並行程序設計 pdf epub mobi txt 电子书 下载 2025

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Barry Wilkinson

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<div class="indent" id="dir_1318220_full" style="display:none"> 第一部分 基本技术<br/> 第1章 并行计算机 2<br/> 1.1 对计算速度的需求 2<br/> 1.2 提高计算速度的潜力 4<br/> 1.2.1　加速系数 4<br/> 1.2.2 什么是最大的加速比 5<br/> 1.2.3 消息传递计算 9<br/> 1.3 并行计算机的类型 9<br/> 1.3.1 共享存储器多处理机系统 10<br/> 1.3.2 消息传递多计算机 11<br/> 1.3.3 分布式共享存储器 17<br/> 1.3.4　MIMD和SIMD的分类 17<br/> 1.4 机群计算 18<br/> 1.4.1 以互联计算机作为计算平台 18<br/> 1.4.2 机群的配置 23<br/> 1.4.3 打造“Beowulf风格”的专用机群 26<br/> 1.5 小结 27<br/> 推荐读物 27<br/> 参考文献 28<br/> 习题 30<br/> 第2章 消息传递计算 31<br/> 2.1 消息传递程序设计基础 31<br/> 2.1.1 编程的选择 31<br/> 2.1.2 进程的创建 31<br/> 2.1.3 消息传递例程 33<br/> 2.2 使用计算机机群 37<br/> 2.2.1 软件工具 37<br/> 2.2.2 MPI 37<br/> 2.2.3 伪代码构造 44<br/> 2.3 并行程序的评估 45<br/> 2.3.1 并行执行时间方程式 45<br/> 2.3.2 时间复杂性 48<br/> 2.3.3 对渐近分析的评注 50<br/> 2.3.4 广播/集中的通信时间 50<br/> 2.4 用经验方法进行并行程序的调试和评估 51<br/> 2.4.1 低层调试 52<br/> 2.4.2 可视化工具 52<br/> 2.4.3 调试策略 53<br/> 2.4.4 评估程序 53<br/> 2.4.5 对优化并行代码的评注 55<br/> 2.5 小结 55<br/> 推荐读物 55<br/> 参考文献 56<br/> 习题 57<br/> 第3章 易并行计算 59<br/> 3.1 理想的并行计算 59<br/> 3.2 易并行计算举例 60<br/> 3.2.1 图像的几何转换 60<br/> 3.2.2 曼德勃罗特集 64<br/> 3.2.3 蒙特卡罗法 69<br/> 3.3 小结 73<br/> 推荐读物 73<br/> 参考文献 73<br/> 习题 74<br/> 第4章 划分和分治策略 79<br/> 4.1 划分 79<br/> 4.1.1 划分策略 79<br/> 4.1.2 分治 82<br/> 4.1.3 M路分治 86<br/> 4.2 分治技术举例 87<br/> 4.2.1 使用桶排序法排序 87<br/> 4.2.2 数值积分 91<br/> 4.2.3 N体问题 93<br/> 4.3 小结 96<br/> 推荐读物 97<br/> 参考文献 97<br/> 习题 98<br/> 第5章 流水线计算 104<br/> 5.1 流水线技术 104<br/> 5.2 流水线应用的计算平台 107<br/> 5.3 流水线程序举例 107<br/> 5.3.1 数字相加 108<br/> 5.3.2 数的排序 110<br/> 5.3.3 生成质数 112<br/> 5.3.4 线性方程组求解—特殊个例 114<br/> 5.4 小结 117<br/> 推荐读物 117<br/> 参考文献 117<br/> 习题 117<br/> 第6章 同步计算 122<br/> 6.1 同步 122<br/> 6.1.1 障栅 122<br/> 6.1.2 计数器实现 123<br/> 6.1.3 树实现 124<br/> 6.1.4 蝶形障栅 125<br/> 6.1.5 局部同步 126<br/> 6.1.6 死锁 126<br/> 6.2 同步计算 127<br/> 6.2.1 数据并行计算 127<br/> 