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第一章 消息传递并行程序设计基础1

1.1并行计算环境1

1.1.1 并行机的发展动力1

1.1.2 并行机体系结构2

1.1.3 并行机软件环境6

1.2进程与进程间通信7

1.2.1 进程7

1.2.2 进程间通信7

1.3线程8

1.4并行编程环境9

1.5消息传递并行机模型10

1.6标准消息传递界面MPI11

第二章 MPI预备知识12

2.1 MPI程序示例12

2.2 MPI并行程序设计流程图14

2.3 MPI并行编程模式16

2.4 MPI函数的分类17

2.5其他的预备知识18

第三章 点对点通信19

3.1标准模式阻塞通信19

3.1.1 消息发送/接收函数19

3.1.2 一个示例：并行矩阵乘24

3.1.3 消息发收函数25

3.1.4 消息长度查询函数27

3.1.5 空进程28

3.2数据类的匹配与转换29

3.2.1 数据类型匹配规则29

3.2.2 数据转换30

3.3标准模式非阻塞通信30

3.3.1 非阻塞消息发送/接收函数31

3.3.2 通信请求完成函数33

3.3.3 消息查询函数37

3.4有限缓存区资源对消息传递的影响39

3.5持久通信请求40

3.6通信请求的释放与取消43

3.7其他通信模式45

3.7.1 阻塞式消息发送函数45

3.7.2 非阻塞式消息发送函数49

3.7.3 持久通信函数50

第四章 自定义数据类型与数据封装52

4.1自定义数据类型52

4.2自定义数据类型的创建55

4.3自定义数据类型的应用63

4.3.1 自定义数据类型的提交与释放63

4.3.2 消息参数的进一步理解63

4.3.3 数据类型匹配规则的进一步理解64

4.3.4 数据类型查询函数64

4.4数据的封装与拆卸64

第五章 聚合通信68

5.1同步通信函数70

5.2全局通信函数71

5.2.1 消息广播函数71

5.2.2 消息收集函数71

5.2.3 基于向量的消息收集函数73

5.2.4 消息分发函数74

5.2.5 基于向量的消息分发函数76

5.2.6 消息全收集函数77

5.2.7 基于向量的消息全收集函数78

5.2.8 消息全交换函数79

5.2.9 基于向量的消息全交换函数80

5.3全局归约函数82

5.3.1 归约函数83

5.3.2 归约操作MPI/MAXLOC和MPI_MINLOC85

5.3.3 全归约函数86

5.3.4 归约分发函数87

5.3.6 自定义归约操作89

5.3.5 并行前缀归约函数89

第六章 进程通信器92

6.1进程组管理93

6.1.1 进程组创建93

6.1.2 进程组访问与比较98

6.1.3 进程组释放100

6.2通信器管理100

6.2.1 通信器创意100

6.2.2 通信器访问与比较105

6.2.3 通信器释放107

6.2.4 通信器附加属性107

6.3域间通信器107

6.3.1 域间通信器的创建与释放108

6.3.2 域间通信器访问110

7.1 Cartesian拓扑结构111

7.1.1 Cartesian拓扑结构创建111

第七章 进程拓扑结构111

7.1.2 Cartesian拓扑结构辅助函数113

7.1.3 Cartesian拓扑结构查询114

7.1.4 Cartesian拓扑结构分解117

7.1.5 Cartesian拓扑结构映射118

7.2 图拓扑结构119

7.2.1 图拓扑结构创建119

7.2.2 图拓扑结构查询120

7.3拓扑结构类型查询122

7.2.3 图拓扑结构映射122

第八章 并行I/O123

8.1串行1/O123

8.2非MPI并行I/O125

8.3 MPI并行I/O:并行访问不同的文件126

8.4 MPI并行I/O:并行访问同一个文件129

8.4.1 简单的并行I/O130

8.4.2 显式偏移并行I/O131

8.4.3 非连续访问并行I/O133

8.4.4 聚合并行I/O136

8.4.5 分布存储数组的并行I/O138

8.5非阻塞并行1/O与分裂聚合并行I/O145

8.6共享文件指针147

8.7提示信息148

8.8并行I/O的数据一致性151

8.9文件的可移植性153

第九章 MPI系统环境管理155

9.1进入和退出MPI系统155

9.2获取墙上时间156

9.3 MPI系统常数的查询157

9.4 MPI异常及其处理158

9.4.1 错误处理程序158

9.4.2 信息码160

10.1 MPI进程的多线程执行161

第十章 MPI与OpenMP的混合编程161

10.2 MPI与OpenMP的混合编程162

10.3并行矩阵乘混合编程示例163

第十一章 MPI程序示例165

11.1并行算法设计165

11.2 MPI并行程序设计165

11.3 MPI并行程序的改进171

12.1单边通信176

第十二章 MPI2.0的新特征176

12.2动态进程管理181

第十三章 MPI的现状与发展182

附录183

附录A MPI程序的编译和运行183

附录B MPICH的安装184

附录C MPI网站190

附录D MPI函数索引191

附录E 术语中英文对照及索引194