并行算法實(shí)踐

定　價(jià)：￥49.50

作　者：	陳國(guó)良[等]編著
出版社：	高等教育出版社
叢編項(xiàng)：	并行計(jì)算系列叢書
標(biāo)　簽：	算法

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ISBN：	9787040133066	出版時(shí)間：	2004-01-01	包裝：	膠版紙
開本：	24cm	頁(yè)數(shù)：	619	字?jǐn)?shù)：

內(nèi)容簡(jiǎn)介

　　本書是并行計(jì)算系列叢書之四，旨在介紹并行程序設(shè)計(jì)的有關(guān)知識(shí)和并行算法的具體編程實(shí)現(xiàn)。.本書從內(nèi)容安排上分為上篇和下篇。其中，上篇為并行程序設(shè)計(jì)導(dǎo)論，主要包括并行程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)模型、PC機(jī)群搭建和并行程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介等）、并行程序編程指南（MPI、PVM、HPF和OpenMP等）和并行程序開發(fā)方法（可視化并行程序設(shè)計(jì)環(huán)境、并行程序調(diào)試和并行程序性能分析及優(yōu)化等）；下篇為并行算法編程實(shí)現(xiàn)，主要包括非數(shù)值并行算法（排序、串匹配、圖論、組合優(yōu)化和計(jì)算幾何等）及其MPI編程實(shí)現(xiàn)和數(shù)值計(jì)算并行算法（矩陣運(yùn)算、線性方程組求解、矩陣特征值計(jì)算和傅氏及小波變換等）及其MPI編程實(shí)現(xiàn)。書后所附的光盤中包含了第Ⅳ單元和第Ⅴ單元中所有并行算法的MPI源程序。..書中內(nèi)容精煉、實(shí)用，體現(xiàn)了并行算法的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)相結(jié)合，可作為高等學(xué)校計(jì)算機(jī)及相關(guān)專業(yè)的本科高年級(jí)學(xué)生和研究生的教材，其中上篇和下篇也可分別作為“并行程序設(shè)計(jì)導(dǎo)論”和“并行算法編程指南”單獨(dú)使用。本書也可供從事并行程序設(shè)計(jì)及其實(shí)現(xiàn)的科技人員參考閱讀。...

作者簡(jiǎn)介

　　陳國(guó)良，中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授，1938年6月生，安徽穎上人。1961年畢業(yè)于西安交通大學(xué)無(wú)線電系計(jì)算機(jī)專業(yè)?，F(xiàn)任國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）主任，博士生導(dǎo)師，國(guó)家教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)副主任，全國(guó)高等教育電子、電工與信息類專業(yè)自考指導(dǎo)委員會(huì)副主任，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)理事，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)開放系統(tǒng)專業(yè)委員會(huì)副主任，中國(guó)數(shù)學(xué)會(huì)計(jì)算數(shù)學(xué)并行計(jì)算專業(yè)委員會(huì)委員，中國(guó)計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)數(shù)據(jù)通信與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)委員會(huì)委員，全國(guó)自然科學(xué)名詞審定委員會(huì)委員。曾任中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)系主任和安徽省計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)。享受國(guó)家政府特殊津貼。陳國(guó)良教授長(zhǎng)期從事計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的教學(xué)與研究工作。主要研究領(lǐng)域?yàn)椴⑿兴惴?、?jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和神經(jīng)計(jì)算等。