6.2.2 同步迭代 129<br/> 6.3 同步迭代程序举例 130<br/> 6.3.1 用迭代法解线性方程组 130<br/> 6.3.2 热分布问题 135<br/> 6.3.3 细胞自动机 142<br/> 6.4 部分同步方法 143<br/> 6.5 小结 144<br/> 推荐读物 144<br/> 参考文献 144<br/> 习题 145<br/> 第7章 负载平衡与终止检测 151<br/> 7.1 负载平衡 151<br/> 7.2 动态负载平衡 152<br/> 7.2.1 集中式动态负载平衡 152<br/> 7.2.2 分散式动态负载平衡 153<br/> 7.2.3 使用线形结构的负载平衡 155<br/> 7.3 分布式终止检测算法 157<br/> 7.3.1 终止条件 157<br/> 7.3.2 使用确认消息实现终止 158<br/> 7.3.3 环形终止算法 158<br/> 7.3.4 固定能量分布式终止算法 160<br/> 7.4 程序举例 160<br/> 7.4.1 最短路径问题 160<br/> 7.4.2 图的表示 161<br/> 7.4.3 图的搜索 162<br/> 7.5 小结 166<br/> 推荐读物 166<br/> 参考文献 167<br/> 习题 168<br/> 第8章 共享存储器程序设计 172<br/> 8.1 共享存储器多处理机 172<br/> 8.2 说明并行性的构造 173<br/> 8.2.1 创建并发进程 173<br/> 8.2.2 线程 175<br/> 8.3 共享数据 178<br/> 8.3.1 创建共享数据 179<br/> 8.3.2 访问共享数据 179<br/> 8.4 并行程序设计语言和构造 185<br/> 8.4.1 并行语言 185<br/> 8.4.2 并行语言构造 186<br/> 8.4.3 相关性分析 187<br/> 8.5 OpenMP 189<br/> 8.6 性能问题 193<br/> 8.6.1 共享数据的访问 193<br/> 8.6.2 共享存储器的同步 195<br/> 8.6.3 顺序一致性 196<br/> 8.7 程序举例 199<br/> 8.7.1 使用UNIX进程的举例 199<br/> 8.7.2 使用Pthread的举例 201<br/> 8.7.3 使用Java的举例 203<br/> 8.8 小结 204<br/> 推荐读物 205<br/> 参考文献 205<br/> 习题 206<br/> 第9章 分布式共享存储器系统及其程序设计 211<br/> 9.1 分布式共享存储器 211<br/> 9.2 分布式共享存储器的实现 212<br/> 9.2.1 软件DSM系统 212<br/> 9.2.2 DSM系统的硬件实现 213<br/> 9.2.3 对共享数据的管理 214<br/> 9.2.4 基于页面系统的多阅读器/单写入器策略 214<br/> 9.3 在DSM系统中实现一致性存储器 214<br/> 9.4 分布式共享存储器的程序设计原语 216<br/> 9.4.1 进程的创建 216<br/> 9.4.2 共享数据的创建 216<br/> 9.4.3 共享数据的访问 217<br/> 9.4.4 同步访问 217<br/> 9.4.5 改进性能的要点 217<br/> 9.5 分布式共享存储器的程序设计 219<br/> 9.6 实现一个简易的DSM系统 219<br/> 9.6.1 使用类和方法作为用户接口 220<br/> 9.6.2 基本的共享变量实现 220<br/> 9.6.3 数据组的重叠 222<br/> 9.7 小结 224<br/> 推荐读物 224<br/> 参考文献 224<br/> 习题 225<br/> 第二部分 算法和应用<br/> 第10章 排序算法 230<br/> 10.1 概述 230<br/> 10.1.1 排序 230<br/> 10.1.2 可能的加速比 230<br/> 10.2 比较和交换排序算法 231<br/> 10.2.1 比较和交换 231<br/> 10.2.2 冒泡排序与奇偶互换排序 233<br/> 10.2.3 归并排序 236<br/> 10.2.4 快速排序 237<br/> 10.2.5 奇偶归并排序 239<br/> 10.2.6 双调谐归并排序 240<br/> 10.3 在专用网络上排序 243<br/> 