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33203981
并行分布式程序设计
作者:刘键
中图分类:
工业技术
->自动化、计算机 ->计算技术、计算机技术
出版日期:1997-07
主题词:
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内容简介
并行程序-分布-程序设计 研究生 教材 分布-并行程序-程序设计 研究生 教材 程序设计-分布-并行程序 研究生 教材
目录
第一章 并行分布式计算与并行化编译系统
21
阅读
1.1 并行分布式计算机系统
21
阅读
1.1.1 需要_大型科学与工程计算
21
阅读
1.1.2提高计算机系统性能的基本途径
23
阅读
1.1.3几种基本的并行结构
24
阅读
1.2 并行性与并行计算
28
阅读
1.2.1 并行计算举例
28
阅读
1.2.2 并行处理
28
阅读
1.2.3 并行性
30
阅读
1.3 并行分布式程序设计
34
阅读
1.3.1 一般程序设计
34
阅读
1.3.2 并行分布式程序设计的一般过程
36
阅读
1.3.3 并行分布式程序的特点
37
阅读
1.3.4 并行程序设计的特殊困难
39
阅读
1.3.5 并行程序设计的基本问题与基本途径
40
阅读
1.4 并行程序设计语言的一般特性
41
阅读
1.4.1 总体设计时必须要考虑的问题
41
阅读
1.4.2 并行程序设计语言特性
45
阅读
1.5 自动并箸划分与并行化编译
47
阅读
1.5.1 自动并行划分的目标与任务
47
阅读
1.5.2 并行化编译的基本问题
49
阅读
本章小结
51
阅读
习题与思考题
52
阅读
第二章 并行计算模型
54
阅读
2.1 并行计算模型与并行语义
54
阅读
2.1.1 转移系统
55
阅读
2.1.2 Mazurkiewicz Trace 语言
56
阅读
2.1.3 事件结构
58
阅读
2.1.4 异步转移系统
62
阅读
2.1.5 语义问题
62
阅读
2.2 数据驱动(并行计算)模型
63
阅读
2.2.1 模型
63
阅读
2.2.2 预备知识
64
阅读
2.2.3 主要定理
65
阅读
2.3 并行性的度量
71
阅读
2.3.1 并行度及其概示图
71
阅读
2.3.2 调和平均性能
72
阅读
2.4 数据驱动模型下的加速比估计式
73
阅读
2.4.1 复杂性度量
74
阅读
2.4.2 不考虑通信开销时的加速比估计式
74
阅读
2.5 考虑通信开销时的加速比估计式
78
阅读
2.5.1 模型
78
阅读
2.5.2 加速比估计式
78
阅读
2.5.3 几点结论
80
阅读
本章小结
81
阅读
习题与思考题
82
阅读
第三章 程序并行化的一般理论
83
阅读
3.1 并行分解概论
83
阅读
3.1.1 并行分解问题的提出
83
阅读
3.1.2 并行性的分级
84
阅读
3.1.3 并行分解的困难性
86
阅读
3.1.4 并行分解的一般原则
88
阅读
3.1.5 经验与启发
91
阅读
3.2 图的最优划分
93
阅读
3.2.1 数学模型——化为分配问题
93
阅读
3.2.2 构造初始分配算法
95
阅读
3.2.3 最优分配算法
96
阅读
3.2.4 不保证子图连通的划分算法
97
阅读
3.2.5 确保子图连通的算法
98
阅读
3.2.6 推广
99
阅读
3.2.7 实例
100
阅读
3.3 相关图的划分
105
阅读
3.3.1 问题的提出
105
阅读
3.3.2 问题的解决途径
107
阅读
3.4 DO—LOOP的并行划分
111
阅读
3.4.1 DO—LOOP语句
111
阅读
3.4.2 层次相关图
112
阅读
3.5 具有约束条件的相关方程的解
117
阅读
3.5.1 一维情形
117
阅读
3.5.2 多维情形
120
阅读
3.5.3 线性函数的上下界
122
阅读
3.6 强并行划分
125
阅读
3.6.1 强并行划分算法
125
阅读
3.6.2 相关区域的确定
126
阅读
3.6.3 相关链接图的构造
128
阅读
3.6.4 并行划分与程序重构
129
阅读
3.6.5 迭代变量可分离情形的DO并行划分
133
阅读
3.7 弱并行划分问题与超平面法
136
阅读
3.7.1超平面法原理
136
阅读
3.7.2 通信费用最小的划分
137
阅读
3.8 线性变换法
143
阅读
3.8.1数学模型
143
阅读
3.8.2静态分解
148
阅读
3.9 循环变换与并行优化
156
阅读
3.9.1 初等变换
156
阅读
3.9.2 么模变换的性质与循环变换
159
阅读
3.9.3 特殊情况
163
阅读
3.9.4 适当么模变换的存在性
166
阅读
3.10 迭代空间的分块
171
阅读
3.10.1问题与定义
171
阅读
3.10.2实现
172
阅读
3.10.3非正方形迭代空间的分块
174
阅读
3.11 同态变换法
175
阅读
3.11.1理论
176
阅读
3.11.2算法
179
阅读
3.12 启发式搜索法
186
阅读
本章小结
190
阅读
习题与思考题
191
阅读