先后主持完成了10多項(xiàng)國(guó)家863計(jì)劃、國(guó)家攀登計(jì)劃、國(guó)家973計(jì)劃、國(guó)家自然基金、教育部博士基金等科研項(xiàng)目。取得了多項(xiàng)被國(guó)內(nèi)外廣泛引用的、達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平的科研成果，發(fā)表論文100多篇，出版著作7部、譯著5部，參與主編計(jì)算機(jī)類詞典、詞匯5部，主審、主編計(jì)算機(jī)類各種教材8部。曾獲國(guó)家級(jí)二等獎(jiǎng)以及部、省、院級(jí)一等、二等、三等獎(jiǎng)共11項(xiàng)。十幾年來(lái)，陳國(guó)良教授先后指導(dǎo)計(jì)算機(jī)專業(yè)碩士研究生40余名和博士研究生30余名，率先創(chuàng)建了我國(guó)第一個(gè)國(guó)家高性能計(jì)算中心，為我國(guó)培養(yǎng)了一批在國(guó)內(nèi)外從事算法研究的高級(jí)人才。日前，水利部淮河水利委員會(huì)在致中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)的感謝信中說：“特別感謝陳國(guó)良教授項(xiàng)目組，在淮河今夏防洪戰(zhàn)斗中親臨防洪調(diào)度第一線以及提供高性能計(jì)算支持，使我們?nèi)〉昧藨?zhàn)勝特大洪水的勝利?！备兄x信中提到的陳國(guó)良，人稱“神算子”，現(xiàn)為中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，國(guó)家高性能計(jì)算中心（合肥）主任，國(guó)際高性能計(jì)算（亞洲）常務(wù)理事。不計(jì)名利，振興國(guó)貨陳國(guó)良教授是安徽省潁上人，父母都是地地道道的莊稼人，大字不識(shí)一個(gè)。由于家里困難，陳教授靠國(guó)家的助學(xué)金讀完了中學(xué)。1956年考入上海交通大學(xué)電力系，成為方圓幾十里的第一個(gè)大學(xué)生。進(jìn)入大學(xué)不久，隨大學(xué)整體搬遷到西安，他又成了西安交通大學(xué)的學(xué)生。1961年畢業(yè)后，參軍從事國(guó)防科研工作，1973年，陳教授調(diào)入科大，至今在科大從事教育科研事業(yè)整整30年。從大學(xué)時(shí)代起，陳教授就參加了電子管計(jì)算機(jī)和晶體管計(jì)算機(jī)等兩代國(guó)產(chǎn)計(jì)算機(jī)的研制，對(duì)民族計(jì)算機(jī)事業(yè)深有感情。由于文革的影響，我國(guó)自行研制的計(jì)算機(jī)與世界水平的差距在不斷加大，國(guó)內(nèi)計(jì)算機(jī)市場(chǎng)幾乎被國(guó)外壟斷，硬軟件幾乎全部進(jìn)口，對(duì)于搞硬件出身、親自做了兩代計(jì)算機(jī)的陳教授來(lái)說，感到很失落，只好“下崗”而“再就業(yè)”于并行算法的研究?！拔覀冇心芰υ诟咝阅苡?jì)算技術(shù)上趕超世界先進(jìn)水平，在世界高性能計(jì)算機(jī)領(lǐng)域占有一席之地”。近些年，經(jīng)過幾代科學(xué)家和研制者的不懈努力和刻苦攻關(guān)，我國(guó)已研制出不少高性能計(jì)算機(jī)。然而研制出來(lái)后面臨推廣應(yīng)用的困難，有人甚至對(duì)國(guó)產(chǎn)并行機(jī)表示懷疑。但陳教授認(rèn)為國(guó)家研制出了先進(jìn)的計(jì)算機(jī)不應(yīng)用，那用來(lái)干嘛呢！他堅(jiān)持不怕國(guó)產(chǎn)機(jī)不好用，就怕你不用，通過用可以發(fā)現(xiàn)不好用的地方，有毛病可以找專家來(lái)幫助解決。陳教授平時(shí)不愛與人爭(zhēng)執(zhí)，但在推行“曙光1000”受到阻力時(shí)卻極力抗?fàn)?，并在自己的?shí)驗(yàn)室購(gòu)置了“曙光1000”。他提出的“扶君上馬，送君一程”的服務(wù)口號(hào)，得到了許多人支持，同時(shí)也為推動(dòng)國(guó)產(chǎn)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用起到了樣板作用。研制并行計(jì)算機(jī)最終是為了應(yīng)用，但在安徽，什么地方才能用到這么大的一個(gè)機(jī)器呢？陳教授是在淮河邊上長(zhǎng)大的，深知淮河的厲害。江淮之間氣候復(fù)雜，災(zāi)害性天氣時(shí)常發(fā)生，那么能不能用這臺(tái)大型計(jì)算機(jī)來(lái)做安徽省的數(shù)值氣象預(yù)報(bào)、淮河水情預(yù)測(cè)和水庫(kù)調(diào)度服務(wù)于江淮百姓呢？