Тема- MPIпрограма обчислення визначеного iнтеграла
Работа добавлена на сайт samzan.net:
Лабораторна робота №7
Тема: MPI-програма обчислення визначеного iнтеграла.
Мета роботи: розробити за допомогою MPI програму для обчислення визначе ного iнтеграла на многопроцессорной системi.
Теоретичнi вiдомостi
Виконаємо розробку MPI-версiї розглянутої ранiше програми обчислення визначе ного iнтегралу. Задача полягає в розподiлi обчислення IN на необхiднiй кiлькостi процесорiв. Нехай ми маємо необмежене число процесорiв, тодi розiб’ємо вихiдну задачу на елементарнi:
Ij = f(xj + 0.5h)h, j=1,N (7.1)
i назначимо j-ту задачу на один процесор, всього буде задiяно N процесорiв. Обчисле ння можна вести в наступний спосiб:
- Процесор P0 запитує у користувача кiлькiсть iнтервалiв N.
- Процесор P0 передає N рештi процесiв P1 . . .PN-1.
- Процесори P1 . ..PN-1 приймають вiд P0 значення N.
- Процесори P0...PN-1 обчислюють значення h та Ij, j = 1,N-1 за формулою 7.1.
- Процесори P1 . ..PN-1 передають P0 значення Ij, j = 1,N - 1.
- Процесор P0 приймає значення Ij вiд процесорів P1...PN-1 i обчислює суму IN.
Однак, так як кiлькiсть процесорiв обмежена, то кожен процесор буде обчислювати часткову суму за допомогою наступного фрагменту:
for(j = k; j < N; j +=M)
{
Ik = Ik+ f (xj +0.5∗h)∗h
}
де k - номер процесору, M - кiлькiсть процесорiв, N - кiлькiсть iнтервалiв.
Лiстiнг 7.1. MPI-програма обчислення iнтеграла
#include <stdio . h>
#include <string . h>
#include <mpi .h>
#define MSG_ID1 98
#define MSG_ID2 99
int main( int argc , char ∗∗argv )
{
int me, size ;
unsigned intervals ;
int i, j;
double h, Ik, x;
MPI_Status status ;
MPI_Init (&argc , &argv ) ;
MPI_Comm_rank (MPI_COMM_WORLD, &me) ;
MPI_Comm_size (MPI_COMM_WORLD, &size ) ;
/∗ Головний процес запитує у користувача
∗ кiлькiсть iнтервалiв ∗/
if (me == 0)
{ printf ("Enter intervals :");
scanf ( "%u" , &intervals ) ;
} /∗ if (me == 0) ∗/
/∗ Головний процес розсилає допомiжним ∗ кiлькiсть iнтервалiв ∗/
if (me == 0)
for (i = 1; i < size; i++)
MPI_Send (&intervals ,1 ,MPI_UNSIGNED, i , MSG_ID1, MPI_COMM_WORLD) ;
else
{ /∗ Допомiжнi процеси отримують от
∗ головного кiлькiсть iнтервалiв ∗/
MPI_Recv(&intervals , 1, MPI_UNSIGNED, 0, MSG_ID1, MPI_COMM_WORLD, &status ) ;
} /∗ else if(me == 0) ∗/
/∗ Пiдрахунок суми свого iнтервалу ∗/
h = 1.0/intervals; Ik = 0;
for (j = me; j < intervals; j += size)
{ x= (j + 0.5) ∗ h;
Ik += 4/(1 + x ∗ x);
} /∗ for(j=me;j<intervals ; j += size)∗/
Ik ∗= h;
MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD) ;
if ( me== 0)
{ /∗ Головний процес збирає вiд
∗ допомiжних значення їх сум ∗/
for (i = 1; i < size; i++)
{
MPI_Recv(&x, 1, MPI_DOUBLE, i , MSG_ID2,MPI_COMM_WORLD
,& status ) ;
Ik += x;
} /∗ for(i = 1; i < size; i++) ∗/
printf ( " value = %.10 l f \n" , Ik ) ;
} /∗ if( me == 0) ∗/
else
{ /∗ Допомiжнi процеси вiдсилають
∗ головному значення своїх сум ∗/
MPI_Send (&Ik , 1, MPI_DOUBLE, 0,MSG_ID2,MPI_COMM_WORLD) ; } /∗ else if( me == 0) ∗/
MPI_Finalize () ;
return 0;
}
У данiй програмi використовується функцiя MPI_Barrier. Ця функцiя блокує ро боту процесiв, що викликали дану процедуру, доти, поки всi процеси зазначеної групи, що залишилися, також не виконають цю функцiю.
