MPI并行程序设计实例教程

出版时间：2009-2  出版社：清华大学出版社  作者：张武生,薛巍,李建江,郑纬民  页数：431  
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前言

作为理论和实验之外的科学研究的第3种手段，高性能计算已经并将继续在科学和工程领域发挥越来越重要的作用。理科各专业、工程技术、经济管理、生物医学、社会科学乃至媒体艺术等各个领域都要用到高性能计算设施进行辅助研究和设计。清华大学高性能计算平台支持的校内各学科科研工作几乎涵盖了上述所有领域。多核技术、集群技术、混合体系结构等技术都在飞速发展，特别是在近几年多核技术的快速发展和广泛应用，对应用软件的并行设计提出了更高挑战。实际执行计算任务的应用软件要能够充分挖掘硬件平台提供的计算能力，期望其能够对核间合作、CPU间合作，节点间合作具备适应和识别能力。我们在高性能计算平台的运行和教学过程中，深感并行软件的质量和效率在高性能计算中的重要作用。鉴于目前大部分高性能计算平台均提供MPI并行环境，高性能计算机的评测标准也基于MPI库制定，因此我们编写了这本基于MPI的并行计算技术教材，以期能够为工程技术人员、科研工作者的并行软件开发工作提供一定的帮助和指导。

内容概要

本书旨在通过示例全面介绍MP1并行程序开发库的使用方法、程序设计技巧等方面的内容，力争完整讨论MP1规范所定义的各种特征。主要也括MPI环境下开发并行程序常用的方法、模式、技巧等内容。在内容组织上力求全面综合地反映MPl-1和MPI-2规范。对MPI所定义的各种功能、特征分别给出可验证和测试其工作细节的示例程序

书籍目录

第1章 MPI并行环境及编程模型 　1.1 MPICH2环境及安装和测试 　　1.1.1 编译及安装 　　1.1.2 配置及验汪 　　1.1.3 应用程序的编译、链接 　　1.1.4 运行及调试 　　1.1.5 MPD中的安全问题 　1.2 MPI环境编程模型 　　1.2.1 并行系统介绍 　　1.2.2 并行编程模式 　　1.2.3 MPI程序工作模式 　1.3 MPI消息传递通信的基本概念 　　1.3.1 消息 　　1.3.2 缓冲区 　　1.3.3 通信子 　　1.3.4 进样号和进程纰 　　1.3.5 通价胁议 　　1.3.6 隐形对象 第2章 点到点通信 　2.1 阻糍通信 　　2.1.1 标准通信模式 　　2.1.2 缓冲通信模式 　　2.1.3 就绪通信模式 　　2.1.4 同步通信模式 　　2.1.5 小结 　2.2 非阻塞通信 　　2.2.1 通信结束测试 　　2.2.2 非重复的非阻塞通信 　　2.2.3 可醺复的非阻塞通信 　　2.2.4 Probe和Cancel 　2.3 组合发送接收 　　2.3.1 MPl_Send,MPI_RecvoMPl_Sendreev 　　2.3.2 MPI_Bsend←→MPl_Sendrecv 　　2.3.3 MPI_Rsend←→MPI_Sendrecv 　　2.3.4 MPl_Ssend←→MPl_Sendrecv 　　2.3.5 MPl_lsend←→MP1一Sendrecv 　　2.3.6 MPl_Ibsend←→MPI_Sendrecv 　　2.3.7 MPI_Irsend←→MPI_Sendrecv 　　2.3.8 MPl_Issend,MPI_Irecv←→MPI_Sendrecv 　　2.3.9 MPI Send_init←→MPl_Sendrecv 　　2.3.10 MPI一Bsendj init←→MPl_Sendrecv 　　2.3.11 MPI_Rsend_init←→MPI_Sendrecv 　　2.3.12 MPl_Ssend_init,MPl_Recv_init←→MPl_Sendrecv 　2.4 点到点通信总结 　　2.4.1 关于预防死锁 　　2.4.2 关于阻塞与非阻塞、同步与异步 　　2.4.3 关于操作的执行顺序及“公平性” 第3章 组与通信子 　3.1 简介 　3.2 组管理API 　　3.2.1 组的构建及取消 　　3.2.2 访问组的相关信息和属性 　3.3 组问通信 　　3.3.1 创建与取消 　　3.3.2 访问通信子信息 　3.4 组间通信 　　3.4.1 访问函数 　　3.4.2 构造和取消函数 　3.5 属性 　　3.5.1 创建及释放属性操作 　　3.5.2 访问属性操作 　　3.5.3 设置及删除属性操作 　　3.5.4 命名通信子对象 　3.6 错误处理 　3.7 组及通信子的小结 第4章 集合通信 　4.1 1←→N 　　4.1.1 MPI_Bcast 　　4.1.2 MPI_Scatter/MPI_Scatterv 　4.2 N←→1 　　4.2.1 MPl_Gather/MPI_Gatherv 　　4.2.2 MPI_Reduce 　4.3 N←→N 　　4.3.1 MPI_Allgather/MPI_Allgatherv. 　　4.3.2 MPI_Allreduce 　　4.3.3 MPl_Reduce scatter 　　4.3.4 MPI_Alltoall/MPI Alltoallv/MPI_Alltoallw 　　4.3.5 MPI_Scan/MPI_Exscan 　4.4 同步操作--MPI_Barrier 第5章 数据类型 　5.1 类型图 　5.2 与数据类型相关的API函数 　　5.2.1 创建 　　5.2.2 访问 　　5.2.3 注册与取消 　5.3 数据类型在通信函数缓冲区的构成 　5.4 数据类型的属性 　　5.4.1 属性创建与释放 　　5.4.2 属性操作 　　　5.4.3 复制数据类型 　　5.4.4 类型属性举例 　　5.4.5 数据类型命名 　5.5 数据类型的析构 　　5.5.1 获取创建数据类型MPI函数所使用参数数量信息 　　5.5.2 获取创建数据类型MPI函数所使用实际参数信息 　　5.5.3 示例 　5.6 打包／解包 第6章 进程拓扑 第7章 动态进程管理 第8章 单向通信／远端内存访问 第9章 并行I／O 第10章 MPI与外部环境的信息交互 第11章 MPE 参考文献

