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深入理解并行编程 PDF 下载
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主要内容：
简介
并行编程已经获得这样一个声誉：它是一个黑客可以参与解决问题的困难领
域之一。教科书已经警告过我们关于死锁、活锁、竞争条件、不确定性、实时延
迟的危险。这些危险是非常现实的。在如何处理这些问题方面，我们已经累积了
多年的经验，也留下了多年的感情伤痕、白头发，这些失去的头发就和我们累积
的经验一样多。
新技术已经变得难于使用，但是随着时间的推移，终究会更容易使用。例如，
驾驶技术曾经是一项罕见的技能，但是在很多发达国家，这项技术已经很普通了。
这个引人注目的变化来自于两个基本原因：（1）汽车变得更便宜、更好用，因此
更多的人有机会学习驾驶。（2）由于自动变速箱、自动刹车、自动启动、大幅提
高可靠性以及很多其他技术方面的改进等等原因，汽车更易于操控。
同样的，其他技术（包括计算机技术）也有很多改进。编写程序不再是一件
困难的事情。电子制表软件允许大多数非程序员从他们的计算机得到结果。数十
年前，这需要专家才能胜任。或许更好的例子是 web 冲浪及内容发布。自 2000
年以来，非专业人士就使用各种社交网络，它们变得非常简单了。即使在 1968
年，这样的内容发布还是一个远期研究项目，那时还在用“落在白宫草坪上的
UFO”这样的比喻来描述它们。
因此，如果您想说并行编程在将来仍然象现在这么困难，那么请提供您的证
据。请注意几个世纪以来的各种例子。
1.1. 导致并行编程困难的历史原因
如标题所示，本书将采取一种不同的方式。不是抱怨并行编程的困难，而是
认真分析并行编程为何困难的原因，然后帮助读者克服这些困难。正如后面将看
到的一样，这些困难分为几类，包括：
1. 并行系统曾经的高价格以及相对罕见。
2. 研究人员以及从业人员的稀少。
3. 缺少公开的并行代码。
4. 缺少并行编程的工程经验。
5. 任务间通信代价高昂，即使是共享内存的计算机系统也是如此。
几乎所有这些困难现在都已经被克服了。首先，在过去数十年里，并行系统
的价格已经从数倍于房屋减少到一辆二手车的价格。这首先得感谢多核系统的出
现。早在 1996 年，就有文章在唤起人们对多核 CPUs 优势的注意。同时，在 2000
年的时候，IBM 在它的高端 POWER 系列中引入了多线程，在 2001 年引入了多
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