48026 (572125), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

rcvcount – кількість елементів у буфері прийому;

rcvtype – тип прийнятих даних;

root – ранг передавального процесу;

comm – комунікатор.

Вихідний параметр rcvbuf – адреса буфера прийому. Працює ця підпрограма в такий спосіб. Процес з рангом root ("головний процес") розподіляє вміст буфера передачі sendbuf серед усіх процесів. Уміст буфера передачі розбивається на кілька фрагментів, кожний з який містить sendcount елементів. Перший фрагмент передається процесу 0, другий процесу 1 і т.д. Аргументи send мають значення тільки на стороні процесу root.

При зборці (MPI_Gather) кожен процес у комунікаторі comm пересилає вміст буфера передачі sendbuf процесу з рангом root. Процес root "склеює" отримані дані в буфері прийому. Порядок склейки визначається рангами процесів, тобто в результуючому наборі після даних від процесу 0 випливають дані від процесу 1, потім дані від процесу 2 і т.д. Аргументи rcvbuf, rcvcount і rcvtype відіграють роль тільки на стороні головного процесу. Аргумент rcvcount указує кількість елементів даних, отриманих від кожного процесу (але не їхня сумарна кількість). При виклику підпрограм MPI_scatter і MPI_Gather з різних процесів варто використовувати загальний головний процес.

Операції приведення і сканування

Операції приведення і сканування відносяться до категорії глобальних обчислень. У глобальній операції приведення до даних від усіх процесів із заданого комунікатора застосовується операція MPI_Reduce (див рис).

Аргументом операції приведення є масив даних — по одному елементі від кожного процесу. Результат такої операції — єдине значення (тому вона і називається операцією приведення).

У підпрограмах глобальних обчислень функція, передана в підпрограму, може бути: визначеною функцією MPI, наприклад MPI_SUM, користувальницькою функцією, а також оброблювачем для користувальницької функції, що створюється підпрограмою MPI_Op_create.

Три версії операції приведення повертають результат:

одному процесу;

усім процесам;

розподіляють вектор результатів між усіма процесами.

Операція приведення, результат якої передається одному процесу, виконується при виклику підпрограми MPI_Reduce:

int MPI_Reduce(void *buf, void *result, int count, MPI_Datatype datatype, MPI_Op op, int root, MPI_Comm comm)

Вхідні параметри підпрограми MPI_Reduce:

buf — адреса буфера передачі;

count — кількість елементів у буфері передачі;

datatype — тип даних у буфері передачі;

ор — операція приведення;

root — ранг головного процесу;

comm — комунікатор.

Підпрограма MPI_Reduce застосовує операцію приведення до операндам з buf, а результат кожної операції міститься в буфер результату result. MPI_Reduce повинна викликатися всіма процесами в комунікаторі comm, a аргументи count, datatype і op у цих викликах повинні збігатися. Функція приведення (ор) не повертає код помилки, тому при виникненні аварійної ситуації або завершується робота всієї програми, або помилка мовчазно ігнорується. І те й інше в однаковій мірі небажано.

У MPI мається 12 визначених операцій приведення (див. табл.).

Розглянемо приклад 3:

===== Example2.cpp =====

#include

#include

#include

int main(int argc, char *argv[])

{

int n, myid, numprocs, i;

double PI25DT = 3.141592653589793238462643;

double mypi, pi, h, sum, x;

MPI_Init(&argc,&argv);

MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&numprocs);

MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&myid);

while (1) {

if (myid == 0) {

printf("Enter the number of intervals: (0 quits) ");

scanf("%d",&n);

}

MPI_Bcast(&n, 1, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);

if (n == 0)

break;

else {

h = 1.0 / (double) n;

sum = 0.0;

for (i = myid + 1; i <= n; i += numprocs) { //розподіл навантаження

x = h * ((double)i - 0.5);

sum += (4.0 / (1.0 + x*x));

}

mypi = h * sum;

MPI_Reduce(&mypi, &pi, 1, MPI_DOUBLE, MPI_SUM, 0, MPI_COMM_WORLD);

//зборка результату

if (myid == 0)

printf("pi is approximately %.16f, Error is %.16f\n",

pi, fabs(pi - PI25DT));

}

MPI_Finalize();

return 0;

}

===== Example2.cpp =====

Ця програма обчислює число π методом підсумовування ряду. Спочатку один із процесів (0) запитує число інтервалів, що потім поширює іншим процедурою MPI_Bcast. Помітьте, що процедура MPI_Bcast для процесу 0 є передавальної, а для всіх інших – приймаючої. Кінцеві результати обчислень здаються процесу 0 для підсумовування: процедура

MPI_Reduce(&mypi,&pi,1,MPI_DOUBLE,MPI_SUM,0,MPI_COMM_WORLD)

збирає з усіх процесів перемінну mypi, підсумовує (MPI_SUM), і зберігає результат у змінної pi процесу 0.

