现代并行计算机原理PDF电子书下载

第一章 绪论 1

1．1 为什么需要并行处理 1

1．2 并行计算机的发展简史 2

1．3 并行处理的定义和分类 3

1．3．1 按并行处理的粒度分类 4

1．3．2 按并行处理的规模分类 4

1．3．3 按编程级分类 4

1．4．2 按耦合程序分类 5

1．4．1 弗林分类法 5

1．4 并行机系统结构分类 5

1．4．3 非冯·诺依曼系统结构 6

1．4．4 并行机系统结构分类图 8

1．5 并行计算机的用途 8

1．6 关于发展并行机的争论 9

1．6．1 Grosch定律 9

1．6．2 Minsky猜想 10

1．6．3 计算机发展迅速论 10

1．7 并行处理中的难题 11

1．6．4 Amdahl 定律 11

1．6．5 小结 11

习题 12

第二章 VLSI 微处理器 13

2．1 VLSI 工艺的发展 13

2．2 VLSI 微处理器的新系统结构 14

2．2．1 RISC技术 14

2．2．2 编译优化 15

2．3 RISC技术的新发展 17

2．4．2 超流水线结构 19

2．4．3 超长指令字结构 19

2．4 多发射结构 19

2．4．1 超标量结构 19

2．5 1860 微处理器 20

2．6 T9000微处理器 23

2．7 Alpha 21064 微处理器 27

习题 29

3．2．1 单总线系统 30

3．2 总线通信 30

第三章 互连通信技术 30

3．1 概述 30

3．2．2 总线仲裁 31

3．2．3 多层总线 33

3．3 开关网络 34

3．3．1 交叉开关网络 34

3．3．2 单级开关网络 34

3．3．3 多级互连网络 39

3．4 多端口存储器通信 43

3．5 消息传送 44

3．6 蛀孔式通信 46

3．6．1 DS-link通信协议 47

3．6．2 信包传送过程 48

3．6．3 T9000的蛀孔式通信 48

习题 50

4．1 概述 51

4．2 联结机 51

第四章 并行机系统结构 51

4．3 紧耦合多机系统 52

4．4 基于总线的紧耦合多机系统 52

4．4．1 Cache 一致性技术 53

4．4．2 监视与Cache控制器 55

4．4．3 有Cache 多机系统的性能分析 58

4．4．4 多机系统总红 61

4．5 基于交叉开关的紧耦合多机系统 62

4．6 基于多级开关网络的紧耦合多机系统 64

4．7 基于多端口存储器的紧耦合多机系统 65

4．8 松耦合多机系统 65

4．9 超立方体网络 67

4．10 超环网络 68

4．11 超节点网络 70

4．12 松耦合多机系统的Cache 一致性 71

4．13 脉动阵列 73

4．13．1 一维线性脉动阵列 74

4．13．2 六角形脉动阵列 75

4．13．3 脉动阵列的优缺点 77

4．14 波前阵列 78

习题 79

第五章 并行软件 80

5．1 概述 80

5．2 并行程序的构造 81

5．3 并行语言 81

5．3．1 并行FORTRAN 语言 81

5．3．2 occam语言 85

5．3．3 Linda语言 87

5．4 并行编译 89

5．4．1 表达式并行化 89

5．4．2 程序相关性 90

5．4．3 几种并行程序结构的表示 92

5．4．4 数组相关性 93

5．4．5 程序并行化转换 97

5．4．6 并行化编译器 98

5．5．1 并行程序开发环境的概念及构成 100

5．5 并行程序开发环境 100

5．5．2 并行程序调试 101

5．5．3 并行程序性能分析 104

5．5．4 集成式用户界面 105

5．5．5 一些实际并行程序设计环境简介 106

5．6 并行操作系统 109

5．6．1 早期的并行操作系统 109

5．6．2 基于微核心的并行操作系统 109

习题 110

第六章 并行算法 111

6．1 基本概念 111

6．2 并行算法的分类 111

6．3 并行算法的评价 113

6．4 SIMD并行算法 114

6．4．1 向量求和 114

6．4．2 SIMD 矩阵乘 117

6．4．3 SIMD 递推问题的并行算法 120

6．4．4 SIMD 快速傅里叶变换 124

6．4．5 偏微分方程的并行求解算法 125

6．5 MIMD并行算法 128

6．5．1 宏流水线并行算法 128

6．5．2 同步并行算法 129

6．5．3 异步并行算法 133

6．6 任务分配 136

6．6．1 表态任务分配 136

6．6．2 动态任务分配 143

6．6．3 动态负载平衡 144

习题 145

第七章 性能评价方法简介 146

7．1 Gustafson 定律 146

7．2 建模和分析 147

7．2．1 排队系统模型 147

7．2．2 排队系统中的性能指标及其关系 148

7．2．3 到达间隔时间的分布和服务时间的分布 149

7．2．4 排队模型的分析 151

7．2．5 Petri网模型 154

7．3 基准测试 160

7．4 模拟方法 161

习题 164

第八章 并行机的应用 165

8．1 EP-860 全互连多机系统 165

8．2 并行程序设计模型 166

8．3．1 任务的并行分割 168

8．3．2 数据通信 168

8．3 大型矩阵乘法的并行计算 168

8．3．3 同步 169

8．3．4 矩阵相乘并行计算程序流程图 170

8．4 线性代数方程组并行计算 171

8．5 动态系统仿真并行计算 172

8．6 流场并行计算 174

8．7 人工神经网络并行计算 176

习题 178

参考文献 179