本書是并行計(jì)算系列叢書之開篇，它以并行計(jì)算為主題，圍繞并行計(jì)算機(jī)、并行算法和并行程序設(shè)計(jì)展開討論，強(qiáng)調(diào)融并行計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)、數(shù)值與非數(shù)值的并行算法設(shè)計(jì)以及并行程序設(shè)計(jì)為一體，著力形成并行計(jì)算“結(jié)構(gòu)——算法——編程——應(yīng)用”完整的學(xué)科體系與系統(tǒng)的課程框架，在著重討論并行計(jì)算學(xué)科基礎(chǔ)核心內(nèi)容的同時(shí)，也力圖反映本學(xué)科的新近成就和發(fā)展趨勢(shì)。
陳國良，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授，博士生導(dǎo)師，中國科學(xué)院院士，首屆高等學(xué)校國家教學(xué)名師。1938年6月生于安徽省潁上縣，1961年畢業(yè)于西安交通大學(xué)計(jì)算數(shù)學(xué)與計(jì)算儀器專業(yè)。19811983年在美國普渡大學(xué)做訪問學(xué)者，1984年至今曾多次應(yīng)邀赴東京大學(xué)、京都大學(xué)、普渡大學(xué)、澳大利亞國立大學(xué)、格里福斯大學(xué)、堪薩斯城市大學(xué)、艾奧瓦大學(xué)、香港城市大學(xué)、香港理工大學(xué)、澳門大學(xué)等講學(xué)交流。現(xiàn)任國家高性能計(jì)算中心(合肥)主任，國際高性能計(jì)算(亞洲)常務(wù)理事，教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)主任，中國計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)理事和高性能計(jì)算專業(yè)委員會(huì)主任等。曾任國家教育部高等學(xué)校計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)副主任，全國高等教育電子、電工和信息類專業(yè)自考指導(dǎo)委員會(huì)副主任，安徽省計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)理事長，全國自然科學(xué)名詞審定委員會(huì)委員，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)計(jì)算機(jī)系主任等。
陳國良教授長期從事計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的研究與教學(xué)工作。主要研究領(lǐng)域?yàn)椴⑿兴惴ê透咝阅苡?jì)算及其應(yīng)用等。先后承擔(dān)10多項(xiàng)國家863計(jì)劃、國家攀登計(jì)劃、國家自然科學(xué)基金、國家973計(jì)劃等科研項(xiàng)目。取得了多項(xiàng)被國內(nèi)外廣泛引用、達(dá)國際先進(jìn)水平的科研成果，發(fā)表論文200多篇，出版著作9部、譯著5部，參與主編計(jì)算機(jī)類辭典、詞匯5部。曾獲國家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、國家級(jí)教學(xué)成果二等獎(jiǎng)、國家教育部科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)、中國科學(xué)院科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)、全國優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)、水利部大禹一等獎(jiǎng)、安徽省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)等20余項(xiàng)，并獲2001年度“國家863計(jì)劃15周年先進(jìn)個(gè)人重要貢獻(xiàn)獎(jiǎng)”和2009年度安徽省重大科技成就獎(jiǎng)。
長期以來，陳國良教授圍繞著并行算法的教學(xué)與研究，逐漸形成了一套完整的“算法理論-算法設(shè)計(jì)-算法實(shí)現(xiàn)”的并行算法學(xué)科體系，提出了“并行機(jī)結(jié)構(gòu)-并行算法-并行編程-并行應(yīng)用”一體化的并行計(jì)算研究方法，營造了我國并行算法類的教學(xué)基地。他先后指導(dǎo)培養(yǎng)研究生100多名，為我國培養(yǎng)了一批在國內(nèi)外從事算法研究和教學(xué)的高級(jí)人才。曾榮獲1998年度安徽省教育系統(tǒng)勞動(dòng)模范、安徽省優(yōu)秀教師稱號(hào)、2001年度寶鋼教育基金優(yōu)秀教師特等獎(jiǎng)、2003年度第一屆高等學(xué)校教學(xué)名師獎(jiǎng)。所帶領(lǐng)的“并行計(jì)算相關(guān)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)”2009年被評(píng)為國家級(jí)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。
陳國良教授是我國非數(shù)值并行算法研究的學(xué)科帶頭人。他率先創(chuàng)建的我國第一個(gè)國家高性能計(jì)算中心是我國并行算法研究、環(huán)境科學(xué)與工程計(jì)算軟件的重要基地，在學(xué)術(shù)界和教育界有一定的影響和地位。
第一篇 并行計(jì)算硬件平臺(tái)：并行計(jì)算機(jī)
第一章 并行計(jì)算與并行計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)模型
1.1 計(jì)算與計(jì)算機(jī)科學(xué)
1.1.1 科學(xué)發(fā)現(xiàn)的第三支柱；計(jì)算科學(xué)
1.1.2 計(jì)算科學(xué)與計(jì)算機(jī)科學(xué)