Вивід приклада: Example3 output (np = 6)

Process 5 on apc-pc.

Process 3 on apc-pc.

Process 0 on apc-pc.

Enter the number of intervals: (0 quits) Process 1 on apc-pc.

Process 2 on apc-pc.

Process 4 on apc-pc.

15

pi is approximately 3.1419630237914191, Error is 0.0003703702016260

wall clock time = 0.031237

Enter the number of intervals: (0 quits) 2

pi is approximately 3.1623529411764704, Error is 0.0207602875866773

wall clock time = 0.000943

Enter the number of intervals: (0 quits) 0

Завдання 1: поясніть вивід;)

Приклад 4 показує створення комплексної системи керування процесами на прикладі розподіленого дешифратора паролів. Використовується структура master-slave (головн-підлеглий).

===== Example4.cpp =====

#include

#include

#include

#include

#define TAG_READY 99

#define TAG_RESULT 98

int do_decrypt_pass(char* incoming_pass_str, char * result_pass_str, int length)

{

if (length % 2 == 0) return 1;

else return 0;

}

int main(int argc, char* argv[])

{

int k,x;

char in_line[256],acc_name[256],acc_pass[256];

int myrank, size;

MPI_Status status;

MPI_Init(&argc,&argv);

MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&size);

MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&myrank);

if (myrank == 0) // kind'a Master Process

{

puts("Initializing"); fflush(stdout);

FILE* in_file = fopen("pass.txt","r");

for (x=1;x

char* p;

puts ("Feeding"); fflush(stdout);

sprintf(in_line,"apc::1234");

if (p = strtok(in_line,"::")) sprintf(acc_name,"%s",p); else return 0;

if (p = strtok(NULL,"::")) sprintf(acc_pass,"%s",p); else return 0;

int acc_name_len = strlen(acc_name)+1, acc_pass_len = strlen(acc_pass)+1;

MPI_Bcast(&acc_name_len, 1, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD); MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);

MPI_Bcast(&acc_pass_len, 1, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD); MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);

MPI_Bcast(&acc_name, acc_name_len, MPI_CHAR, 0, MPI_COMM_WORLD); MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);

MPI_Bcast(&acc_pass, acc_pass_len, MPI_CHAR, 0, MPI_COMM_WORLD); MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);

for (x=1;x

{

MPI_Probe(MPI_ANY_SOURCE, TAG_RESULT, MPI_COMM_WORLD, &status);

int src = status.MPI_SOURCE; int res;

MPI_Recv(&res, 1, MPI_INT, src, TAG_RESULT, MPI_COMM_WORLD, &status);

printf("Proc %d returned %d\n",src,res);fflush(stdout);

}

}

else

{

MPI_Ssend(&myrank, 1, MPI_INT, 0, TAG_READY, MPI_COMM_WORLD);

int acc_name_len, acc_pass_len;

MPI_Bcast(&acc_name_len, 1, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD); MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);

MPI_Bcast(&acc_pass_len, 1, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD); MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);

MPI_Bcast(&acc_name, acc_name_len, MPI_CHAR, 0, MPI_COMM_WORLD); MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);

MPI_Bcast(&acc_pass, acc_pass_len, MPI_CHAR, 0, MPI_COMM_WORLD); MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);

printf("Proc %d: recv %s:: %s\n",myrank,acc_name,acc_pass);fflush(stdout);

char[256] ret_pass;

int result = do_decrypt_pass(&acc_pass, &ret_pass, myrank);

MPI_Ssend(&result, 1, MPI_INT, 0, TAG_RESULT, MPI_COMM_WORLD);

}

MPI_Finalize();

return 0;

}

===== Example4.cpp =====

У цьому прикладі головний процес (ранг 0) чекає підключення всіх підлеглих процесів (посилки ними повідомлення з тегом TAG_READY), розсилає рядок in_line усім підлеглим процесам, що намагаються підібрати пароль довжини myrank (тобто власний номер процесу). Власне зломом займається функція int do_decrypt_pass(char* incoming_pass_str, char * result_pass_str, int length)

