高性能集群计算 编程与应用 第2卷PDF电子书下载

第一部分 编程环境和开发工具 1

第1章 并行编程模型和范例 3

1.1 引言 3

1.2 集群计算机及其结构 4

1.3 并行程序及其开发 5

1.4 代码粒度和并行层次 7

1.5 并行编程模型和工具 8

1.6 并行算法的系统化设计 11

1.7 并行编程模式 12

1.8 编程框架和模板 17

1.9 小结 18

1.10 参考文献 19

第2章 并行编程语言与环境 21

2.1 引言 21

2.2 早期的机制 22

2.3 共享存储器环境 25

2.4 分布式存储环境 29

2.5 并行说明性环境 32

2.6 小结 34

2.7 参考文献 34

第3章 MPI和PVM编程技术 36

3.1 引言 36

3.2 MPI和PVM的对比 36

3.3 任意两点间的最短路径问题 37

3.4 MPI编程环境 41

3.5 PVM编程环境 49

3.6 移植 59

3.7 小结 61

3.8 参考文献 61

4.1 消息传递接口之间的互操作 63

第4章 链接消息传递环境 63

4.2 PLUS库简介 64

4.3 系统结构 68

4.4 加入新的消息传递环境 70

4.5 性能测试结果 70

4.6 相关的工作 71

4.7 小结 71

4.8 参考文献 72

第5章 主动对象 74

5.1 基于集群的并行系统中的对象 74

5.2 主动和被动对象 74

5.3 对象和原子操作 77

5.4 BaLinda K对象 78

5.5 投机处理 80

5.7 参考文献 83

5.6 小结 83

第6章 用作用域行为来优化数据共享模式 84

6.1 引言 84

6.2 动机：数据共享模式 85

6.3 Aurora：分布式共享数据系统 85

6.4 实现概述 89

6.5 并行程序模拟 90

6.6 讨论及相关工作 95

6.7 小结 95

6.8 参考文献 96

第7章 基于组件的开发方法 98

7.1 引言 98

7.2 基于组件的应用开发 99

7.3 高级特征 104

7.4 在分布式环境中复用仿真软件 110

7.5 各种方法的比较 111

7.7 参考文献 112

7.6 小结 112

第8章 使用LiPS的超计算 114

8.1 生成通信 114

8.2 使用LiPS 119

8.3 LiPS运行时系统 122

8.4 LiPS开发系统 126

8.5 参考文献 129

第9章 高效元组空间编程环境 130

9.1 引言 130

9.2 元组空间编程 131

9.3 编译环境 134

9.4 运行时环境 139

9.5 扩展 143

9.6 小结 143

9.7 参考文献 144

10.1 引言 146

第10章 调试并行程序 146

10.2 自动并行 147

10.3 调试中面临的问题 147

10.4 使用Code Liberation进行调试 148

10.5 实验结果 163

10.6 小结 164

10.7 参考文献 164

第11章 WebOS——应用于广域网的操作系统 167

11.1 引言 167

11.2 WebOS概述 168

11.3 命名 170

11.4 一致性共享状态 173

11.5 安全和认证 174

11.6 进程控制 175

11.7 Rent-A-Server 176

11.8 相关工作 179

11.10 参考文献 180

11.9 小结 180

第二部分 用于高性能计算的Java 183

第12章 分布对象计算 184

12.1 引言 184

12.2 CORBA 185

12.3 Java RMI 190

12.4 DCOM 194

12.5 Voyager 199

12.6 简单的性能测试 202

12.7 参考文献 203

第13章 Java以及不同的并行程序设计模型 204

13.1 引言 204

13.2 Java线程对并行和并发的内部支持 204

13.3 并行程序设计模型 210

13.5 参考文献 215

13.4 小结 215

第14章 HPspmd模型及其Java绑定 217

14.1 引言 217

14.2 Java语言绑定 218

14.3 HPSpmd编程模型的Java程序包 223

14.4 编程实例 225

14.5 语言设计中的问题 226

14.6 项目进展 228

14.7 小结 229

14.8 参考文献 230

第15章 基于Web的Java并行计算 232

15.1 引言 232

15.2 基于Web的并行计算 232

15.3 集群与基于Web并行计算的比较 233

15.4 基于Internet并行计算的例子 234

15.6 基于Web的并行计算需要解决的问题 235

15.5 Java能用于基于Web的并行计算吗 235

15.7 JET平台 237

15.8 一些性能结果 240

15.9 小结 242