于是陳教授憑借自己多年從事并行算法研究的技術(shù)和人才優(yōu)勢(shì)，自愿請(qǐng)纓，組織第一批“敢死隊(duì)”，先后五次到蚌埠與淮委聯(lián)系，不厭其煩地教用戶怎樣使用并行機(jī)，義務(wù)幫助用戶并行化串行程序等，直到用戶能夠自行獨(dú)立使用為止，最后以三顧茅廬的誠(chéng)意和愚公移山的毅力感動(dòng)了用戶?；次I(lǐng)導(dǎo)說，象中國(guó)科大這位白發(fā)蒼蒼的教授，屢屢登門，不計(jì)報(bào)酬，還賠上學(xué)生和設(shè)備，到哪里去找？我們有什么理由不與他們合作而將其拒之門外？就這樣，陳老師打開了曙光并行機(jī)在安徽省防災(zāi)減災(zāi)中的應(yīng)用?！熬\(chéng)所至，金石為開”，如今國(guó)產(chǎn)并行機(jī)在我國(guó)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)中占有了一席之地。1995年陳國(guó)良創(chuàng)建了我國(guó)第一個(gè)國(guó)家高性能計(jì)算中心，先后承擔(dān)了國(guó)家863重大項(xiàng)目“安徽省防災(zāi)減災(zāi)智能信息與決策支持系統(tǒng)”和“淮河流域防洪防污智能調(diào)度系統(tǒng)”。他還與淮委成立了水科學(xué)與工程聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室，并在寧波成立了國(guó)家高性能計(jì)算中心分中心，努力將并行機(jī)用于杭州灣數(shù)字化大橋建設(shè)管理中，拓展國(guó)產(chǎn)機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域。學(xué)以致用，情系淮河淮河，本是一條尾閭通暢的河流?！白咔ё呷f(wàn)，不如淮河兩岸”，這曾是千百年來(lái)淮河兒女美好生活的生動(dòng)寫照，但是黃河多次潰決奪淮，使淮河喪失了入?？冢春右簿徒?jīng)常桀驁不馴，泛濫成災(zāi)。僅新中國(guó)成立以來(lái)，淮河流域平均10年左右就發(fā)生一次大洪水。早在新中國(guó)成立不久，毛澤東主席就含淚寫下“一定要把淮河修好”的題詞，后來(lái)幾代水利專家都傾注心血治理淮河，但是淮河水系復(fù)雜，水庫(kù)繁多，如何對(duì)這些大型水庫(kù)進(jìn)行全局優(yōu)化調(diào)度，利用“蓄泄兼施”，達(dá)到“上控、中暢、下泄”，這就需要精密計(jì)算，科學(xué)調(diào)度。這位喝著淮河水長(zhǎng)大的淮河之子，對(duì)母親河有著與生俱來(lái)的情感。他的母校鳳臺(tái)中學(xué)就挨著淮河大堤，陳教授從小就對(duì)淮河水患感同身受。每逢暴風(fēng)驟雨，一夜醒來(lái)，學(xué)校周圍一片汪洋。在汛期如注暴雨的肆虐之下，萬(wàn)頃良田頓時(shí)變成茫茫澤國(guó)，父老鄉(xiāng)親無(wú)奈舉家逃荒，這在陳國(guó)良心頭留下難以抹去的陰影。多年來(lái)，陳教授與淮委緊密合作，成功研制了“安徽省防災(zāi)減災(zāi)智能信息與決策支持系統(tǒng)”。該系統(tǒng)使用曙光1000作為服務(wù)器，將中尺度數(shù)值氣象預(yù)報(bào)模式MM4的計(jì)算結(jié)果作為水情預(yù)測(cè)和群庫(kù)優(yōu)化調(diào)度的決策參考依據(jù)，在汛期對(duì)淮河中上游九大水庫(kù)進(jìn)行防洪調(diào)度，取得了顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益，獲得2001年度國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。今年夏天，淮河流域遭受了50年一遇的特大洪澇災(zāi)害，水情、災(zāi)情時(shí)刻牽動(dòng)著陳教授的心。6月28日至7月15日是淮河抗洪工作最緊張的時(shí)刻，陳教授帶領(lǐng)中國(guó)科大師生一行10人親臨防洪現(xiàn)場(chǎng)，為防洪調(diào)度決策提供高性能計(jì)算支持。同時(shí)，為了確保計(jì)算參數(shù)的準(zhǔn)確性，他還與淮委相關(guān)技術(shù)人員一同對(duì)“方邱湖”、“西大壩”等防洪重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行了實(shí)地考察，提出了洪水演進(jìn)計(jì)算方案，為該區(qū)域的防洪調(diào)度工作提供了科學(xué)依據(jù)。

圖書目錄

上篇并行程序設(shè)計(jì)導(dǎo)論
單元I并行程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ).
