機、多處理機體系結構和光學計算。

第1章 并行機和并行計算
1.1 并行體系結構的發展歷程
1.1.1 串行計算機中的并行性
1.1.2 向量或SIMD計算機
1.1.3 多處理機或MIMD計算機
1.2 互連網絡
1.3 體系結構并行性的應用
1.4 SIMD和MIMD程序設計
1.5 算法并行性
1 .6 小結
1.7 參考文獻注解
1.8 練習題
第2章 并行計算基礎
2.1 描述算法并行性的參數
2.2 前綴問題
2.3 并行前綴算法
2.3.1 高/低并行前綴算法
2.3.2 奇/偶并行前綴算法
2.3.3 Ladner和Fischer并行前綴算法
2.4 大規模問題求解算法的特性
2.5 編程實現并行前綴算法
2.6 并行算法的加速比和效率
2.7 性能分析
2.7.1 影響性能的因素
2.7.2 一個簡單的性能模型--Amdahl定律
2.7.3 平均執行速度
2.8 小結
2.9 參考文獻注解
2.10 練習題
第3章 向量算法與體系結構
3.1 向量和矩陣算法
3.2 向量體系結構--單指令多數據流體系結構
3.3 SIMD指令集
3.3.1 SIMD計算機的寄存器和存儲器
3.3.2 向量、控制器與協同指令
3.3.3 數據相關條件操作
3.3.4 向量長度和分段處理
3.3.5 在PE之間路由數據
3.4 互素存儲器系統
3.5 用PE索引來解決存儲布局問題
3.6 SIMD語言結構--Fortran 90
3.6.1 數組和數組分片
3.6.2 數組賦值和數組表達式
3.6.3 Fortran 90數組內置函數
3.6.4 Fortran 90中SIMD操作舉例
3.7 流水SIMD向量計算機
3.7.1 流水SIMD處理機的結構
3.7.2 流水SIMD計算機的存儲器接口
3.7.3 流水SIMD計算機的性能
3.8 向量體系結構小結
3.9 參考文獻注解
3.10 練習題
第4章 MIMD計算機或多處理機
4.1 共享存儲器和消息傳遞體系結構
4.1.1 混合類型多處理機體系結構
4.1.2 共享存儲器和消息傳遞的特點
4.1.3 消息傳遞體系結構中的網絡拓撲結構
4.1.4 直接和間接網絡
4.1.5 實際系統的分類
4.2 共享存儲器多處理機程序設計總覽
4.2.1 數據共享和進程管理
4.2.2 同步
4.2.3 原子性與同步
4.2.4 作業分配
4.2.5 多個進程執行一個程序
4.3 共享存儲器程序設計的選擇與領域
4.3.1 進程管理--啟動、停止和層次
4.3.2 并行進程對數據的訪問
4.3.3 作業分配
4.3.4 多處理機的同步
4.4 共享存儲器多處理機程序設計語言
4.4.1 OpenMP語言擴展
4.4.2 OpenMP Fortran語言的應用程序接口(API)
4.4.3 OpenMP Fortran實例與討論
4.5 流水MIMD--多線程
4.6 小結
4.7 參考文獻注解
4.8 練習題
第5章 分布式存儲器多處理機
第6章 互連網絡
第7章 數據相關性與并行性
第8章 同步實現與數據共享
第9章 并行處理機性能
第10章 并行程序的時間特性
第11章 并行輸入輸出
附錄A MPI消息傳遞庫程序
附錄B 同步機制
參考文獻