MPI并行程序设计实例教程

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l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 MPI_Send，MPI_RecvoMPl_Sendreev

2.3.2 MPI_Bsend←→MPI_Sendrecv

2.3.3 MPI_Rsend←→MPI_Sendrecv

2.3.4 MPI_Ssend←→MPl_Sendrecv

2.3.5 MPI_lsend←→MPI_Sendrecv

2.3.6 MPI_Ibsend←→MPI_Sendrecv

2.3.7 MPI_Irsend←→MPI_Sendrecv

2.3.8 MPI_Issend，MPI_Irecv←→MPI_Sendrecv

2.3.9 MPI_Send_init←→MPI_Sendrecv

2.3.10 MPI_Bsendj init←→MPI_Sendrecv

2.3.11 MPI_Rsend_init←→MPI_Sendrecv

2.3.12 MPI_Ssend_init，MPI_Recv_init←→MPI_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

4.11←→N

4.1.1 MPI_Bcast

4.1.2 MPI_Scatter／MPI_Scatterv

4.2 N←→1

4.2.1 MPI_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 MPI_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

6.1 简介

6.2 API

6.2.1 虚拟拓扑构造函数

6.2.2 访问函数

6.2.3 笛卡儿坐标变换函数

6.2.4 笛卡儿结构划分函数

6.2.5 拓扑结构管理底层函数

6.3 实例

6.3.1 拓扑结构的创建与访问

6.3.2 利用虚拟拓扑管理进程间通信

第7章 动态进程管理

7.1 MPI—2进程模型

7.1.1 进程启动

7.1.2 运行时环境

7.2 进程管理API

7.2.1 启动单进程并通信

7.2.2 启动多进程并建立通信

7.2.3 预留的属性关键字

7.3 建立通信联系

7.3.1 名字、地址及端口

7.3.2 服务端程序

7.3.3 客户端程序

7.3.4 名字发布

7.3.5 预留关键字

7.4 其他功能

7.4.1 全局大小

7.4.2 单—MPI_Init

7.4.3 MPI_APPNUM

7.4.4 释放连接

7.4.5 建立MPI通信的其他方法

7.5 示例

……

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

本书旨在通过示例全面介绍MPI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MPI规范所定义的各种特征。主要包括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MPI-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。
◆与本书配套的电子教案可在清华大学出版社网站下载。