商品簡介
《世界著名計算機教材精選：算法與並行計算》從基本並行算法的介紹以及並行計算方法的應用兩個方面，對並行算法做了比較全面的闡述。在基本概念與技術部分，不僅給出了串行算法、並行算法以及正則迭代算法的介紹，為了加深讀者對並行計算的理解，本書還對與硬件相關的技術進行了介紹，包括提升單處理器性能的手段以及並行計算機的體系結構、互聯網絡等。在此基礎上，介紹了相關的並行軟件工具。當讀者對這些基本的概念有了瞭解之後，對一些重要的算法以及分析技術進行了介紹。在算法應用部分，分別對一維有限脈衝響應(FIR)數碼濾波器、二維和三維無限脈衝響應(IIR)數碼濾波器、多采樣率抽樣器和中斷器、模式識別、視頻壓縮運動估計、二階加瓦羅域乘法與除法、快速傅裡葉變換、線性方程、有限差分法等給出了其並行應用方法，深入討論r其實現方法與技術。
《世界著名計算機教材精選：算法與並行計算》適合計算機工程、電氣工程和計算機科學行業的研究人員和研究生。．
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《世界著名計算機教材精選:算法與并行計算》適合計算機工程、電氣工程和計算機科學行業的研究人員和研究生。
目次
第1章 引言
第2章 增強單處理器的性能
第3章 並行計算機
第4章 共享內存多處理器
第5章 互連網絡
第6章 併發平臺
第7章 針對並行算法的特別技術
第8章 非串行-並行算法
第9章 z-變換分析
第10章 依賴關係圖分析
第11章 計算幾何分析
第12章 實例: 一維IIR數字濾波器
第13章 案例分析: 二維與三維數字濾波器
第14章 實例分析： 多重速率的採樣器和插值器
第15章 案例學習: 模式匹配
第16章 案例學習: 用於視頻壓縮的運動估計
第17章 範例分析: 2m階伽羅瓦域乘法
第18章 範例分析: 2m階伽羅瓦域的多項式除法
第19章 快速傅裡葉變換
第20章 求解線性方程組
第21章 使用有限差分法求解偏微分方程
參考文獻．
書摘/試閱
一對多（組播）
一對多操作涉及一個發送端處理器和多個接收端處理器。圖3.8（b）給出了一對多的通信模式。圖中只顯示了一個源到多個接收處理器的通信，但通常情況下，所有的處理器可以在同一時間執行一對多通信。接收處理器的數量取決于該算法的細節，以及如何完成任務到處理器的映射。此操作通常是在每次迭代中進行，因此必須做到高效率。大部分時間里，假設相鄰的處理器之間的時鐘同步已經完成，源寄存器和目的寄存器之間進行一個簡單的數據交換。在其他情況下，雙向方式（即數據一確認）甚至四向握手（即請求一確認一數據一確認）也是必要的。
一對全部（廣播）
廣播業務涉及在系統中發送相同的數據給所有處理器。圖3.8（c）顯示了處理器之間的廣播通信模式。這種模式在提供數據給所有處理器時非常有用。它也可能意味著一個處理器作為發送端，其他處理器接收數據。我們將在脈動陣列和SIMD機上看到這種通信。
收集
收集操作包括從幾個或全部處理器收集數據。圖3.8（d）顯示了處理器之間的收集通信模式。假設我們有P個處理器，所需收集數據的時間可以被計算為
其中為傳輸一接收一處理一個數據項所需的時間。
規約
規約操作與收集操作類似，除了一些操作是針對收集到的數據。圖3.8（d）顯示了處理器之間的規約通信模式。一個規約操作的例子是當所有的處理器產生的所有數據相加以產生一個最終值。當需要規約的數據很多時，這項任務可能需要很長一段時間。假設我們有P個產生待加數據的處理器，總的時間預計為
其中，是處理器處理一對已收到數據單元所需的時間。
層次化地執行規約操作可能是值得的。在這種情況下，規約延遲時間為
3.11.2消息傳遞（MP）通信機制
MP主要用于分布式內存機器。兩個處理器之間傳遞消息過程涉及使用send（）和recv（）庫函數。程序員使用send（destination，message）庫函數來確定目的處理器或進程的ID以及要發送的數據。程序員還必須使用recv（source，message type）lt葷函數指定源處理器或進程的ID和接收數據的類型。
為了讓兩個處理器使用MP通信，需要兩個操作：
（1）在它們之間建立通信鏈路。鏈路建立依賴于互聯網絡的特性。我們可以考慮鏈路的物理性質（硬件）或它的邏輯性質（地址、單向或雙向、能力、信息大小等）。
（2）通過send（）和reev（）庫函數交換消息。
MPI是一個為了改善MP的使用和可移植性而開發的標準。
MP同步確保處理器之間的正確通信。同步必須由程序員認真處理，因為執行send（）和RECV（）庫函數是在操作系統或運行在處理器上的系統的控制下的。同步策略有兩種類型：
同步或阻塞，發送方在它執行了send（）庫函數之后暫停執行，直到消息被接收。此外，接收方在執行RECV（）庫調函數后暫停，直到消息可用。
異步或非阻塞，發送方執行send（）庫函數后繼續執行。此外，接收方執行RECV（）庫函數后也繼續執行。
MPI標準支持單播和廣播通信方式。