10.3.1 二维排序 243<br/> 10.3.2 在超立方体上进行快速排序 244<br/> 10.4 其他排序算法 247<br/> 10.4.1 秩排序 248<br/> 10.4.2 计数排序 249<br/> 10.4.3 基数排序 250<br/> 10.4.4 采样排序 252<br/> 10.4.5 在机群上实现排序算法 253<br/> 10.5 小结 253<br/> 推荐读物 254<br/> 参考文献 254<br/> 习题 255<br/> 第11章 数值算法 258<br/> 11.1 矩阵回顾 258<br/> 11.1.1 矩阵相加 258<br/> 11.1.2 矩阵相乘 258<br/> 11.1.3 矩阵-向量相乘 259<br/> 11.1.4 矩阵与线性方程组的关系 259<br/> 11.2 矩阵乘法的实现 259<br/> 11.2.1 算法 259<br/> 11.2.2 直接实现 260<br/> 11.2.3 递归实现 262<br/> 11.2.4 网格实现 263<br/> 11.2.5 其他矩阵相乘方法 266<br/> 11.3 求解线性方程组 266<br/> 11.3.1 线性方程组 266<br/> 11.3.2 高斯消去法 266<br/> 11.3.3 并行实现 267<br/> 11.4 迭代方法 269<br/> 11.4.1 雅可比迭代 269<br/> 11.4.2 快速收敛方法 272<br/> 11.5　小结 274<br/> 推荐读物 275<br/> 参考文献 275<br/> 习题 276<br/> 第12章 图像处理 279<br/> 12.1 低层图像处理 279<br/> 12.2 点处理 280<br/> 12.3 直方图 281<br/> 12.4 平滑、锐化和噪声消减 281<br/> 12.4.1 平均值 281<br/> 12.4.2 中值 283<br/> 12.4.3 加权掩码 284<br/> 12.5 边缘检测 285<br/> 12.5.1 梯度和幅度 285<br/> 12.5.2 边缘检测掩码 286<br/> 12.6 霍夫变换 288<br/> 12.7 向频域的变换 290<br/> 12.7.1 傅里叶级数 291<br/> 12.7.2 傅里叶变换 291<br/> 12.7.3 图像处理中的傅里叶变换 292<br/> 12.7.4 离散傅里叶变换算法的并行化 294<br/> 12.7.5 快速傅里叶变换 296<br/> 12.8 小结 300<br/> 推荐读物 300<br/> 参考文献 300<br/> 习题 302<br/> 第13章 搜索和优化 305<br/> 13.1 应用和技术 305<br/> 13.2 分支限界搜索 306<br/> 13.2.1 顺序分支限界 306<br/> 13.2.2 并行分支限界 307<br/> 13.3 遗传算法 308<br/> 13.3.1 进化算法和遗传算法 308<br/> 13.3.2 顺序遗传算法 310<br/> 13.3.3 初始种群 310<br/> 13.3.4 选择过程 312<br/> 13.3.5 后代的生成 312<br/> 13.3.6 变异 314<br/> 13.3.7 终止条件 314<br/> 13.3.8 并行遗传算法 314<br/> 13.4 连续求精 317<br/> 13.5 爬山法（hill climbing） 318<br/> 13.5.1 银行业务应用问题 319<br/> 13.5.2 爬山法在金融业务中的应用 320<br/> 13.5.3 并行化 321<br/> 13.6 小结 321<br/> 推荐读物 321<br/> 参考文献 322<br/> 习题 323<br/> 附录A 基本的MPI例程 329<br/> 附录B 基本的Pthread例程 335<br/> 附录C OpenMP命令、库函数以及<br/> 环境变量 339<br/> 索引 347<br/> · · · · · · (<a href="javascript:$('#dir_1318220_full').hide();$('#dir_1318220_short').show();void(0);">收起</a>) </div>

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