章节摘录

1.1.3 应用程序的编译、链接源程序中如果引用使用了MPI定义，则需在编译和链接时链接到MPI库。MPI库在Linux和Mac上可以静态链接库和动态链接库两种形式存在。为简化链接过程，MPICH环境提供了形如mpicc、mpif90等编译脚本。1．编译器编译应用程序时，应尽量指定与编译和安装MPICH时所使用相同的编译器。可通过环境变量MPICH_CC，MPICH_CXX，MPICH_F77，MPICH_F90指定其编译器。通过命令mpich2version可查看安装MPICH过程所使用的命令，配置参数，编译器及编详选项等信息。2．链接库MPICH在各种平台上均支持静态链接，在lib/目录下保存了编译应用程序时可用的所有库（“*．a”文件）。编译源程序时，要在编译器的命令行指定包含“mpi. h/mpif, h”的include日录，以及链接库的位置，如“mpicc-I/home/users/hpc/zws/mpich2-1/include-L／home/users/hpc/zws/mpich2-1/lib-lmpich”。3．与语言相关的特殊性

编辑推荐

《MPI并行程序设计实例教程》具有以下特色：◆书中内容侧重于以MPI库为基础开发并行应用程序，对MP规范定义的各项功能和特征在阐述其特点基础上均配以实例加以说明和印证。◆书中所附实例尽量采用独立的功能划分，其中的代码片段可直接用于并行应用程序开发◆在讲述基本原理的同时，注重对各项消息传递和管理操作的功能及局限性、适用性进行分析从而使熟读此书的读者能够编写出适合应用特点，易维护、高效率的并行程序。◆与《MPI并行程序设计实例教程》配套的电子教案可在清华大学出版社网站下载。

用户评论 (总计55条)