第四章 算法映射
193
阅读
4.1算法结构与系统结构的匹配
193
阅读
4.1.1 问题的提法
193
阅读
4.1.2 网络拓扑判别准则
195
阅读
4.1.3 常见的几种规则网络拓扑
196
阅读
4.2 网络构到超立方结构的映射
200
阅读
4.2.1 拓扑映射
200
阅读
4.2.2 环映射到超立方结构
201
阅读
4.2.3 网映射到超立方结构
202
阅读
4.2.4 二维网结构映射的改进方法
203
阅读
4.2.5多维网格情形
207
阅读
4.3 树结构到超立方结构的映射
207
阅读
4.3.1 双根二叉完全树到超立方的映射
207
阅读
4.3.2 三叉完全树的映射
210
阅读
4.3.3 四叉完全树的映射
212
阅读
4.4 任意二叉树到超立结构的映射
215
阅读
4.4.1 概念与记号
215
阅读
4.4.2 算法描述
217
阅读
4.4.3 镜象折叠算法
221
阅读
本章小结
226
阅读
第五章 程序并行化的实现
229
阅读
5.1 程序并行化一般过程
229
阅读
5.1.1 引论
229
阅读
5.1.2 HZPARA的总体框架
230
阅读
5.1.3 HZPARA中相关分析器的结构
232
阅读
5.2程序的过程调用图——CALL图
238
阅读
5.2.1 基本概念
238
阅读
5.2.2 简章CALL图的构造
239
阅读
5.2.3 基本CALL图的相关分析
241
阅读
5.3 过程作为参数时CALL图的构造
244
阅读
5.4 程序的中间表示及其构造
250
阅读
5.4.1 基本概念
251
阅读
5.4.2 程序PDG图及其构造
254
阅读
5.4.3 程序的系统相关图SDG
261
阅读
5.5 程序的局部相关分析
262
阅读
5.5.1 基本概念和定义
263
阅读
5.5.2 程序的局部数据相关分析
264
阅读
5.6 程序的全局相关分析
267
阅读
5.6.1 过程调和用参数的处理
267
阅读
5.6.2 别名变量对的检测与处理
271
阅读
5.6.3 程序的全局相关优化
276
阅读
5.8 具有分支结构程序的相关分析
290
阅读
5.8.1 基本术语——任务流图和相关关系
291
阅读
5.8.2 任务的可执行条件
293
阅读
5.8.3 算法及实例
299
阅读
本章小结
304
阅读
习题与思考题
304
阅读
第六章 并行操作系统支持
307
阅读
6.1 并行操作系统支持概论
307
阅读
6.1.1 PARAGON OSF/1的总体结构
308
阅读
6.1.2 PARAGON OSF/1的文件系统
310
阅读
6.1.3 结点分区的划分与作业调度
310
阅读
6.1.4 用户与应用接口
311
阅读
6.1.5 PARAGON OSF/1的设计思想和特点
312
阅读
6.2 Mach微核设计思想
313
阅读
6.2.1 Mach 产生的背景及其设计目标
313
阅读
6.2.2 Mach 的主要设计思想
314
阅读
6.2.3 Mach 的总体结构
315
阅读
6.2.4 处理器管理与分配策略
318
阅读
6.2.5 任务与线程的调度
319
阅读
6.2.6 进程通信
319
阅读
6.2.7 进一步的新发展
321
阅读
6.3 超立方结构上的作业调度
322
阅读
6.3.1 斟本概念
323
阅读
6.3.2 可抢占调度
324
阅读
6.3.3 最小完成时间的调度
326
阅读
6.3.4 不可抢占调度
329
阅读
6.4.1 引论
330
阅读
6.4.2 进程动态调度模型与主要问题
331
阅读
6.4.3 几种主要负荷平衡策略
334
阅读
6.5 HAPARA 进程调度
338
阅读
6.5.1 引言
338
阅读
6.5.2 进程静态调度模型
339
阅读
6.5.3 分配策略
340
阅读
6.5.4 分配算法
342
阅读
6.5.5 推广到相关驱动图的情形
348
阅读
6.5.6 推广到一般拓扑结构的计算机系统
349
阅读
6.5.7 应用到动态进程调度策略
349
阅读
6.6 映射启发调度
349
阅读
本章小结
356
阅读
第七章 并行程序设计环境与工具
358
阅读
7.1 并行程序设计环境与工具概论
358
阅读
7.1.1 各个抽象级并行性的特点与控掘方法
358
阅读
7.1.2 并行程序开发过程(生存周期)中的工具环境的一般特点
359
阅读
7.1.3 当前商用并行程序设计工具与环境的一般特点
360
阅读
7.2 数据分解语言HPF简介
363
阅读
7.2.1 HPF设计背影
363
阅读
7.2.2 HPF概况
365
阅读
7.2.3 数据对准(ALIGN)与分布(DISTRIBUTE)指示
366
阅读
7.2.4 数据并行语句与指示
369
阅读
7.2.5 展望
371
阅读
7.3 性能监控与分析工具
372
阅读
7.3.1 Paraide的总体结构
372
阅读
7.3.2 Paraide的设计思想
374
阅读
7.4 并行程序设计方法展望
376
阅读
本章小结
378
阅读
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