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超級計算機原理與實踐 版權信息
- ISBN：9787030780027
- 條形碼：9787030780027 ; 978-7-03-078002-7
- 裝幀：平裝
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
超級計算機原理與實踐 內容簡介
本教材結合超級計算機原理與操作的理論教學與實驗實踐，主要分成三個部分，包括（1）超級計算機入門：介紹關于超級計算機的基礎知識與性能評測方面的內容；（2）超級計算機的原理與組成：介紹超級計算機的體系結構、存儲系統以及互連網絡系統；（3）面向超級計算機的編程與使用：介紹并行編程基礎、并行編程實踐、超級計算機的基本操作以及超級計算機上的應用軟件使用等實驗內容，幫助學生全方面地學習超級計算機的知識框架。
超級計算機原理與實踐 目錄
目錄**部分 超級計算機的基礎知識第1章 超級計算機入門 11.1 超級計算機簡介 11.2 超級計算機的性能指標 51.2.1 基本性能指標 51.2.2 可擴展性 61.2.3 峰值性能與持續性能 71.2.4 其他性能指標 81.3 超級計算機的基準評測集 81.3.1 計算性能評測集 91.3.2 I/O 性能評測集 151.3.3 網絡性能評測集 171.3.4 應用評測集 181.4 超級計算機的發展歷程 191.4.1 “初生”時代 191.4.2 “克雷”時代 191.4.3 “多核”時代 201.4.4 “異構”時代 211.4.5 國產超級計算機的發展歷程 211.5 超級計算機的應用領域 221.6 本章小結 23課后習題 23第2章 超級計算機硬件與體系結構 242.1 超級計算機硬件 242.1.1 計算陣列 252.1.2 存儲陣列 262.1.3 服務陣列 262.1.4 互連通信子系統 272.1.5 監控診斷子系統 282.2 超級計算機體系結構 282.2.1 Flynn 分類法 282.2.2 典型超級計算機體系結構分類 292.3 本章小結 41課后習題 42第二部分 超級計算機的系統軟件第3章 超算調度系統 433.1 超算調度系統的發展歷史 433.2 超算調度系統功能模型 453.3 典型超算調度系統 463.3.1 LSF 463.3.2 Slurm 523.4 本章小結 58課后習題 58第4章 超算存儲與文件系統 594.1 超算系統典型存儲結構 594.2 并行文件系統 604.2.1 文件訪問接口 604.2.2 并行文件系統關鍵技術 624.2.3 Lustre 文件系統 644.2.4 BeeGFS 介紹 684.3 I/O 中間件 714.3.1 MPI I/O 724.3.2 PLFS 734.3.3 其他 744.4 本章小結 75課后習題 75第三部分 面向超級計算機的并行編程第5章 并行編程基礎 775.1 并行編程模型 775.1.1 共享內存編程模型 775.1.2 消息傳遞編程模型 785.1.3 數據并行編程模型 805.1.4 混合并行編程模型 815.1.5 隱式并行編程模型 825.2 并行程序執行模式 825.2.1 主從模式 825.2.2 SPMD 模式 825.2.3 MPMD 模式 835.3 并行程序設計的方法論 835.3.1 Foster 方法論簡介 835.3.2 并行算法 855.4 本章小結 88課后習題 88第6章 傳統并行編程 906.1 MPI 編程 906.1.1 MPI 基本概念 906.1.2 MPI 通信模式 936.2 Pthreads 編程 976.2.1 線程管理 986.2.2 線程同步 1006.3 OpenMP 編程 1086.3.1 編譯器指令 1086.3.2 并行結構與常用指令 1086.3.3 數據范圍屬性子句 1146.3.4 運行時庫函數和環境變量 1156.4 混合并行編程 1156.4.1 混合并行編程的基本思想 1166.4.2 混合并行編程方法 1166.4.3 混合并行編程實例 1206.5 本章小結 121課后習題 121第7章 異構并行編程 1237.1 CUDA 編程 1237.1.1 CUDA 編程模型 1257.1.2 CUDA 執行模型 1357.1.3 CUDA 函數庫 1377.2 OpenCL 編程 1387.2.1 OpenCL 平臺模型 1387.2.2 OpenCL 編程模型 1397.2.3 OpenCL 執行模型 1397.2.4 OpenCL 內存模型 1407.2.5 OpenCL 編程實例 1417.3 本章小結 145課后習題 146第四部分 典型并行應用案例與應用軟件介紹第8章 典型并行應用案例 1478.1 通用矩陣乘法并行化 1478.1.1 基于 OpenMP 并行化實現 1478.1.2 基于 Pthreads 并行化實現 1488.1.3 基于 MPI 并行化實現 1498.2 **排序算法并行化 1528.2.1 奇偶排序并行化：消除數據相關性 1528.2.2 二路歸并排序并行化 1548.3 生產者消費者問題并行化 1558.4 分布式機器學習并行化 1598.4.1 單機計算與并行模式 1598.4.2 任務劃分與聚合 1618.4.3 分布式架構與網絡通信 1648.5 本章小結 167課后習題 167第9章 超算基礎軟件庫和應用開發框架 1689.1 超算基礎軟件庫 1689.1.1 ScaLAPACK 1689.1.2 Trilinos 1709.1.3 TAO 1779.1.4 HPCToolkit 1789.1.5 ADIOS 1819.1.6 Kokkos 1829.1.7 VTK-m 1849.2 超算應用開發框架 1859.2.1 VASP 1859.2.2 Gaussian 1879.2.3 Fluent 1909.2.4 OpenFOAM 1929.2.5 GROMACS 1969.2.6 NAMD 1979.2.7 MATLAB 1989.2.8 MOOSE 2009.3 本章小結 203課后習題 204參考文獻 205
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