并行计算深入探索：线程管理与并行算法

"这篇讲义主要涵盖了线程管理和并行计算的相关内容，源自中国科学技术大学的课程资料。讲义详细介绍了并行计算的基础、算法设计、数值算法以及并行程序设计等多个方面，旨在深入理解并行计算的原理和技术。" 在并行计算领域，线程调用和管理是关键组成部分，尤其是在多核处理器和分布式系统中。POSIX线程（pthread）和Solaris线程是两种常见的线程管理API。POSIX线程，也称为pthreads，是一个广泛支持的标准，提供了如pthread_create用于创建新线程，pthread_exit让线程退出，pthread_kill发送信号到线程，pthread_join等待线程结束，以及pthread_self获取当前线程标识符等函数。而Solaris线程（thr_开头的函数）是专为Solaris操作系统设计的，功能类似，但具有系统特定的实现和优化。 并行计算涉及结构、算法和编程三方面。首先，讲义讨论了并行计算机系统的结构模型，包括SMP（对称多处理）、MPP（大规模并行处理）和Cluster（集群）等类型。这些系统的设计目标是通过多个处理器协同工作来提高计算能力。接着，深入到并行计算性能评测，这是衡量并行系统效率的重要指标。 第二部分，讲义讲解了并行算法设计，从基础理论到一般设计方法，再到基本设计技术，强调如何将算法转换为适合并行执行的形式，以充分利用硬件资源。这部分内容包括并行算法的一般设计过程，对于解决复杂计算问题至关重要。 第三部分聚焦于并行数值算法，如基本通信操作、稠密矩阵运算、线性方程组求解和快速傅里叶变换（FFT），这些都是科学计算中的核心问题。并行化这些算法可以显著提升计算速度。 最后，讲义探讨了并行程序设计，从基础到具体的编程模型，如共享存储系统编程和分布存储系统编程，并介绍了并行程序设计环境与工具，帮助开发者在实际中实现和调试并行程序。 总结来说，这份讲义是并行计算的全面指南，涵盖了从硬件结构到软件实现的各个环节，对于想要深入了解并行计算的读者来说，是一份宝贵的参考资料。