15.10 参考文献 242

第三部分 算法和应用 245

第16章 并行遗传算法的面向对象的实现 247

16.1 引言 247

16.2 GA系统概览 248

16.3 PGA的面向对象的实现 249

16.4 表示个体的类 249

16.5 局部遗传操作 251

16.6 岛模型 252

16.7 全局种群模型 253

16.8 负载平衡 254

16.9 文件和输入/输出操作 255

16.10 PGA系统的框架 256

16.11 实验结果 256

16.12 小结 259

16.13 参考文献 259

第17章 异构系统上特定应用的负载平衡 261

17.1 引言 261

17.2 系统概述 262

17.3 复数FDTD方程的实现 263

17.4 负载平衡 267

17.5 分析 274

17.6 小结 277

17.7 参考文献 278

第18章 并行仿真中的时间管理 279

18.1 引言 279

18.3 并行仿真的原理 280

18.2 并行仿真中的主要问题 280

18.4 保守的同步协议 284

18.5 小结 291

18.6 参考文献 291

第19章 硬件系统仿真 293

19.1 引言 293

19.2 NEPSi 293

19.3 讨论 307

19.4 参考文献 308

第20章 实时资源管理中间件：开放系统及其应用 309

20.1 引言 309

20.2 动态QoS管理中间件的体系结构 311

20.3 自适应的资源分配 312

20.4 自适应资源管理服务的实际应用 318

20.6 参考文献 324

20.5 小结 324

第21章 无共享数据库中的数据分布 326

21.1 引言 326

21.2 数据安排 327

21.3 划分 328

21.4 安排 330

21.5 二次分配 332

21.6 动态重组 333

21.7 小结 334

21.8 参考文献 334

第22章 大型知识库的并行接口：实时推理的连接方法 336

22.1 引言 336

22.2 SHRUTI：结构化连接推理系统 337

22.3 SHRUTI到并行机器上的映射 340

22.4 SHRUTI在CM-5上的设计和实现 341

22.5 SHRUTI-CM5的数学分析 346

22.6 SHRUTI-CM5上对大规模知识库进行的试验 350

22.7 小结 355

22.8 参考文献 356

第23章 MaRT：用于并行光线跟踪的惰性计算 358

23.1 引言 358

23.2 光线追踪并行化技术 360

23.3 MaRT：惰性光线追踪器 363

23.4 并行MaRT 366

23.5 小结 371

23.6 参考文献 371

第24章 基于内容的快速图像检索 373

24.1 引言 373

24.2 图像特征提取 374

24.3 动态图像索引 379

24.5 图像搜索 380

24.4 图像相似性度量 380

24.6 并行实现 381

24.7 实验结果 382

24.8 并行图像特征提取 383

24.9 小结 386

24.10 参考文献 386

第25章 海洋气候建模 388

25.1 引言 388

25.2 模型描述 389

25.3 不规则几何体的并行分解 389

25.4 不同系统中的海洋模型 392

25.5 科学结论 395

25.6 小结 396

25.7 参考文献 397

第26章 计算电磁学 398

26.1 引言 398

26.2 物理光学方法 400

26.3 有限差分的时间域方法 403

26.4 有穷单元积分方程耦合方法 405

26.5 小结 408

26.6 参考文献 409

第27章 CFD模拟——软件工程中的实例研究 411

27.1 引言 411

27.2 TfC——代表当前水平的工业CFD包 412

27.3 并行CFD模拟的条件 415

27.4 ParTfC的设计与实现 417

27.5 科学软件的面向对象设计 422

27.6 并行科学计算软件的生产应用 423

27.7 参考文献 425

第28章 量子反应散射计算 427

28.1 引言 427

28.2 多体问题的描述、分解和解决 428

28.3 并行化策略 431

28.4 CRAY T3E上的并行实现 437

28.5 SGI Origin 2000上的并行实现 439

28.6 元计算机上的并行实现 440

28.7 小结 442

28.8 参考文献 442

第29章 生物医学应用模型 444

29.1 引言 444

29.2 染色体重构问题 444

29.3 染色体重构的PVM算法 445

29.4 心率可变性和Kolmogorov嫡 450

29.5 使用PVM计算K2嫡的并行算法 453

29.6 最佳缩放区域决定算法 454

29.7 实验结果 454

29.8 小结 457

29.9 参考文献 457