Name: 学习使用高性能计算系统和超级计算机
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学习使用高性能计算系统和超级计算机

学习使用高性能计算（HPC）系统并解决大规模计算问题。本课程假设你已具备在 GNU/Linux 及其他类 Unix 环境中使用 Bash 命令行的基本知识。这是同类课程中的首门，可作为我之前在 Educative 上的课程《在 Bash Shell 和 Linux 中学习文本数据分析》的第二步进阶课程。你将学到： - HPC 系统与超级计算机入门 - HPC 系统的基本组成 - HPC 软件栈 - HPC 作业调度器与批处理系统（含 PBS 和 Slurm 的演示） - 并行编程入门（OpenMP、MPI 以及 GPU 编程）课程包含视频演示，我认为这是一门对学生、研究人员、大数据分析师和开发者必不可少的课程。它将帮助你充分利用所在机构的高性能计算资源。非交互式课程。更多详情请访问：www.scientificprogramming.io/learn-hpc

9 Lessons

Content

9 Lessons • 0 Quizzes • 0 Challenges

超级计算机和高性能计算集群

1
超级计算的一些历史
2
超级计算示例
3
高性能计算集群计算机
4
使用集群计算的优势

HPC系统的组成部分

1
HPC集群的组成部分
2
登录节点
3
计算节点
4
主节点
5
存储节点

高性能计算软件栈

1
高性能计算（HPC）访问
2
数据传输
3
HPC 软件列表
4
高性能计算（HPC）软件模块
5
作业调度器

PBS - 可移植批处理系统

1
PBS简介
2
PBS 基本命令
3
PBS `qsub`
4
PBS `qstat`
5
PBS 的 `qdel` 命令
6
PBS `qalter`
7
PBS 作业状态
8
PBS 变量
9
一个简单的 PBS 作业脚本
10
PBS 交互式作业
11
PBS 数组
12
PBS MATLAB 示例

SLURM - 工作负载管理器

1
Slurm 简介
2
Slurm 命令
3
一个简单的 Slurm 作业
4
Slurm 分布式 MPI 和 GPU 作业
5
Slurm 多线程 OpenMP 作业
6
Slurm 交互式作业
7
Slurm 数组作业
8
Slurm 作业依赖

并行编程 - OpenMP

1
OpenMP
2
OpenMP 基础
3
OpenMP - 子句
4
OpenMP - 工作共享结构
5
OpenMP - 你好世界！
6
OpenMP - 用于并行循环的 reduction 和 parallel for-loop
7
OpenMP - 竞争条件与 barrier
8
OpenMP 向量加法

并行编程 - MPI

1
MPI - 消息传递接口
2
MPI 程序结构
3
MPI - 你好世界！
4
MPI 发送/接收
5
MPI “ping-pong” 发送与接收示例

并行编程 - GPU 与 CUDA

1
GPU - 图形处理单元
2
GPU编程 - CUDA
3
CUDA - 你好世界！
4
CUDA - 向量加法演示

结论与参考文献

1
结论
2
参考文献

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学习使用高性能计算系统和超级计算机

Content

1. 超级计算机和高性能计算集群解决超级计算历史中的问题，举例说明集群计算及其优势。

超级计算的一些历史

超级计算示例

高性能计算集群计算机

使用集群计算的优势

2. HPC系统的组成部分了解高性能计算（HPC）组件背后的逻辑，包括用于管理、计算、存储和用户访问的节点。

HPC集群的组成部分

登录节点

计算节点

主节点

存储节点

3. 高性能计算软件栈动手实践访问高性能计算（HPC）系统、数据传输、软件列表、模块管理以及作业调度器。

高性能计算（HPC）访问

数据传输

HPC 软件列表

高性能计算（HPC）软件模块

作业调度器

4. PBS - 可移植批处理系统掌握PBS的基本原理，以实现高效的任务管理和脚本编写。

PBS简介

PBS 基本命令

PBS `qsub`

PBS `qstat`

PBS 的 `qdel` 命令

PBS `qalter`

PBS 作业状态

PBS 变量

一个简单的 PBS 作业脚本

PBS 交互式作业

PBS 数组

PBS MATLAB 示例

5. SLURM - 工作负载管理器解决使用 SLURM 管理高性能计算（HPC）中的问题，涵盖从作业执行到依赖关系的各个方面。

Slurm 简介

Slurm 命令

一个简单的 Slurm 作业

Slurm 分布式 MPI 和 GPU 作业

Slurm 多线程 OpenMP 作业

Slurm 交互式作业

Slurm 数组作业

Slurm 作业依赖

6. 并行编程 - OpenMP了解如何使用 OpenMP 实现高效的并行编程，利用线程和共享内存。

OpenMP

OpenMP 基础

OpenMP - 子句

OpenMP - 工作共享结构

OpenMP - 你好世界！

OpenMP - 用于并行循环的 reduction 和 parallel for-loop

OpenMP - 竞争条件与 barrier

OpenMP 向量加法

7. 并行编程 - MPI基于MPI原则、程序结构及实际示例，进行高效并行编程。

MPI - 消息传递接口

MPI 程序结构

MPI - 你好世界！

MPI 发送/接收

MPI “ping-pong” 发送与接收示例

8. 并行编程 - GPU 与 CUDA使用 CUDA 在 GPU 上尝试并行编程，以实现高性能应用。

GPU - 图形处理单元

GPU编程 - CUDA

CUDA - 你好世界！

CUDA - 向量加法演示

9. 结论与参考文献了解使用高性能计算（HPC）系统背后的逻辑、关键命令以及重要参考资料。

结论

参考文献

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