分形图形分布式并行生成技术

分形图形分布式并行生成技术
作 者: 孔令富
出版社: 电子工业出版社
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标 签: 图形学
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内容简介

本书主要以分形图形为研究对象,介绍构筑并行/分布式系统的方法。书中的内容是燕山大学并行/分布式处理实验室近几年在并行计算和分布式系统研究方面的成果,主要目的是为国内从事并行计算和分布式系统研究的工作者提供一本实用的参考书。书中前半部分论述了分形图形的分类、特点、计算的复杂性和利用并行环境生成与处理分形图形的必要性。后半部分介绍了在PVM和MPI两种并行编程环境下定义并行平台的编译实现、分布式计算处理、图形的生成与输出等内容。书中给出了一些典型的设计实例和实例生成时的一些性能与并行参数分析。本书具有理论深入,实用性强等特点,可作为有关专业教师、计算机科研人员与应用技术人员的业务参考书,也可以作为高等学校计算机专业本科生和研究生的参考书。

图书目录

第1章

绪论

概述

分布式分形图形处理的研究内容

分布式分形图形处理的研究意义

分布式分形图形处理系统的定义

分布式分形图形处理的研究概况

51.5.1

消息传递环境

51.5.2

分形图形生成平台

分布式分形图形处理技术发展展望

61.6.1

分布式分形图形标准化

61.6.2

面向对象的分布式分形图形处理

7第2章

分布式分形处理基础

并行处理的基本概念

102.1.1

并行算法的目标

102.1.2

并行加速比定律与可扩展性

102.1.3

分布并行处理模型

122.1.4

并行图形生成算法的评价标准

分形图形及其生成算法

172.2.1

分形简介

172.2.2

分形生成过程

172.2.3

分形类型及其并行化分析

182.2.4

分形的维数

192.2.5

复动力分形算法

分形图形开发平台参数确定准则

本章小结

22第3章

开发环境简介

Linux简介

243.1.1

Linux概述

243.1.2

Linux图形界面

243.1.3

Linux下的开发工具

GTK+简介

253.2.1

GTK+简介

253.2.2

GTK+与Gnome及各种软件之间的关系

263.2.3

GTK+的基本编程过程

PVM系统分析

293.3.1

PVM的特点

293.3.2

PVM系统的结构

293.3.3

pvmd启动过程

303.3.4

PVM系统通信方式

323.3.5

PVM系统性能分析

操作环境

343.4.1

设备

343.4.2

支持软件

343.4.3

安装与配置

本章小结

36第4章

分形语言设计

定义

384.1.1

对分形公式的分析

384.1.2

FDL语言设计思路

384.1.3

单词

394.1.4

EBNF语法规则

FDL语法说明

414.2.1

一般说明

414.2.2

系统内建函数库

424.2.3

典型分形公式的FDL描述

本章小结

44第5章

软件设计

系统分析

465.1.1

研究内容的定义

465.1.2

可行性分析

465.1.3

需求分析

总体设计

485.2.1

程序的流程结构

485.2.2

系统的模块划分

495.2.3

模块间数据流动说明

关键部分的详细设计

505.3.1

编译程序设计方法

505.3.2

Compiler模块的B级蓝图设计

515.3.3

PVM模块的蓝图设计

本章小结

65第6章

系统实现

系统描述

系统总体说明

程序说明

696.3.1

编译模块

696.3.2

子程序

736.3.3

检测并处理由标识符引起的语义错误

806.3.4

并行模块

816.3.5

Slave中的函数库

836.3.6

GTK模块的编程实现

实现各模块之间的接口

956.4.1

实现PVM与编译模块接口

956.4.2

实现编译模块与GTK+模块接口

956.4.3

模块接口涉及的表

本章小结

97第7章

绘制分形图形

使用16种颜色绘制分形图形的弊端

使用多种颜色绘制分形图形

1007.2.1

需要考虑的因素

1007.2.2

浏览器安全模式调色板

1007.2.3

分布式分形图形生成系统调色板的构造过程

1027.2.4

自动颜色循环功能的实现

本章小结

104第8章

提高DFGGS的并行性

PVM自动分配任务策略的缺点

任务均衡分配的启发式搜索算法

一种提高DFGGS并行性的方案

1088.3.1

任务的求模划分方法

1098.3.2

任务的动态队列调度机制

1098.3.3

性能分析

本章小结

112第9章

MPI和MPI程序设计

MPI简介

1149.1.1

什么是MPI

1149.1.2

MPI的目的

MPI程序设计

1159.2.1

MPI程序的基本结构

1159.2.2

MPI并行编程模式

1169.2.3

MPI调用参数

1179.2.4

MPI的通信机制

1189.2.5

MPI类型匹配规则和数据转换

1209.2.6

MPI消息

本章小结

121第10章

Linux进程和进程间通信

Linux进程的环境

12410.1.1

main函数和环境表

12410.1.2

C程序的存储空间布局

Linux进程控制

12510.2.1

进程标识

12510.2.2

用fork函数创建进程

12510.2.3

exec系统调用

12610.2.4

wait和exit系统调用

UNIX/Linux中的进程间通信

12810.3.1

概述

12810.3.2

管道

12810.3.3

系统V

IPC

本章小结

131第11章

MPI模块的设计与实现

PVM和MPI比较

MPI模块设计

性能分析

本章小结

138第12章

分布式分形图形应用实例

配置和调试网络并行计算环境PVM

14012.1.1

安装PVM

14012.1.2

配置调试PVM

14012.1.3

网络并行计算环境的配置和调试

14112.1.4

PVM的典型程序——hello程序

并行分布式处理matrix程序

经典Mandelbrot分形图形使用与未使用WHILE循环比较

其他分形图形程序生成实例

安装与配置MPI

14312.5.1

获得MPI的实现版本

14312.5.2

安装MPI

14412.5.3

MPI编译命令

14512.5.4

MPI程序运行命令和配置

145附录A

147A1

hello源程序代码清单

148A2

matrix源程序代码清单

149A3

Mandelbrot源程序代码清单

152A4

其他公式变换

153A5

本系统生成的一些分形图形的图例

153参考文献