第一章并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與結(jié)構(gòu)模型(5)
1.1典型并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介(5)
1.1.1陣列處理機(jī)(5)
1.1.2向量處理機(jī)(7)
1.1.3共享存儲(chǔ)多處理機(jī)(9)
1.1.4分布存儲(chǔ)多計(jì)算機(jī)(10)
1.1.5分布共享存儲(chǔ)多處理機(jī)(12)
1.2當(dāng)代并行計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)(14)
1.2.1并行計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)模型(14)
1.2.2并行計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)模型(17)
1.2.3分布式高速緩存與主存體系結(jié)構(gòu)(19)
1.3小結(jié)(22)
參考文獻(xiàn)(23)
第二章PC機(jī)群的搭建(24)
2.1機(jī)群系統(tǒng)概述(24)
2.1.1機(jī)群系統(tǒng)原理與技術(shù)(24)
2.1.2典型機(jī)群系統(tǒng)簡(jiǎn)介(26)
2.2硬件的選擇與安裝(27)
2.2.1節(jié)點(diǎn)構(gòu)建(28)
2.2.2系統(tǒng)構(gòu)建(31)
2.2.3機(jī)群系統(tǒng)示例(33)
2.3軟件的選擇與安裝(33)
2.3.1OS的選擇(33)
2.3.2SSI的構(gòu)建(35)
2.3.3編程環(huán)境的選擇(38)
2.3.4作業(yè)管理系統(tǒng)的選擇(42)
2.4機(jī)群系統(tǒng)性能評(píng)測(cè)(49)
2.4.1基準(zhǔn)測(cè)試程序(49)
2.4.2性能分析工具(53)
2.5小結(jié)(56)
參考文獻(xiàn)(56)
第三章并行程序設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介(58)
3.1并行程序開發(fā)方法(58)
3.1.1并行層次與代碼粒度(58)
3.1.2并行程序開發(fā)策略(59)
3.1.3并行編程模式(61)
3.1.4并行應(yīng)用編程過程(63)
3.2并行程序設(shè)計(jì)模型(68)
3.2.1計(jì)算π樣本程序(68)
3.2.2數(shù)據(jù)并行模型(69)
3.2.3消息傳遞模型(71)
3.2.4共享變量模型(72)
3.3并行編程語(yǔ)言和環(huán)境概述(73)
3.3.1早期并行編程語(yǔ)言(74)
3.3.2近代并行編程語(yǔ)言與環(huán)境(75)
3.3.3并行說明性語(yǔ)言環(huán)境(78)
3.4循環(huán)程序并行化的一般方法(78)
3.4.1數(shù)據(jù)相關(guān)分析(78)
3.4.2數(shù)據(jù)劃分與處理器指派(80)
3.4.3循環(huán)重構(gòu)(87)
3.5小結(jié)(96)
參考文獻(xiàn)(96)
單元I習(xí)題(98)
單元II并行程序編程指南
第四章MPI編程指南(105)
4.1引言(105)
4.1.1MPI的產(chǎn)生(105)
4.1.2MPI的語(yǔ)言綁定(106)
4.1.3MPI的實(shí)現(xiàn)(107)
4.26個(gè)基本函數(shù)組成的MPI子集(107)
4.3MPI消息(109)
4.3.1消息數(shù)據(jù)類型(110)
4.3.2消息標(biāo)簽(113)
4.3.3通信域(115)
4.3.4消息狀態(tài)(117)
4.4點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信(117)
4.4.1MPI通信模式(118)
4.4.2阻塞和非阻塞通信(119)
4.4.3通信和計(jì)算的重疊(119)
4.5群集通信(121)
4.5.1群集通信的通信功能(122)
4.5.2群集通信的同步功能(125)
4.5.3群集通信的聚合功能(125)
4.5.4群集通信例程的共同特點(diǎn)(126)
4.5.5計(jì)算π的MPI程序(127)
4.6MPI擴(kuò)展(127)
4.6.1動(dòng)態(tài)進(jìn)程(128)
4.6.2遠(yuǎn)程存儲(chǔ)訪問(129)
4.6.3并行I/O(131)
