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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LiPS119

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-Server176

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Java183

第12章 分布对象计算184

12.1 引言184

12.2 CORBA185

12.3 Java RMI190

12.4 DCOM194

12.5 Voyager199

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 NEPSi293

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MaRT366

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