Процеси повертають результат підбора c повідомленням TAG_RESULT. MPI_Barrier використовується для синхронізації. Висновок приклада:

Example4 output (np = 5)

Initializing

Feeding

Proc 1: recv apc:: 1234

Proc 2: recv apc:: 1234

Proc 3: recv apc:: 1234

Proc 1 returned 0

Proc 4: recv apc:: 1234

Proc 3 returned 0

Proc 2 returned 1

Proc 4 returned 1

У цьому прикладі всі процеси ламають той самий пароль, і новий цикл (не реалізований у прикладі) не почнеться, поки не завершать роботу всі процеси. Отже, час одного циклу визначається часом роботи процесу з максимальним рангом (тобто виконуючого підбор найбільшої довжини => перебір найбільшого числа комбінацій).

Приклад 5 показує більш зроблену систему, що читає з необхідну інформацію з файлу, і роздає кожному процесу по паролі. Процеси працюють в асинхронному режимі, зв'язуючи з головним процесом, що відіграє роль «роздавального-прийомного центра», організовуючи систему дуже схожу на «клієнта-сервер».

Завдання 2: Після вивчення коду поясніть, чому це не є системою клієнт-сервер.

===== Example5.cpp =====

#include

#include

#include

#include

//типи повідомлень

#define TAG_MSG 98 // службове повідомлення – зміст перемінної – код (див. нижче)

#define TAG_SEND_NAMELEN 97 // пересилається довжина рядка імені

#define TAG_SEND_PASSLEN 96 // пересилається довжина рядка пароля

#define TAG_SEND_NAME 95 // пересилається рядок імені

#define TAG_SEND_PASS 94 // пересилається рядок імені

#define MSG_FAILURE 0 // невдача при розшифровці

#define MSG_SUCCESS 1 // успіх при розшифровці

#define MSG_READY 2 // клієнт готовий до прийому наступного пароля

#define MSG_GO_ON 3 // сигнал клієнту продовжувати роботу

#define MSG_BREAK 5 // сигнал клієнту завершити роботу

int do_decrypt_pass(int param);

int main(int argc, char* argv[])

{

int x,result;

char in_line[256],acc_name[256],acc_pass[256],racc_name[256],racc_pass[256];

int myrank, size;

MPI_Status status;

MPI_Init(&argc,&argv);

MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&size);

MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&myrank);

if (myrank == 0) // kind'a Master Process

{

puts("Initializing"); fflush(stdout);

FILE* in_file = fopen("pass.txt","r");

char* p;

int allok=1,numclients=size-1;

int acc_name_len,acc_pass_len,racc_name_len,racc_pass_len;

while (allok || numclients)

{

MPI_Probe(MPI_ANY_SOURCE, TAG_MSG, MPI_COMM_WORLD, &status); // модель подій!

int src = status.MPI_SOURCE;

MPI_Recv(&result, 1, MPI_INT, src, TAG_MSG, MPI_COMM_WORLD, &status); // Чекаємо повідомлень від клієнтів

printf("<<< Proc %d returned %d\n",src,result);fflush(stdout);

switch(result)

{

case MSG_SUCCESS:

MPI_Recv(&racc_name_len, 1, MPI_INT, src,TAG_SEND_NAMELEN, MPI_COMM_WORLD, &status);

MPI_Recv(&racc_pass_len, 1, MPI_INT, src,TAG_SEND_PASSLEN, MPI_COMM_WORLD, &status);

MPI_Recv(&racc_name, racc_name_len, MPI_CHAR, src, TAG_SEND_NAME, MPI_COMM_WORLD, &status);

MPI_Recv(&racc_pass, racc_pass_len, MPI_CHAR, src, TAG_SEND_PASS, MPI_COMM_WORLD, &status);

printf ("[+] Proc %d got: %s:: %s\n",src,racc_name,racc_pass);fflush(stdout);

break;

case MSG_FAILURE:

MPI_Recv(&racc_name_len, 1, MPI_INT, src, TAG_SEND_NAMELEN, MPI_COMM_WORLD, &status);

MPI_Recv(&racc_name, racc_name_len, MPI_CHAR, src, TAG_SEND_NAME, MPI_COMM_WORLD, &status);

printf ("[-] Proc %d couldn't break: %s in set limits\n",src,racc_name);fflush(stdout);

break;

case MSG_READY: // є вільний робітник

if (!fgets(in_line,256,in_file)) allok =0; // готуємо account info

if (p = strtok(in_line,"::")) sprintf(acc_name,"%s",p); else allok= 0; //

if (p = strtok(NULL,"::")) sprintf(acc_pass,"%s",p); else allok= 0; //

if (allok) x = MSG_GO_ON; else { x = MSG_BREAK; numclients--;}// якщо є рядок – «згодовуємо»

