并行處理技術(shù)

第一章  并行處理概述
1.1  并行性概念
1.1.1  并行性的等級(jí)
1.1.2  并行性的等級(jí)
1.2  計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中并行性的發(fā)展
1.2.1  并行性開(kāi)發(fā)的途徑
1.2.2  計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的并行性發(fā)展
1.3  并行處理計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)及要研究的問(wèn)題
1.4  并行處理技術(shù)的應(yīng)用
1.4.1  預(yù)測(cè)模型和模擬
1.4.2  工程設(shè)計(jì)和自動(dòng)化
1.4.3  能源勘探
1.4.4  醫(yī)學(xué)、軍事和基礎(chǔ)研究  
習(xí)題
第二章  流水線處理機(jī)和向量流水處理機(jī)
2.1  流水的基本原理和流水線的分類
2.1.1  流水處理的基本原理
2.1.2  流水線的分類
2.2  流水線處理機(jī)的主要性能
2.2.1  吞吐率
2.2.2  效率
2.2.3  流水線工作舉例
2.3  流水的相關(guān)處理和控制機(jī)構(gòu)
2.3.1  流水線中的相關(guān)
2.3.2  局部性相關(guān)的處理
2.3.3  流水機(jī)器的中斷處理
2.3.4  全局性相關(guān)的處理
2.3.5  流水線調(diào)度
2.4  向量的流水處理與向量流水處理機(jī)
2.4.1  向量的流水處理
2.4.2  向量流水處理機(jī)
2.5  指令級(jí)高度并行的超級(jí)處理機(jī)
2.5.1  超標(biāo)量處理機(jī)
2.5.2  超長(zhǎng)指令字處理機(jī)
2.5.3  超流水線處理機(jī)
習(xí)題
第三章  陣列處理機(jī)
3.1  陣列處理機(jī)的構(gòu)形與特點(diǎn)
3.1.1  陣列處理機(jī)的基本構(gòu)形
3.1.2  陣列處理機(jī)的特點(diǎn)
3.2  陣列處理機(jī)的互連網(wǎng)絡(luò)
3.2.1  概述
3.2.2  基本的單級(jí)互連網(wǎng)絡(luò)
3.2.3  多級(jí)互連網(wǎng)絡(luò)
3.2.4  全排列網(wǎng)絡(luò)
3.3  并行存貯器的無(wú)沖突訪問(wèn)
3.4  陣列處理機(jī)舉例
3.4.1  ILLIAC IV陣列處理機(jī)
3.4.2  BSP科學(xué)處理機(jī)
3.4.3  其它陣列處理機(jī)
習(xí)題
第四章  多處理機(jī)
4.1  多處理機(jī)的特點(diǎn)及主要技術(shù)問(wèn)題
4.2  多處理機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)
4.2.1  緊耦合多處理機(jī)
4.2.2  松耦合多處理機(jī)
4.3  多處理機(jī)的機(jī)間互連形式
4.3.1  總線形式
4.3.2  環(huán)形互連形式
4.3.3  交叉開(kāi)關(guān)形式
4.3.4  多端口存貯器形式
4.3.5  開(kāi)關(guān)樞鈕結(jié)構(gòu)形式
4.4  多處理機(jī)的存貯器組織
4.4.1  并行主存貯器的構(gòu)成
4.4.2  Cache的一致性問(wèn)題
4.5  多處理機(jī)的性能
4.5.1  任務(wù)粒度與系統(tǒng)性能
4.5.2  性能模型與分析
習(xí)題
第五章  脈動(dòng)陣列機(jī)和數(shù)據(jù)流機(jī)
5.1  脈動(dòng)陣列機(jī)
5.1.1  脈動(dòng)陣列結(jié)構(gòu)的原理
5.1.2  面向特定算法的脈動(dòng)陣列結(jié)構(gòu)
5.1.3  通用的脈動(dòng)陣列結(jié)構(gòu)
5.2  數(shù)據(jù)流機(jī)
5.2.1  數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的概念
5.2.2  數(shù)據(jù)流程序圖和語(yǔ)言
5.2.3  數(shù)據(jù)流計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)
5.2.5  數(shù)據(jù)庫(kù)機(jī)器存在的問(wèn)題
習(xí)題
