本書是并行計算系列叢書之開篇，它以并行計算為主題，圍繞并行計算機、并行算法和并行程序設計展開討論，強調融并行計算機體系結構、數(shù)值與非數(shù)值的并行算法設計以及并行程序設計為一體，著力形成并行計算“結構——算法——編程——應用”完整的學科體系與系統(tǒng)的課程框架，在著重討論并行計算學科基礎核心內(nèi)容的同時，也力圖反映本學科的新近成就和發(fā)展趨勢。
陳國良，中國科學技術大學教授，博士生導師，中國科學院院士，首屆高等學校國家教學名師。1938年6月生于安徽省潁上縣，1961年畢業(yè)于西安交通大學計算數(shù)學與計算儀器專業(yè)。19811983年在美國普渡大學做訪問學者，1984年至今曾多次應邀赴東京大學、京都大學、普渡大學、澳大利亞國立大學、格里福斯大學、堪薩斯城市大學、艾奧瓦大學、香港城市大學、香港理工大學、澳門大學等講學交流�，F(xiàn)任國家高性能計算中心(合肥)主任，國際高性能計算(亞洲)常務理事，教育部高等學校計算機基礎課程教學指導委員會主任，中國計算機學會理事和高性能計算專業(yè)委員會主任等。曾任國家教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會副主任，全國高等教育電子、電工和信息類專業(yè)自考指導委員會副主任，安徽省計算機學會理事長，全國自然科學名詞審定委員會委員，中國科學技術大學計算機系主任等。
陳國良教授長期從事計算機科學技術的研究與教學工作。主要研究領域為并行算法和高性能計算及其應用等。先后承擔10多項國家863計劃、國家攀登計劃、國家自然科學基金、國家973計劃等科研項目。取得了多項被國內(nèi)外廣泛引用、達國際先進水平的科研成果，發(fā)表論文200多篇，出版著作9部、譯著5部，參與主編計算機類辭典、詞匯5部。曾獲國家科技進步二等獎、國家級教學成果二等獎、國家教育部科技進步一等獎、中國科學院科技進步二等獎、全國優(yōu)秀教材一等獎、水利部大禹一等獎、安徽省科技進步二等獎等20余項，并獲2001年度“國家863計劃15周年先進個人重要貢獻獎”和2009年度安徽省重大科技成就獎。
長期以來，陳國良教授圍繞著并行算法的教學與研究，逐漸形成了一套完整的“算法理論-算法設計-算法實現(xiàn)”的并行算法學科體系，提出了“并行機結構-并行算法-并行編程-并行應用”一體化的并行計算研究方法，營造了我國并行算法類的教學基地。他先后指導培養(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的高級人才。曾榮獲1998年度安徽省教育系統(tǒng)勞動模范、安徽省優(yōu)秀教師稱號、2001年度寶鋼教育基金優(yōu)秀教師特等獎、2003年度第一屆高等學校教學名師獎。所帶領的“并行計算相關課程教學團隊”2009年被評為國家級教學團隊。
陳國良教授是我國非數(shù)值并行算法研究的學科帶頭人。他率先創(chuàng)建的我國第一個國家高性能計算中心是我國并行算法研究、環(huán)境科學與工程計算軟件的重要基地，在學術界和教育界有一定的影響和地位。
第一篇 并行計算硬件平臺：并行計算機
第一章 并行計算與并行計算機結構模型
1.1 計算與計算機科學
1.1.1 科學發(fā)現(xiàn)的第三支柱；計算科學
1.1.2 計算科學與計算機科學
1.2 單處理機與指令級并行
1.2.1 加快CPU執(zhí)行速度
1.2.2 減少存儲延遲
1.2.3 改善輸入和輸出以及網(wǎng)絡性能
1.3 多核處理器與線程級并行
1.3.1 單核處理器結構設計
1.3.2 多核處理器結構設計
1.3.3 多核處理器實例
1.4 并行計算機體系結構
1.4.1 并行計算機結構模型
1.4.2 并行計算機訪存模型
1.4.3 并行計算機存儲組織
1.5 并行計算概述
1.5.1 關于并行計算
1.5.2 并行計算研究現(xiàn)狀
1.6 小結和導讀
習題
第二章 并行計算機系統(tǒng)互連與基本通信操作
2.1 并行計算機互連網(wǎng)絡
2.1.1 系統(tǒng)互連
2.1.2 靜態(tài)互連網(wǎng)絡
2.1.3 動態(tài)互連網(wǎng)絡
2.1.4 標準互連網(wǎng)絡
2.2 選路方法與開關技術
2.2.1 選路方法
2.2.2 并關技術
2.3 單一信包一到一傳輸
2.4 一到多播送
2.4.1 使用SF進行一到多播送
2.4.2 使用CT進行一到多播送
2.5 多到多播送
2.5.1 使用SF進行多到多播送
2.5.2 使用CT進行多到多播送
2.6 小結和導讀
習題
第三章 典型并行計算機系統(tǒng)介紹
3.1 共享存儲多處理機系統(tǒng)
3.1.1 對稱多處理機SMP結構特性
3.1.2 SGI Challenge系統(tǒng)
3.2 分布存儲多計算機系統(tǒng)
3.2.1 大規(guī)模并行處理機MPP結構特性
3.2.2 ASCI Option Red MPP系統(tǒng)
3.3 分布共享存儲計算機系統(tǒng)
3.3.1 分布共享存儲計算機系統(tǒng)特性
3.3.2 SGIOrigin2000系統(tǒng)
3.4 機群系統(tǒng)
3.4.1 大規(guī)模并行處理系統(tǒng)MPP機群SP2
3.4.2 工作站機群COW
3.4.3 Berkeley的NOW計劃
3.5 小結和導讀
習題
第四章 并行計算性能評測
4.1 并行計算機的一些基本性能指標
4.1.1 CPU和存儲器的某些基本性能指標
4.1.2 通信開銷
4.1.3 機器的成本、價格與性能價格比
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 有關加速的討論
4.3 可擴放性評測標準
4.3.1 并行計算的可擴放性
4.3.2 等效率度量標準
4.3.3 等速度度量標準
4.3.4 平均延遲度量標準
4.3.5 有關可擴放性標準的討論
4.4 基準測試程序
4.4.1 基本的測試程序
4.4.2 數(shù)學庫測試程序
4.4.3 并行測試程序
4.5 小結和導讀
習題
第二篇 并行計算理論基礎：并行算法（上）——并行算法設計
第五章 并行算法與井行計算模型
4.5.1 并行算法的基礎知識
5.1.1 并行算法的定義和分類
5.1.2 并行算法的表達
5.1.3 并行算法的復雜性度量
5.1.4 并行算法中的同步與通信
5.2 并行計算模型
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BSP和LogP的評注
5.2.6 層次存儲模型
5.2.7 分層并行計算模型
5.3 小結和導讀
習題
第六章 并行算法基本設計策略
6.1 串行算法的直接并行化
6.1.1 設計策略描述
6.1.2 快排序算法的并行化
6.2 從問題描述開始設計并行算法
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計思路
6.3 借用已有算法求解新問題
……
第二篇 并行計算理論基礎：并行算法（下）——并行算法設計
第三篇 并行計算軟件支撐：并行編程
附錄篇 并行計算發(fā)展動力：并行應用
索引
參考文獻
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