并行计算试验教学大纲

1、1并行计算实验教学大纲课程名称：并行计算英文名称：ParallelParallel ComputingComputing课程编号：2315202423152024课程性质：课程类型：专业选修是否为独立设课的实验课：否适用专业：软件工程专业学时与学分：总学时：7272 总学分：3.53.5实验学时：1616实验学分：0.50.5执笔人：陆克中制定时间：2012-3-122012-3-12一、实验课的任务、性质与目的并行计算是一门实践性很强的课程，除了系统的课堂理论学习外，还配有足够数量的实践内容，以巩固和加深学生对并行算法理论、设计技术、分析方法和具体实现等各个环节的整体理解。通过课程实践，强化

2、学生“结构一算法一编程” 一体化学习方法的意识，充分理解对于求解一个给定问题的任何并行算法，都必须采用某种并行编程语言，最终运行在一台具体的并行计算机上。根据并行计算课程的要求，其实验教学的要求如下：(1)熟悉三种以上的主流并行计算平台，包括共享存储的多处理机、分布存储的多计算 机和目前流行的PC机群，要求学生能够使用上述几种并行计算平台所提供的硬/软件环境 及工具来开展自己的实验工作。(2)掌握至少两种并行程序设计语言标准：即分布存储的MPI和共享存储的OpenMP。对面向大型科学和工程计算的HPF(高性能Fortran)也应尽量了解和熟悉。(3)选择某些典型的非数值并行算法和数值并行算法，

3、使用上述的并行编程语言标准， 至少在PC机群上编程调试、分析和运行它们。 为了入门，选用课程中简单的计算潮样本程序为出发点，通过使用不同的并行程序设计模型和不同的并行编程语言，在不同的硬件编程环境上改造和重现，以便为进一步的实践打下基础。学习本课程的过程中， 这些实践环节是非常必要的和重要的， 它可以激发学生学习并行 计算的积极性，缩小理论教学和实际应用能力之间的差距， 引导学生进入一个思考和探索的 世界，在这个世界里，他们是学习的主动参与者，而不再是被动的接受者。二、主要仪器设备及环境硬件设备：机群计算机软件环境：LinuxMPICHPVM2HPF三、实验项目的设置与实验内容）丁与实验项目名

4、称实验内容实验要求实验时数每组人数实验类型1了解并行机群环 境通过对实际机群环境的讲 解介绍，使同学了解机群的 基本分类，基本组成部件、 基本体系结构以及基本的 软件构成。必做21验证2熟悉目前的主流 并行计算平台熟悉主流并七1算平台上 的体系结构以及部署在其 上的MPI、PVM HFP等并行 编程环境；学习并行程序的 编与、编译、运行步骤，了 解系统结构对编程模式和 环境工具的影响。必做21验证3简单并行程序的 编写在所提供的几种并行计算平台（主要是机群）上，实 际编写简单的MPI、PVM HPF等并行计算程序。必做21验证4机群环境下数值算法的MPI实现针对一些典型的数值算法， 如矩阵转置、矩阵向量乘、 矩阵分解、线性方程组求 解、FFT等基本1可题，在机 群环境中使用MPI设计并实 现具体的并行算法。必做61设计5机群环境卜非数值算法的MPI实 现针对一些典型的非数值算 法，如排序、图论问题、串 匹配、组合优化、计算几何 等基本问题，在机群环境中 使用MPI设计并实现具体的 并行算法。必做61设计合计18四、教材、实验教材（指导书）1陈国良，并行计算一结构.算法.编程（第3版），高等教育出版社，20032陈国良等，并行算法实践，高等教育出版社，20033五、考核方式与评分办法1设计型实验考核方式：现场检查与实验报告