并行程序设计方法学

《并行程序设计方法学》重点讨论了面向应用的并行程序设计方法学，系统地阐述了关于并行序设计的理论、观点、方法和技术。主要内容包括非交错并行计算模型（包括数据驱动／相关驱动计算模型与实时／非实时分布式状态机模型）、抽象相关分析技术、并行分解技术（包括论域分解、对象分解、计算分解与控制分解）、并行软件工程以及可重用并行软件开发环境等问题，其中许多内容是第一次发表的。

刘键，（1930年11月生），江西临川人。从1982年起任华中理工大学计算机系教授，曾任中国计算机学会理事，湖北省计算机学会副理事长兼软件专业委员会上任。从1992年起享受国务院颁发的特殊贡献津贴。长期从事并行与分布式程序设计的教学与研究，先后主持多个系统软件的研制开发（其中包括获联合国颁发的“发明创新科技之星”奖的全自动并行化编译系统HZPARA），完成多项国家自然科学基金资助项目，在并行与分布式计算理论方面做了较为系统的创新丁作。已出版的专著有《分布式计算机系统》与《并行分布式程序设计》，在国内外著名期刊上发表的学术论文五十篇以上。

第一章概论
§1.1并行计算与并行程序设计方法学
1.1.1高科技问题与并行计算
1.1.2并行程序设计方法的特点
§1.2并行计算机系统
1.2.1流水线操作
1.2.2并行操作SIMD结构
1.2.3MIMD系统、多处理机系统
1.2.4分布式存储并行计算机系统
1.2.5发展趋势
§1.3网络拓扑与通信模式
1.3.1网络拓扑判别准则
1.3.2常见的几种规则网络拓扑
§1.4并行计算
1.4.1并行计算
1.4.2并行性与并行语义
1.4.3并行科学计算中的并行性
§1.5并行算法结构
1.5.1为什么要研究算法结构
1.5.2算法结构的各组成部分与属性
1.5.3并行算法结构的分类
§1.6程序设计的一般概念
1.6.1程序的本质与特点
1.6.2程序设计的本质与特点
1.6.3程序设计方法的主要原则
§1.7并行程序设计方法的基本原则
1.7.1并行程序设计的特殊困难
1.7.2并行程序设计方法的基本原则
1.7.3并行程序设计的一般步骤
1.7.4几点注意事项
§1.8常见的几种同步互斥机制
1.8.1PCF、Fortran中的同步机制
Lock-unlock机制
CriticalSection（临界段）
事件同步
序列同步
1.8.2CSP中的同步通信机制
1.8.3Ada中的同步通信机制
§1.9并行程序设计的性能考虑
1.9.1数据驱动的并行计算模型
1.9.2加速比估计式
1.9.3logp模型
1.9.4考虑logp因素的进程流程图的调度
第一章小结

第二章并行计算理论初步
§2.1抽象数据类型与并行模块化
2.1.1什么叫并行模块化
2.1.2如何并行模块化
2.1.3数据抽象的说明方法
2.1.4过程抽象的说明
2.1.5模块的说明
§2.2对象式程序设计概念
2.2.1对象式程序设计概念
2.2.2类
2.2.3对象
2.2.4继承
2.2.5允引关系
2.2.6对象系统的行为特征
§2.3抽象相关分析
2.3.1现实世界中的执行相关关系
2.3.2抽象相关概念
2.3.3对象模型中的相关关系
2.3.4抽象相关图
§2.4基于数据驱动模型的并行程序构造
2.4.1具有断言的数据驱动模型
2.4.2程序说明的并行分解
2.4.3并行程序的优化
2.4.4并行程序的测试
§2.5基于数据驱动模型的并行程序设计
2.5.1数据驱动模型的优点
2.5.2基于数据驱动模型程序设计的主要步骤
§2.6软件开发过程的计划
2.6.1问题的提出
2.6.2软件过程模型
2.6.3软件开发计划说明
§2.7并行程序执行控制模式_
2.7.1并行程序执行控制模式概念
2.7.2现有几种执行控制模式
2.7.3数据驱动／相关驱动的执行控制模式
第二章小结

第三章并行分解技术
§3.1并行分解技术概论
3.1.1问题及其解的结构
3.1.2说明性定义与构造性定义
3.1.3问题定义的并行分解
3.1.4同步与合作问题
§3.2论域分解之
3.2.1并行Schwarz交替法
3.2.2D-N交替法
3.2.3容量矩阵法
3.2.4有限元法
§3.3论域分解之二
3.3.1空中交通控制问题
3.3.2确定问题论域
3.3.3对象识别
3.3.4问题分解与过程抽象
……
第四章分布式反应系统
第五章并行程序设计环境与工具
参考文献