并行随机存取机

并行随机存取机（Parallel Random Access Machine，简称 PRAM）是一种用于算法设计和分析的抽象计算模型，它是一种理想模型，旨在研究并行算法和计算复杂性，能够对计算过程进行很好的描述和分析。

PRAM 的特点

PRAM 主要具有以下特点：

• 同时多个处理器可以并行地读写所有内部内存单元，这就需要每个处理器能够访问所有内存地址。
• 数据都是以单个字为单位读写的，操作不可分割，读写可以在单个时钟周期内完成。
• 多个处理器可以同时访问一个内存位置，并发写操作则会得到最后写入该位置的值。
• PRAM 对同步和异步并行计算都适用。

PRAM 的分类

PRAM 主要分为以下两类：

• 共享存储 PRAM：所有处理器共享同一主存储器和输入 / 输出通道。
• 分布式存储 PRAM：每个处理器有自己的一部分存储器和自己的输入 / 输出通道。

PRAM 的应用

PRAM 主要被应用于高性能计算、并行计算、分布式计算、计算机体系结构等领域，也被应用于各种算法的设计和分析中。

PRAM 的代码片段

以下是 PRAM 的一段简单代码：

def parallel_sum(arr, p):
    n = len(arr)
    for i in range(p):
        s = 0
        for j in range(n // p):
            s += arr[i * n // p + j]
        # 并行累加器
        pSums[i] = s
    # 只有一个处理器
    if p == 1:
        return pSums[0]
    # 归并求和
    h = int(math.log2(p))
    for i in range(h):
        offset = 2 ** i
        for j in range(0, p, 2 * offset):
            pSums[j + offset - 1] += pSums[j + 2 * offset - 1]
    return pSums[p - 1]

这段代码用于并行计算一个数组的和，采用了 PRAM 的思想，可以看到代码中使用了多个处理器并行计算数组的部分和，并最终使用归并求和的方法得到数组的总和。