4.7小結(jié)(132)
參考文獻(xiàn)(132)
第五章PVM編程指南(133)
5.1引言(133)
5.1.1開發(fā)歷史(133)
5.1.2PVM的特點(diǎn)(134)
5.1.3與MPI的比較(134)
5.2PVM的啟動(dòng)和命令(135)
5.3一個(gè)簡(jiǎn)單的PVM程序(136)
5.3.1程序介紹(136)
5.3.2編譯和運(yùn)行(138)
5.4PVM任務(wù)(139)
5.4.1任務(wù)派生(139)
5.4.2任務(wù)組(140)
5.4.3任務(wù)標(biāo)識(shí)符(141)
5.4.4任務(wù)管理(141)
5.5PVM通信(142)
5.5.1點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信(142)
5.5.2群集通信(142)
5.5.3消息的打包/解包(143)
5.5.4通信函數(shù)(144)
5.5.5計(jì)算π的PVM程序(145)
5.6PVM虛擬機(jī)結(jié)構(gòu)(146)
5.6.1結(jié)構(gòu)分析(147)
5.6.2動(dòng)態(tài)配置(147)
5.6.3PVM虛擬機(jī)的構(gòu)建過程(148)
5.7小結(jié)(149)
參考文獻(xiàn)(149)
第六章HPF編程指南(150)
6.1HPF概述(151)
6.1.1引言(151)
6.1.2HPF的語(yǔ)言特點(diǎn)(152)
6.1.3HPF的語(yǔ)言模型(153)
6.2HPF編程簡(jiǎn)介(154)
6.2.1一個(gè)簡(jiǎn)單的HPF程序?qū)嵗?154)
6.2.2HPF的基本特性(155)
6.3數(shù)據(jù)映射(159)
6.3.1數(shù)據(jù)映射說明語(yǔ)句(159)
6.3.2一個(gè)數(shù)據(jù)映射的HPF程序段分析(164)
6.4數(shù)據(jù)并行結(jié)構(gòu)(165)
6.4.1數(shù)組運(yùn)算(165)
6.4.2FORALL語(yǔ)句和FORALL結(jié)構(gòu)(167)
6.4.3INDEPENDENT指示(169)
6.5HPF語(yǔ)言的過程(171)
6.5.1HPF語(yǔ)言的一般函數(shù)和子程序(171)
6.5.2HPF語(yǔ)言內(nèi)部函數(shù)(172)
6.5.3HPF語(yǔ)言的庫(kù)函數(shù)(174)
6.6HPF實(shí)例分析：2DFFT(176)
6.7HPF語(yǔ)言其他特性(178)
6.7.1HPF對(duì)FORTRAN90語(yǔ)言的限制(178)
6.7.2HPF1.1子集(179)
6.7.3HPF2.0與HPF1.1的不同點(diǎn)(180)
6.8小結(jié)(180)
參考文獻(xiàn)(181)
附錄一HPF指令語(yǔ)法(182)
附錄二一般的內(nèi)部函數(shù)及庫(kù)函數(shù)(184)
附錄三HPF網(wǎng)絡(luò)資源(187)
第七章OpenMP編程指南(189)
7.1OpenMP概述(189)
7.1.1什么是OpenMP(190)
7.1.2OpenMP的歷史(191)
7.1.3OpenMP的目標(biāo)(191)
7.2OpenMP編程風(fēng)格(191)
7.2.1OpenMP并行編程模型(191)
7.2.2OpenMP程序結(jié)構(gòu)(192)
7.3OpenMP編程簡(jiǎn)介(193)
7.3.1一個(gè)簡(jiǎn)單的OpenMP程序?qū)嵗?194)
7.3.2編譯制導(dǎo)(195)
7.3.3并行域結(jié)構(gòu)(196)
7.3.4共享任務(wù)結(jié)構(gòu)(197)
7.3.5組合的并行共享任務(wù)結(jié)構(gòu)(201)
7.3.6同步結(jié)構(gòu)(202)
7.3.7threadprIvate編譯制導(dǎo)語(yǔ)句(205)
7.3.8數(shù)據(jù)域?qū)傩宰泳?206)
7.3.9子句/編譯制導(dǎo)語(yǔ)句總結(jié)(208)
7.3.10語(yǔ)句的綁定和嵌套規(guī)則(209)
7.4運(yùn)行庫(kù)例程與環(huán)境變量(210)
7.5OpenMP計(jì)算實(shí)例(210)
7.6小結(jié)(213)
參考文獻(xiàn)(214)
附錄運(yùn)行庫(kù)例程(215)
單元II習(xí)題(217)
單元III并行程序開發(fā)方法
第八章可視化并行程序設(shè)計(jì)環(huán)境(223)
