并行編程模式

內(nèi)容概要

本書是每個軟件開發(fā)人員學習并行編程的權(quán)威教程，書中并沒有過多地介紹理論，而是給出了并行程序員所面臨的一些挑戰(zhàn)及其解決方案，并對當前現(xiàn)實中的并行API的用法給出了一些實例。書中引入了一種完整的、易于訪問的模式語言，幫助任何有經(jīng)驗的開發(fā)人員編寫高效的并行代碼。通過學習本書，讀者將意識到模式是掌握并行編程的最佳方式。本書不僅適用于大專院校計算機科學相關(guān)專業(yè)的師生，而且也特別適用于各類軟件開發(fā)人員。    本書主要內(nèi)容：   了解并行計算的前景以及并行開發(fā)人員所面臨的一些挑戰(zhàn)；   在軟件設(shè)計問題中尋找并發(fā)性，并半它分解成多個并發(fā)任務(wù)；   管理不同任務(wù)中數(shù)據(jù)的使用；   創(chuàng)建一種能夠高效地利用并發(fā)性的算法結(jié)構(gòu)；   將算法結(jié)構(gòu)關(guān)聯(lián)到實現(xiàn)它們所需要的API；   講解用于實現(xiàn)并行程序的專用軟件結(jié)構(gòu)；   熟悉當今主要的并行編程環(huán)境：OpenMP、MPI和Java。

作者簡介

Timothy G. Mattson博士是INTEL生命科學方面的企業(yè)經(jīng)理。其研究集中于為程序員簡化并行計算的技術(shù)，尤其是計算生物學方面的技術(shù)。
    Beverly A. Sanders博士是Gainesville市Florida大學計算機與信息科學和工程系的教授。其研究領(lǐng)域包括形式方法、組件系統(tǒng)和設(shè)計模式。

書籍目錄

第1章 并行編程的模式語言 1.1 引言 1.2 并行編程 1.3 設(shè)計模式和模式語言 1.4 并行編程的模式語言第2章 并行計算的背景和術(shù)語 2.1 并行程序與操作系統(tǒng)的并發(fā)性比較 2.2 并行體系結(jié)構(gòu)簡介  2.2.1 Flynn分類法  2.2.2 MIMD的進一步分類  2.2.3 小結(jié) 2.3 并行編程環(huán)境 2.4 并行計算術(shù)語 2.5 并行計算的度量 2.6 通信  2.6.1 延遲和帶寬  2.6.2 重疊通信和計算與隱藏延遲 2.7 本章小結(jié)第3章 “尋找并發(fā)性”設(shè)計空間 3.1 設(shè)計空間簡介  3.1.1 概述  3.1.2 使用分解模式  3.1.3 示例的背景 3.2 任務(wù)分解模式 3.3 數(shù)據(jù)分解模式 3.4 分組任務(wù)模式 3.5 排序任務(wù)模式 3.6 數(shù)據(jù)共享模式 3.7 設(shè)計評估模式 3.8 本章小結(jié)第4章 “算法結(jié)構(gòu)”設(shè)計空間 4.1 概述 4.2 選擇一種算法結(jié)構(gòu)模式     4.2.1 目標平臺  4.2.2 主要組織原則  4.2.3 算法結(jié)構(gòu)決策樹  4.2.4 重新評估 4.3 示例  4.3.1 醫(yī)學成像   4.3.2 分子動力學 4.4 任務(wù)并行模式 4.5 分治模式 4.6 幾何分解模式 4.7 遞歸數(shù)據(jù)模式 4.8 流水一模式 4.9 基于事件的協(xié)作模式第5章 “支持結(jié)構(gòu)”設(shè)計空間 5.1 概述  5.1.1 程序構(gòu)造模式   5.1.2 表示數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的模式 5.2 面臨的問題 5.3 模式的選擇 5.4 SPMD模式 5.5 主/輔助進程模式 5.6 循環(huán)并行模式 5.7 派生/連接模式 5.8 共享數(shù)據(jù)模式 5.9 共享隊例模式 5.10 分布式數(shù)組模式 5.11 其他支持結(jié)構(gòu)  5.11.1 SIMD  5.11.2 MPMD  5.11.3 客戶-服務(wù)器計算  5.11.4 使用聲明語言的并發(fā)編程  5.11.5 問題求解環(huán)境第6章 “實現(xiàn)機制”設(shè)計空間 6.1 概述 6.2 UE的管理  6.2.1 線程的創(chuàng)建/銷毀  6.2.2 進程的創(chuàng)建/銷毀 6.3 同步  6.3.1 存儲器同步和圍柵   6.3.2 柵欄  6.3.3 互斥 6.4 通信  6.4.1 消息傳遞   6.4.2 集合通信     6.4.3 其他通信構(gòu)造附錄A OpenMP簡介 A.1 核心概念 A.2 結(jié)構(gòu)塊和指令格式 A.3 工作分攤法 A.4 數(shù)據(jù)環(huán)境子句 A.5 OpenMP運行時庫 A.6 同步 A.7 調(diào)度子句 A.8 本附錄小結(jié)附錄B MPI簡介 B.1 概念 B.2 啟動 B.3 基本的點到點消息傳遞 B.4 集合操作 B.5 高級的點到點消息傳遞方法 B.6 MPI和FORTRAN B.7 本附錄小結(jié)附錄C Java并發(fā)編程簡介 C.1 線程的創(chuàng)建  C.1.1 匿名的內(nèi)部類  C.1.2 Executor和工廠方法 C.2 原子性存儲器同步和volatile關(guān)鍵字 C.3 同步塊 C.4 等待并通知 C.5 鎖 C.6 其他同步機制和共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) C.7 中斷術(shù)語表參考文獻

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