- Имя: Bassel Alshayeb - Басель Альшаеб
- ST: st123219
d = <B4 x, y>/<x, y> - <B3 x, y>/<x, y>
Задание A-07 (Басель Альшаеб)
Написать программу вычисления выражения:
d = <B4 x, y>/<x, y> - <B3 x, y>/<x, y>,
где B – квадратная плотная матрица, элементы которой имеют тип double, элементы матрицы
задаются с помощью генератора псевдослучайных чисел, x и y – векторы (элементы задаются
псевдослучайными числами), <,> - скалярное произведение.
Распараллелить эту программу с помощью OpenMP (parallel, task).
Исследовать зависимость масштабируемости параллельной версии программы от ее
вычислительной трудоемкости (размера матриц).
Проверить корректность параллельной версии.
Проверка закона Амдала. Построить зависимость ускорение:число потоков для заданного
примера.
Срок сдачи отчета 26.11.2024.
Для анализа:
- B — квадратная матрица.
- X и Y — векторы.
- <.,.>
- Размер матрицы
1000(для экстремального тестирования).
Программа поддерживает как последовательное выполнение, так и параллельное с использованием OpenMP. Реализована возможность использования данных из файла для проверки и верификации результатов.
1. Характеристики системы
Operating System: Ubuntu 22.04.4 LTS
Kernel: 5.15.0-122-generic
Processer: Intel(R) Xeon(R) E-2136 CPU @ 3.30GHz
Cores: 12
Architecture: x86_64
Memory: 62 G
Disk Space: 6.3 G
2. Результаты измерений
- Размер матрицы: 1000
- Последовательное время выполнения: 36.2499 Seconds
- Параллельное время выполнения:
| Threads | Execution Time | Speedup |
|---|---|---|
| 1 | 36.2499 | 1.0 |
| 2 | 18.7686 | 1.9329252048634422 |
| 4 | 9.43012 | 3.8470666332984096 |
| 8 | 7.51135 | 4.829797573006184 |
| 16 | 7.12646 | 5.090648091759443 |
| 32 | 7.01082 | 5.174615808136567 |
3. Python Output
4. Speedup Diagram As Amdahl's Law
5. Execution Manager
- Поддержка ввода матрицы и векторов из файлов или генерация случайных данных.
- Параллельные вычисления для умножения матриц и вычисления скалярных произведений с использованием OpenMP.
- Верификация корректности параллельного выполнения через последовательное выполнение.
- C++ Compiler with OpenMP Support
- Python 3.10
1. Compilation \
Компиляция программы с поддержкой OpenMP main.cpp:
g++ -o main -fopenmp main.cpp2. Execution \
- Для полного тестирования используется Python с предустановленными значениями количества потоков
[1, 2, 4, 8, 16, 32]
- Запустите Python-скрипт для получения диаграмм и результатов
python3 analyzer.py- Либо запустите программу вручную, указав количество потоков
export OMP_NUM_THREADS=X
./main3. Debugging \
To run sequentialy and check the speed for:
export OMP_NUM_THREADS=1
./main- C++:
- Печатает вычисленное значение 𝑑.
- Показывает время выполнения и отладочные данные
- Python
- Отображает результаты для каждого количества потоков.
- Строит диаграммы зависимости ускорения от количества потоков.