1.2 單處理機(jī)與指令級(jí)并行
1.2.1 加快CPU執(zhí)行速度
1.2.2 減少存儲(chǔ)延遲
1.2.3 改善輸入和輸出以及網(wǎng)絡(luò)性能
1.3 多核處理器與線程級(jí)并行
1.3.1 單核處理器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1.3.2 多核處理器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
1.3.3 多核處理器實(shí)例
1.4 并行計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)
1.4.1 并行計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)模型
1.4.2 并行計(jì)算機(jī)訪存模型
1.4.3 并行計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)組織
1.5 并行計(jì)算概述
1.5.1 關(guān)于并行計(jì)算
1.5.2 并行計(jì)算研究現(xiàn)狀
1.6 小結(jié)和導(dǎo)讀
習(xí)題
第二章 并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)互連與基本通信操作
2.1 并行計(jì)算機(jī)互連網(wǎng)絡(luò)
2.1.1 系統(tǒng)互連
2.1.2 靜態(tài)互連網(wǎng)絡(luò)
2.1.3 動(dòng)態(tài)互連網(wǎng)絡(luò)
2.1.4 標(biāo)準(zhǔn)互連網(wǎng)絡(luò)
2.2 選路方法與開關(guān)技術(shù)
2.2.1 選路方法
2.2.2 并關(guān)技術(shù)
2.3 單一信包一到一傳輸
2.4 一到多播送
2.4.1 使用SF進(jìn)行一到多播送
2.4.2 使用CT進(jìn)行一到多播送
2.5 多到多播送
2.5.1 使用SF進(jìn)行多到多播送
2.5.2 使用CT進(jìn)行多到多播送
2.6 小結(jié)和導(dǎo)讀
習(xí)題
第三章 典型并行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)介紹
3.1 共享存儲(chǔ)多處理機(jī)系統(tǒng)
3.1.1 對(duì)稱多處理機(jī)SMP結(jié)構(gòu)特性
3.1.2 SGI Challenge系統(tǒng)
3.2 分布存儲(chǔ)多計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
3.2.1 大規(guī)模并行處理機(jī)MPP結(jié)構(gòu)特性
3.2.2 ASCI Option Red MPP系統(tǒng)
3.3 分布共享存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
3.3.1 分布共享存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)特性
3.3.2 SGIOrigin2000系統(tǒng)
3.4 機(jī)群系統(tǒng)
3.4.1 大規(guī)模并行處理系統(tǒng)MPP機(jī)群SP2
3.4.2 工作站機(jī)群COW
3.4.3 Berkeley的NOW計(jì)劃
3.5 小結(jié)和導(dǎo)讀
習(xí)題
第四章 并行計(jì)算性能評(píng)測(cè)
4.1 并行計(jì)算機(jī)的一些基本性能指標(biāo)
4.1.1 CPU和存儲(chǔ)器的某些基本性能指標(biāo)
4.1.2 通信開銷
4.1.3 機(jī)器的成本、價(jià)格與性能價(jià)格比
4.2 加速比性能定律
4.2.1 Amdahl定律
4.2.2 Gustafson定律
4.2.3 Sun和Ni定律
4.2.4 有關(guān)加速的討論
4.3 可擴(kuò)放性評(píng)測(cè)標(biāo)準(zhǔn)
4.3.1 并行計(jì)算的可擴(kuò)放性
4.3.2 等效率度量標(biāo)準(zhǔn)
4.3.3 等速度度量標(biāo)準(zhǔn)
4.3.4 平均延遲度量標(biāo)準(zhǔn)
4.3.5 有關(guān)可擴(kuò)放性標(biāo)準(zhǔn)的討論
4.4 基準(zhǔn)測(cè)試程序
4.4.1 基本的測(cè)試程序
4.4.2 數(shù)學(xué)庫測(cè)試程序
4.4.3 并行測(cè)試程序
4.5 小結(jié)和導(dǎo)讀
習(xí)題
第二篇 并行計(jì)算理論基礎(chǔ)：并行算法（上）——并行算法設(shè)計(jì)
第五章 并行算法與井行計(jì)算模型
4.5.1 并行算法的基礎(chǔ)知識(shí)
5.1.1 并行算法的定義和分類
5.1.2 并行算法的表達(dá)
5.1.3 并行算法的復(fù)雜性度量
5.1.4 并行算法中的同步與通信
5.2 并行計(jì)算模型
5.2.1 PRAM模型
5.2.2 異步PRAM模型
5.2.3 BSP模型
5.2.4 LogP模型
5.2.5 對(duì)BSP和LogP的評(píng)注
5.2.6 層次存儲(chǔ)模型
5.2.7 分層并行計(jì)算模型
5.3 小結(jié)和導(dǎo)讀
習(xí)題
第六章 并行算法基本設(shè)計(jì)策略
6.1 串行算法的直接并行化
6.1.1 設(shè)計(jì)策略描述
6.1.2 快排序算法的并行化
6.2 從問題描述開始設(shè)計(jì)并行算法
6.2.1 串匹配算法
6.2.2 KMP串行串匹配算法
6.2.3 并行串匹配算法的設(shè)計(jì)思路
6.3 借用已有算法求解新問題
……
第二篇 并行計(jì)算理論基礎(chǔ)：并行算法（下）——并行算法設(shè)計(jì)
第三篇 并行計(jì)算軟件支撐：并行編程
附錄篇 并行計(jì)算發(fā)展動(dòng)力：并行應(yīng)用
索引
參考文獻(xiàn)
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