8.1引言(223)
8.1.1并行軟件工程(223)
8.1.2并行程序開發(fā)環(huán)境的要求(224)
8.1.3工具集成(225)
8.2SEPP/HPCTI簡(jiǎn)介(225)
8.2.1SEPP/HPCTI方法(225)
8.2.2SEPP/HPCTI組成(226)
8.3可視化并行語(yǔ)言的分類(228)
8.3.1通用編程模型(229)
8.3.2進(jìn)程模型(232)
8.3.3進(jìn)程交互(233)
8.3.4正則并行結(jié)構(gòu)(234)
8.3.5分層設(shè)計(jì)和代碼復(fù)用(235)
8.4可視化環(huán)境實(shí)例(236)
8.4.1FrameWorks系統(tǒng)(236)
8.4.2EnterprIse并行編程系統(tǒng)(237)
8.4.3CODE2.0語(yǔ)言(238)
8.4.4HeNCE編程環(huán)境(239)
8.4.5TRAPPER編程環(huán)境(240)
8.4.6Meander環(huán)境(241)
8.5小結(jié)(243)
參考文獻(xiàn)(244)
第九章并行程序的調(diào)試(245)
9.1并行調(diào)試的方法與步驟(245)
9.1.1并行調(diào)試的困難(245)
9.1.2并行調(diào)試的方法(246)
9.1.3并行調(diào)試的步驟(247)
9.2并行調(diào)試器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)(254)
9.2.1前期設(shè)計(jì)(254)
9.2.2初步實(shí)現(xiàn)(256)
9.2.3功能開發(fā)(258)
9.2.4維護(hù)(260)
9.3高級(jí)并行調(diào)試技術(shù)簡(jiǎn)介(260)
9.3.1全局?jǐn)帱c(diǎn)(261)
9.3.2漸增檢查點(diǎn)(261)
9.3.3事件分析(261)
9.3.4靜態(tài)分析(262)
9.4并行程序的性能調(diào)試(262)
9.4.1性能調(diào)試的一般步驟(262)
9.4.2性能分析工具舉例：VAMPIR和GuIdeVIew(263)
9.5小結(jié)(267)
參考文獻(xiàn)(267)
第十章并行程序的性能分析(269)
10.1并行程序性能監(jiān)控(269)
10.1.1監(jiān)控的應(yīng)用和分類(269)
10.1.2并行跟蹤的實(shí)現(xiàn)(271)
10.1.3侵?jǐn)_的模型和補(bǔ)償處理(273)
10.1.4并行監(jiān)控和操作系統(tǒng)的結(jié)合與交互(275)
10.2并行程序性能預(yù)測(cè)(275)
10.2.1并行系統(tǒng)中的性能預(yù)測(cè)(275)
10.2.2并行系統(tǒng)建模(278)
10.2.3并行系統(tǒng)模擬仿真(281)
10.3性能可視化..(282)
10.3.1可視化的概念(283)
10.3.2數(shù)據(jù)生成(284)
10.3.3數(shù)據(jù)顯示(285)
10.3.4數(shù)據(jù)分析和用戶交互(289)
10.3.5用戶界面(291)
10.4小結(jié)(291)
參考文獻(xiàn)(292)
第十一章并行程序的性能優(yōu)化(294)
11.1引言(294)
11.1.1調(diào)度問題的一般模型(294)
11.1.2并行計(jì)算中的任務(wù)調(diào)度(295)
11.1.3并行計(jì)算中任務(wù)調(diào)度的分類(297)
11.1.4并行計(jì)算中任務(wù)調(diào)度的模型(299)
11.2靜態(tài)任務(wù)調(diào)度的NP完全性及其最優(yōu)算法(302)
11.2.1靜態(tài)任務(wù)調(diào)度的NP完全性(302)
11.2.2靜態(tài)任務(wù)調(diào)度的最優(yōu)算法(304)
11.3靜態(tài)任務(wù)調(diào)度的啟發(fā)式算法(305)
11.3.1貪心算法(305)
11.3.2隨機(jī)算法(306)
11.3.3聚簇策略(307)
11.4動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡(308)
11.4.1基本概念(308)
11.4.2負(fù)載信息收集(309)
11.4.3負(fù)載遷移決策(310)
11.4.4負(fù)載遷移執(zhí)行(315)
11.5小結(jié)(317)
參考文獻(xiàn)(318)