Завдання
- Виконати програму з лiстiнгу 7.1.
- Розробити програму для обчислення визначеного iнтегралу на iнтервалi [0; 1]. Підiнтегральна функцiя та необхiдна кiлькiсть процесiв програми наведенi в таблиці.
|
Підiнтегральнi функцiї |
||
|
№ варiанту |
Функцiя |
Кiлькiсть процесiв |
|
1 |
2 |
3 |
|
1 |
f(x) = 5 ∗ (x + 1) |
8 |
|
2 |
f(x) = 1/(x + 1) |
4 |
|
3 |
f(x) = x2/4 |
5 |
|
4 |
f(x) = 3 ∗ x/(x + 1) |
3 |
|
5 |
f(x) = 7/(x3 + 1) |
8 |
|
6 |
f(x) = sin(x + 1) |
7 |
|
7 |
f(x) = cos(1/(x + 2)) |
2 |
|
8 |
f(x) = x3/(x2 + 1) |
6 |
|
9 |
f(x) = sin(x)/(x + 1) |
5 |
|
10 |
f(x) = x/(cos(x2) + 1) |
8 |
|
11 |
f(x) = (x + 1)/(x + 2) |
4 |
|
12 |
f(x) = sin(x)/(x2 + 5) |
9 |
|
13 |
f(x) = x + cos(x) |
7 |
|
14 |
f(x) = tg(x) |
8 |
|
15 |
f(x) = sin(x) + cos(x) |
3 |
|
16 |
f(x) = sin(x) ∗ tg(x) |
4 |
Контрольнi питання
- Яким чином обмiнюються iнформацiєю процеси в паралельному додатку?
- Якi функцiї виконують iнiцiалiзацiю бiблiотеки MPI? її закриття? одержання інформацiї про паралельну програму?
- Якi функцiї використовуються для передачi повiдомлень мiж процесами?
- Яка функцiя блокує процеси?
2. Статья Правовое регулирование трудовых отношений с иностранным элементом
3. технологический процесс предприятия [2
4. Н~Р ОТАН ПАРТИЯСЫНЫ~ ХХІ ~АСЫРДА~Ы МИССИЯСЫН~р Отан ~ халы~ты~ партия
5. Fif 14 Кукмор является открытым некоммерческим проектом.
6. Специализация инструментального оборудования Цехи предприятия могут быть организованы по технологическ
7. Христианство на Западе в XVII’XVIII вв
8. ldquo;Gesmmelte ufsetze zur Religionssoziologie
9. лет. Вожатый должен знать множество игр для этого возраста как подвижных так и развивающих
10. Лабораторная работа 9 ИССЛЕДОВАНИЕ ПОПЕРЕЧНЫХ КОЛЕБАНИЙ СТРУНЫ ЦЕЛЬ РАБОТЫ Изучение волн
11. История открытий в области строения атомного ядра
12. реферату- Сутність та особливості міжнародної економічної діяльностіРозділ- Економічні теми Сутність та о
13. Обломов- Автор подробно описывает кабинет Обломова
14. ЛАБОРАТОРНА РОБОТА 23 Створення персонального вебсайту I
15. экономической статистики и исследует вопросы финансов на всех уровнях управления.
16. Тема 4.6. Комбікормові заводи і цехи 6
17. Конституция Российской Федерации 1993 г
18. Грачи прилетели- деревья и поля еще голые както особенно бросаются в глаза старые церковь и колоколенка л
19. I. Внеоборотные активы Активный Основные средства 01 По в.
20. ЧЧЧ далее ~ предприятие