•   关于mpi方面的书，在当当网上还是比较少的。很多书都没有现货，我进行了缺货登记，都大半年过去了还是没有货。唯独这本书不仅有货，而且内容非常全面。关于并行的知识点，不仅包含基本的命令，也包含了任务的动态划分、进程的动态管理等高级内容。
•   搞并行，mpi的较实用的参考
•   搞并行计算应该看看，很不错的，还有很多程序
•   这本书还算可以吧，MPI讲解的很好
•   是本好书，介绍很详细，还附带程序的。
•   对我的我毕业设计帮助太大了。
•   刚买来，还没开始看，书的质量不错
•   hapshu
•   买给老公的，看不懂
•   不错~·
•   MPI的经典教材。很好。
•   whenIgettingthebookofMPIparallelprogrammingdesign,Iamsohappy.
•   函数介绍得比较全面，但缺少对并行思想的阐述
•   最近正在研究并行计算，购买此书，发现很好！
•   好书一本，对学习并行很有帮助
•   问了几家书店都没有，看来还是网购方便。内容翔实，还有实例，正是我需要的。
•   写的不错，很值得一读，内容很详尽，还结合了具体的实例。
•   整体还可以，不过实例算法太少！
•   内容一般，在国内算先进。
•   初步扫了一下，各人觉得都志辉编的那个更易入门
•   书质量一般，还没来得及看。
•   不错，针对性、使用性较强
•   书写得挺不错的，正在学习中
•   看过再写（我在骗积分请无视）
•   讲的还算详细，挺好的，慢慢学习学习。
•   送货很及时，发票很完备。
•   还是比较详细的，不错！
•   还行，留作工具书
•   还没看，看了再说……
•   书还不错，需要耐心去读。
•   拿到书不久，顺便看了些，感觉还不错，待仔细研究研究再来评论！
•   一般，真的很一般。。。
•   感觉翻译的现象很明显，看着觉得不像中国人的思路，还不如买本英文的看呢
•   看到作者中有郑纬民老师，才买的。看后才发现篇幅是够大，但主要是代码的堆砌，而解释又不充分——基本上书中的例子参考价值不大，且不同例子的重复部分很高，感觉像凑篇幅。书虽然涵盖了MPI 2.0标准的几乎所有内容，但几乎所有方面都是泛泛而谈，还不如着重讲几方面，多举些真正实用的有典型特点的代码例子。结构上也基本是仿标准来说，没有循序渐进的引导作用。
•   本书的内容主要以C语言讲述，但在网上并没明确标出，因此购买者若对C语言不明白，将有阅读困难。
•   非常糟糕的的一本介绍MPI并行算法的书，买了之后翻了几页就看不下去了，把简单的问题弄的很复杂。
•   这本书总体质量较差，内容基本就是程序的堆砌，而且主要是C语言的，并不适合fortran的使用者。另外，在清华大学出版社下载的配套课件也仅仅是一堆程序的源文件，连个相应的说明也没有。总之，这个本书很差，建议不买。
•   好，书很新，mpi少有的好书
•   比较实用，内容详细的
•   挺好的，实用、实战、实惠
•   推荐使用MPICH2的使用
•   内容很丰富，由浅到深，循序渐进！
•   相比之下，都志辉的高性能之并行编程技术更加容易入门，陈国良院士的四本书适合用于并行算法的设计。本书适合用作MPI编程的参考手册，适合于有一定基础而且要使用mpi编程的人员。
•   很基础的书，对入门有帮助
•   感觉不是很适合入门，都是些程序
•   是同学用的教材吧，应该还可以。
•   很细致，实际工作用得上
•   没有赘述C语言的语法，有针对MPi编程库函数及相关算法进行分析。对于往这方向发展的人来说，是本不错的进阶的教材。
•   很详细的讲解了MPI的使用
•   总体还行，例子比较多解释的语句比较少，而且例子有和其他资料重复的，入门的话还行，程序都比较简单易懂！
•   有关MPI的书，内容比较全面
•   参考书，还算好用吧。
•   这类的书太少了
•   mpi并行
•   市面唯一能买到的mpi的教材