Parallel Lisp: Languages and Systems pdf epub mobi txt 电子书 下载 2026

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出版者:Springer

作者:Ito, Takayasu; Halstead, Robert H. Jr. (Eds.)

出品人:

页数:364

译者:

出版时间:1990

价格:USD 109.00

装帧:Paperback

isbn号码:9783540527824

丛书系列:

图书标签:

• 语言
• 程序语言
• On_Shelf
• Lisp
• Parallel Computing
• Functional Programming
• Programming Languages
• Computer Science
• Distributed Systems
• Concurrency
• Artificial Intelligence
• Software Engineering
• Compiler Design

好的，以下是一部名为《并行Lisp：语言与系统》的图书的详细简介，内容围绕Lisp语言在并行计算领域的应用，同时避免提及您提供的原书名及其任何相关内容。 --- 图书简介：并行计算的范式与实践 书名：《并行计算的范式与实践：从理论基础到现代架构》 作者：[此处留空，或假设作者信息] 页数：约 600 页 目标读者：计算机科学家、软件工程师、高性能计算（HPC）研究人员、对函数式编程和并发模型感兴趣的开发者。 简介： 在当今计算领域，单核处理器的性能提升已步入瓶颈，并行计算已成为拓展计算能力、应对复杂问题的核心范式。然而，从顺序编程思维转向并行思维，并有效利用多核、异构计算资源，对开发者而言是一项巨大的挑战。本书《并行计算的范式与实践：从理论基础到现代架构》旨在为读者提供一个全面而深入的指南，系统地梳理并行计算的核心理论、编程模型、同步机制以及现代硬件架构下的优化策略。 本书并非简单地罗列各种并行计算工具的API，而是深入探讨了驱动并行计算发展的根本性概念。我们将从信息论和复杂性理论的角度审视并行化的潜力和限制，随后转向具体的设计哲学。 第一部分：并行计算的基础与模型 本部分着重于奠定坚实的理论基础。我们首先界定了并行性、并发性与顺序性的严格边界，并探讨了算法的可并行化程度。核心内容包括PRAM模型（Parallel Random Access Machine）的详细分析，该模型为衡量算法的理论并行复杂度提供了标准参照。我们考察了同步与异步模型下的计算结构，并引入了工作（Work）与深度（Depth）的概念，这对于评估算法在有限处理资源下的实际性能至关重要。 随后，我们深入探讨了主要的并行计算范式。这包括数据并行（Data Parallelism）与任务并行（Task Parallelism）的差异与融合，并引入了更高级别的抽象模型，如Actor模型和CSP（Communicating Sequential Processes）。我们将讨论这些模型如何解决传统共享内存模型中常见的死锁和竞态条件问题，并探讨它们在容错系统设计中的应用。 第二部分：编程范式与同步机制 构建高效的并行程序需要选择合适的抽象层次和同步机制。本部分详细审视了现代编程语言如何支持并行化。我们不仅会覆盖基于消息传递接口（MPI）的分布式内存编程，还会详尽分析OpenMP等共享内存并行模型。 一个关键的章节聚焦于并发控制。我们将深入剖析锁（Locks）、信号量（Semaphores）、互斥量（Mutexes）以及屏障（Barriers）的工作原理及其性能开销。更重要的是，本书将介绍无锁（Lock-Free）和无等待（Wait-Free）数据结构的设计哲学。这部分将讲解如何利用原子操作（Atomic Operations）构建健壮且高性能的并发数据结构，避免传统锁定机制带来的上下文切换开销和可扩展性瓶颈。 此外，本书对事务性内存（Transactional Memory, TM）进行了深入的探讨，分析其作为一种更高层抽象的潜力，以及在实际硬件和软件实现中面临的挑战。 第三部分：面向现代硬件的优化与架构 并行计算的性能最终受限于底层硬件。本部分将桥接软件设计与硬件特性。我们首先剖析了现代多核处理器（CPU）的缓存层次结构（L1/L2/L3）和内存一致性模型。读者将学习如何通过数据布局优化、缓存友好性设计和伪共享（False Sharing）的规避，来最大化内存访问效率。 异构计算是现代高性能计算的必然趋势。本书对图形处理单元（GPU）的并行计算架构进行了详尽的介绍，包括其大规模线程管理能力和SIMT（Single Instruction, Multiple Thread）执行模型。我们将探讨如何将算法映射到GPU的计算流图中，并对比CPU与GPU在不同类型问题上的适用性。 最后，本书探讨了面向大规模集群的分布式并行计算。除了MPI的使用之外，我们还将介绍远程过程调用（RPC）框架在构建弹性、分布式系统中的作用，以及如何管理大规模节点间的任务调度和故障恢复。 特色与价值： 本书的独特之处在于其平衡性——它不仅提供了严谨的理论推导，更结合了大量的实际案例和代码示例（使用多种主流语言和库）。读者将学会如何根据具体问题——无论是大规模数据分析、实时物理模拟还是复杂系统调度——选择最合适的并行模型和优化策略。本书旨在培养读者对“并行思维”的直觉，使他们能够设计出不仅正确、而且高效和可扩展的现代计算系统。 ---

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