第十二章圖形化并行程序集成開發(fā)環(huán)境GRADE簡(jiǎn)介(320)
12.1GRADE并行程序集成開發(fā)環(huán)境(320)
12.1.1GRADE的組成(321)
12.1.2在GRADE環(huán)境中開發(fā)并行程序的步驟(321)
12.2可視化并行程序設(shè)計(jì)(323)
12.2.1可視化并行程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言GRAPNEL(323)
12.2.2圖形編輯器GRED(328)
12.3映射和調(diào)度以及負(fù)載平衡工具(330)
12.3.1DSM&S和DLB與GRADE環(huán)境的集成(330)
12.3.2調(diào)度和映射工具(331)
12.3.3動(dòng)態(tài)負(fù)載平衡系統(tǒng)(332)
12.4并行分布式程序調(diào)試器(333)
12.4.1DDBG與GRADE的集成(334)
12.4.2DDBG的體系結(jié)構(gòu)與接口庫(kù)(334)
12.4.3GRED與DDBG的集成(336)
12.5Tape/PVM監(jiān)控器和PROVE可視化工具(337)
12.5.1源代碼插樁(337)
12.5.2數(shù)據(jù)獲取和跟蹤分析(339)
12.5.3可視化(340)
12.6小結(jié)(341)
參考文獻(xiàn)(341)
單元III習(xí)題(343)
下篇并行算法編程實(shí)現(xiàn)
單元IV非數(shù)值并行算法MPI編程實(shí)現(xiàn)
第十三章排序(351)
13.1枚舉排序(351)
13.1.1枚舉排序及其串行算法(351)
13.1.2枚舉排序的并行算法(352)
13.2快速排序(353)
13.2.1快速排序及其串行算法(353)
13.2.2快速排序的并行算法(354)
13.3并行正則采樣排序PSRS(356)
13.3.1PSRS算法原理(356)
13.3.2PSRS算法形式化描述(356)
13.4小結(jié)(357)
參考文獻(xiàn)(357)
附錄PSRS算法MPI源程序(358)
第十四章串匹配(364)
14.1KMP串匹配算法(364)
14.1.1KMP串匹配及其串行算法(364)
14.1.2KMP串匹配的并行算法(368)
14.2隨機(jī)串匹配算法(372)
14.2.1隨機(jī)串匹配及其串行算法(372)
14.2.2隨機(jī)串匹配的并行算法(374)
14.3近似串匹配算法(375)
14.3.1近似串匹配及其串行算法(375)
14.3.2近似串匹配的并行算法(381)
14.4小結(jié)(383)
參考文獻(xiàn)(383)
附錄KMP串匹配并行算法的MPI源程序(385)
第十五章圖論(392)
15.1傳遞閉包(392)
15.1.1傳遞閉包串行算法(392)
15.1.2傳遞閉包并行算法(394)
15.2連通分量(396)
15.2.1頂點(diǎn)倒塌法算法原理描述(396)
15.2.2連通分量并行算法(396)
15.3單源最短路徑(398)
15.3.1最短路徑串行算法(398)
15.3.2最短路徑并行算法(399)
15.4最小生成樹(402)
15.4.1最小生成樹串行算法(402)
15.4.2最小生成樹并行算法(403)
15.5小結(jié)(406)
參考文獻(xiàn)(406)
附錄連通分量并行算法的MPI源程序(407)
第十六章組合優(yōu)化(411)
16.1八皇后問題(411)
16.1.1八皇后問題及其串行算法(411)
16.1.2八皇后問題的并行算法(412)
16.2SAT問題(414)
16.2.1SAT問題及其串行算法(414)
16.2.2SAT問題的并行算法(415)
16.3裝箱問題(418)
16.3.1裝箱問題及其串行算法(418)
16.3.2裝箱問題的并行算法(419)
16.4背包問題(420)
16.4.1背包問題及其串行算法(420)
16.4.2背包問題的并行算法(422)
16.5TSP問題(423)
16.5.1TSP問題及其串行算法(423)
16.5.2TSP問題的并行算法(423)
16.6小結(jié)(425)
參考文獻(xiàn)(426)
附錄八皇后問題并行算法的MPI源程序(427)
第十七章計(jì)算幾何(432)
17.1包含問題(432)
17.1.1包含問題及其串行算法(432)
17.1.2包含問題并行算法(433)
17.2相交問題(435)
17.2.1兩多邊形相交問題及其串行算法(435)
17.2.2相交問題的并行算法(436)
17.3凸殼問題(437)
17.3.1凸殼問題及其串行算法(438)