第六章  并行程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言和并行編譯程序
6.1  向量處理基礎(chǔ)
6.1.1  基本概念
6.1.2  向量指令
6.1.3  向量化方法
6.2  程序相關(guān)圖
6.2.1  程序相關(guān)圖
6.2.2  數(shù)據(jù)相關(guān)
6.2.3  控制相關(guān)
6.2.4  Bernstein條件
6.2.5  并行程序結(jié)構(gòu)的表示
6.3  并行語(yǔ)言和并行編譯
6.3.1  并行程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言
6.3.2  并行編譯技術(shù)
6.4  并行程序設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)環(huán)境
6.4.1  概述
6.4.2  可視化技術(shù)
6.4.3  可視化并行計(jì)算
6.4.4  并行程序設(shè)計(jì)環(huán)境舉例
習(xí)題
第七章  多處理機(jī)操作系統(tǒng)
7.1  概述
7.1.1  多處理機(jī)操作系統(tǒng)的復(fù)雜性
7.1.2  多處理機(jī)操作系統(tǒng)的主要特征
7.1.3  多處理機(jī)操作系統(tǒng)的分類
7.2  任務(wù)分配與進(jìn)程調(diào)度
7.2.1  基本概念
7.2.2  任務(wù)靜態(tài)分配算法
7.2.3  隨機(jī)調(diào)度模型
7.2.4  緊緊耦合多處理機(jī)系統(tǒng)的進(jìn)程調(diào)度
7.2.5  網(wǎng)格結(jié)構(gòu)并行機(jī)的處理機(jī)調(diào)度
7.3  多處理機(jī)系統(tǒng)中的進(jìn)程通信
7.4  多處理機(jī)操作系統(tǒng)的發(fā)展
7.4.1  UNIX的標(biāo)準(zhǔn)化
7.4.2  UNIX的并行化
7.4.3  UNIX并行化需要解決的問(wèn)題
習(xí)題
第八章  并行算法的一般概念
8.1  什么是并行算法
8.1.1  并行算法的定義
8.1.2  計(jì)算問(wèn)題的分類
8.1.3  并行算法和串行算法的關(guān)系
8.1.4  研究并行算法的幾種途徑
8.1.5  設(shè)計(jì)并行算法應(yīng)該注意的幾個(gè)問(wèn)題
8.2  并行算法度量和評(píng)價(jià)的基本參數(shù)
8.2.1  運(yùn)行時(shí)間
8.2.2  處理機(jī)臺(tái)數(shù)
8.2.3  并行度
8.2.4  加速比與效率
8.2.5  成本
8.2.6  并行算法的復(fù)雜性
8.3  并行算法的復(fù)雜性
8.3.1  時(shí)間復(fù)雜性和空間復(fù)雜性
8.3.2  階的表示
8.3.3  算法復(fù)雜性分析
8.3.4  MIMD計(jì)算機(jī)上算法復(fù)雜性分析
8.4  并行算法的分類
8.4.1  并行算法的分類
8.4.2  MIMD算法的分類
習(xí)題
第九章  SIMD算法
9.1  SIMD計(jì)算機(jī)上的求和算法
9.1.1  SIMD-CC模型上的求和算法
9.1.2  SIMD-SE模型上的求和算法
9.1.3  SIMD-MC模型上的求和算法
9.2  矩陣乘法
9.2.1  時(shí)間復(fù)雜性為O(n2)的矩陣乘法
9.2.2  時(shí)間復(fù)雜性為O(nlog n)的矩陣乘法
9.2.3  二維陣列的矩陣乘法
9.3  線性遞歸問(wèn)題
9.3.1  基本概念
9.3.2  倍增法
9.3.3  分段法
9.4  線性代數(shù)方法組的并行算法
9.4.1  高斯(Gauss)消去法
9.4.2  列主元消去法
9.4.3  雅可比(Jacobi)迭代法
9.4.4  塞德?tīng)?Seidel)迭代法
9.4.5  QIF算法
9.5  稀疏線性代數(shù)方法組的并行求解
9.5.1  消去法
9.5.2  奇偶消去法
習(xí)題
第十章  MIMD算法
10.1  同步MIMD算法
10.1.1  一般算術(shù)表達(dá)式求值的并行計(jì)算
10.1.2  同步MIMD算法的同步機(jī)制
10.1.3  用區(qū)間分割法求代數(shù)議程的根
10.1.4  用牛頓法求代數(shù)方程的根
10.1.5  用同步迭代法解偏微分方程的邊界值問(wèn)題
10.2  異步MIMD算法
10.2.1  異步迭代法
10.2.2  MIMD并行排序算法
習(xí)題
主要參考文獻(xiàn)