并行程序设计(14)

1 并行算法基础 1.1 并行计算模型

SIMD同步并行计算模型

共享存储的SIMD模型（PRAM模型）

分布存储的SIMD模型（SIMD互联网络模型） MIMD异步并行计算模型 异步PRAM模型 BSP模型 LogP模型

SIMD共享存储模型（PRAM模型）

PRAM-EREW （Exclusive-Read and Exclusive-Write），不允许同时读和同时写

PRAM-CREW （Concurrent-Read and Exclusive-Write） ，允许同时读但不允许同时写 PRAM-CRCW （Concurrent-Read and Concurrent-Write） ，允许同时读和同时写 优点：

适合于并行算法的表达、分析和比较； 使用简单，很多诸如处理器间通信、存储管理和进程同步等并行计算机的低级细节均隐含于模型中；

易于设计算法和稍加修改便可运行在不同的并行计算机上； 且有可能加入一些诸如同步和通信等需要考虑的方面。 SIMD分布存储模型

采用一维线性连接的SIMD模型，简记为SIMD-LC 采用网孔连接的SIMD模型，简记为SIMD-MC 采用树形连接的SIMD模型，简记为SIMD-TC 采用树网连接的SIMD模型，简记为SIMD-MT 采用立方连接的SIMD模型，简记为SIMD-CC 采用立方环连接的SIMD模型，简记为SIMD-CCC 采用洗牌交换连接的SIMD模型，简记为SIMD-SE 采用蝶形连接的SIMD模型，简介为SIMD-BF

采用多级互联网络连接的SIMD模型，简记为SIMD-MIN MIMD异步并行计算模型APRAM-特点:

每个处理器都有其本地存储器、局部时钟和局部程序 处理器间的通信经过共享全局存储器

无全局时钟，各处理器异步地独立执行各自的指令

处理器任何时间依赖关系需明确地在各处理器的程序中加入同步（路）障（Synchronization Barrier）

一条指令可在非确定但有限的时间内完成。 APRAM模型中有四类指令:

全局读，将全局存储单元中的内容读入本地存储器单元中

局部操作，对本地存储器中的数执行操作，其结果存入本地存储器中 全局写，将本地存储器单元中的内容写入全本地存储器单元中 同步，同步是计算中的一个逻辑点，在该点各处理器均需等待别的处理器到达后才能继续执行其局部程序

BSP模型：计算机语言和体系结构之间的桥梁 参数1：处理器/存储器模块（下文简称处理器）

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