17.3.2凸殼問題并行算法(439)
17.4小結(jié)(440)
參考文獻(xiàn)(440)
附錄包含問題并行算法的MPI源程序(441)
單元IV習(xí)題(444)
單元V數(shù)值并行算法MPI編程實(shí)現(xiàn)
第十八章矩陣運(yùn)算(455)
18.1矩陣轉(zhuǎn)置(455)
18.1.1矩陣轉(zhuǎn)置及其串行算法(455)
18.1.2矩陣轉(zhuǎn)置并行算法(456)
18.2矩陣-向量乘法(458)
18.2.1矩陣-向量乘法及其串行算法(458)
18.2.2矩陣-向量乘法的并行算法(458)
18.3行列劃分矩陣乘法(459)
18.3.1矩陣相乘及其串行算法(459)
18.3.2簡(jiǎn)單的矩陣并行分塊乘法算法(460)
18.4Cannon乘法(462)
18.4.1Cannon乘法的原理(462)
18.4.2Cannon乘法的并行算法(462)
18.5LU分解(466)
18.5.1矩陣的LU分解及其串行算法(466)
18.5.2矩陣LU分解的并行算法(467)
18.6QR分解(469)
18.6.1矩陣QR分解的串行算法(469)
18.6.2矩陣QR分解的并行算法(471)
18.7奇異值分解(474)
18.7.1矩陣奇異值分解的串行算法(474)
18.7.2矩陣奇異值分解的并行算法(477)
18.8Cholesky分解(480)
18.8.1矩陣Cholesky分解的串行算法(480)
18.8.2矩陣Cholesky分解的并行算法(481)
18.9矩陣求逆(483)
18.9.1求矩陣的逆的串行算法(483)
18.9.2矩陣求逆的并行算法(484)
18.10小結(jié)(486)
參考文獻(xiàn)(486)
附錄一Cannon乘法并行算法的MPI源程序(488)
附錄二矩陣LU分解并行算法的MPI源程序(494)
附錄三矩陣求逆并行算法的MPI源程序(498)
第十九章線性方程組的直接解法(504)
19.1高斯消去法解線性方程組(504)
19.1.1高斯消去及其串行算法(504)
19.1.2并行高斯消去算法(507)
19.2約當(dāng)消去法解線性方程組(512)
19.2.1約當(dāng)消去及其串行算法(512)
19.2.2約當(dāng)消去法的并行算法(514)
19.3小結(jié)(517)參考文獻(xiàn)(518)
附錄全主元高斯消去法并行算法的MPI源程序(519)
第二十章線性方程組的迭代解法(524)
20.1雅可比迭代(524)
20.1.1雅可比迭代及其串行算法(524)
20.1.2雅可比迭代并行算法(526)
20.2高斯-塞德爾迭代(527)
20.2.1高斯-塞德爾迭代及其串行算法(527)
20.2.2高斯-塞德爾迭代并行算法(528)
20.3松弛法(531)
20.3.1松弛法及其串行算法(531)
20.3.2松弛法并行算法(532)
20.4小結(jié)(534)
參考文獻(xiàn)(534)
附錄高斯-塞德爾迭代并行算法的MPI源程序(535)
第二十一章矩陣特征值計(jì)算(540)
21.1求解矩陣最大特征值的乘冪法(540)
21.1.1乘冪法及其串行算法(540)
21.1.2乘冪法并行算法(541)
21.2求對(duì)稱矩陣特征值的雅可比法(543)
21.2.1雅可比法求對(duì)稱矩陣特征值的串行算法(543)
21.2.2雅可比法求對(duì)稱矩陣特征值的并行算法(546)
21.3求對(duì)稱矩陣特征值的單側(cè)旋轉(zhuǎn)法(556)
21.3.1單側(cè)旋轉(zhuǎn)法的算法描述(556)
21.3.2求對(duì)稱矩陣特征值的單側(cè)旋轉(zhuǎn)法的并行計(jì)算(559)
21.4求一般矩陣全部特征值的QR方法(562)
21.4.1QR方法求一般矩陣全部特征值的串行算法(562)
21.4.2QR方法求一般矩陣全部特征值的并行算法(563)
21.5小結(jié)(565)
參考文獻(xiàn)(566)
附錄求對(duì)稱矩陣特征值的雅可比并行算法MPI源程序(567)
第二十二章快速傅氏變換和離散小波變換(581)
22.1快速傅里葉變換FFT(581)
22.1.1串行FFT迭代算法(581)
22.1.2并行FFT算法(583)
22.2離散小波變換DWT(585)
22.2.1離散小波變換DWT及其串行算法(585)
22.2.2離散小波變換并行算法(588)
22.3小結(jié)(590)
參考文獻(xiàn)(590)
附錄FFT并行算法的MPI源程序(591)
單元V習(xí)題(598)
算法索引(607)
MPI源程序清單...(609)
專業(yè)術(shù)語(yǔ)中英文對(duì)照及索引(611)