MPI_Ssend(&x, 1, MPI_INT, src, TAG_MSG, MPI_COMM_WORLD);// її клієнту. Інакше (файл

// закінчився) – гасимо клієнта.

if (allok)

{

acc_name_len = strlen(acc_name)+1, acc_pass_len = strlen(acc_pass)+1;

printf (">>> Feeding %s:: %s to proc %d\n",acc_name,acc_pass, src);fflush(stdout);

MPI_Ssend(&acc_name_len, 1, MPI_INT, src,TAG_SEND_NAMELEN, MPI_COMM_WORLD);

MPI_Ssend(&acc_pass_len, 1, MPI_INT, src,TAG_SEND_PASSLEN, MPI_COMM_WORLD);

MPI_Ssend(&acc_name, acc_name_len, MPI_CHAR, src, TAG_SEND_NAME, MPI_COMM_WORLD);

MPI_Ssend(&acc_pass, acc_pass_len, MPI_CHAR, src, TAG_SEND_PASS, MPI_COMM_WORLD);

}

break;

}

}

printf ("[%d] Process exits\n",myrank);fflush(stdout);

}

else

{

int acc_name_len, acc_pass_len;

while (1)

{

x = MSG_READY;

MPI_Ssend(&x, 1, MPI_INT, 0, TAG_MSG, MPI_COMM_WORLD);// Посилаємо сигнал готовності

printf("[%d] Waiting\n",myrank);fflush(stdout);

MPI_Recv(&x, 1, MPI_INT, 0, TAG_MSG, MPI_COMM_WORLD, &status);

if (x == MSG_BREAK) // Вирішуємо, що робити далі

{

printf("[%d] BREAK received \n",myrank);fflush(stdout);

break;

}

MPI_Recv(&acc_name_len, 1, MPI_INT, 0,TAG_SEND_NAMELEN, MPI_COMM_WORLD, &status);

MPI_Recv(&acc_pass_len, 1, MPI_INT, 0,TAG_SEND_PASSLEN, MPI_COMM_WORLD, &status);

MPI_Recv(&acc_name, acc_name_len, MPI_CHAR, 0, TAG_SEND_NAME, MPI_COMM_WORLD, &status);

MPI_Recv(&acc_pass, acc_pass_len, MPI_CHAR, 0, TAG_SEND_PASS, MPI_COMM_WORLD, &status);

printf("[%d] Proc recv %s:: %s\n",myrank,acc_name,acc_pass);fflush(stdout);

int result = do_decrypt_pass(myrank);// Розшифровуємо пароль

switch (result) // Відсилаємо результат

{

case MSG_SUCCESS:

MPI_Ssend(&result, 1, MPI_INT, 0, TAG_MSG, MPI_COMM_WORLD);

MPI_Ssend(&acc_name_len, 1, MPI_INT, 0,TAG_SEND_NAMELEN, MPI_COMM_WORLD);

MPI_Ssend(&acc_pass_len, 1, MPI_INT, 0,TAG_SEND_PASSLEN, MPI_COMM_WORLD);

MPI_Ssend(&acc_name, acc_name_len, MPI_CHAR, 0, TAG_SEND_NAME, MPI_COMM_WORLD);

MPI_Ssend(&acc_pass, acc_pass_len, MPI_CHAR, 0, TAG_SEND_PASS, MPI_COMM_WORLD);

break;

case MSG_FAILURE:

MPI_Ssend(&result, 1, MPI_INT, 0, TAG_MSG, MPI_COMM_WORLD);

MPI_Ssend(&acc_name_len, 1, MPI_INT, 0,TAG_SEND_NAMELEN, MPI_COMM_WORLD);

MPI_Ssend(&acc_name, acc_name_len, MPI_CHAR, 0, TAG_SEND_NAME, MPI_COMM_WORLD);

break;

}

}

printf ("[%d] Process exits\n",myrank);fflush(stdout);

}

MPI_Finalize();

return 0;

}

int do_decrypt_pass(int param)

{

if (param % 2 == 0) return 1;

else return 0;

}

===== Example5.cpp =====

У цьому прикладі головний процес (master) займається керуванням іншими «робітниками» процесами (slave), а також відає постачанням і збором інформації. Підпрограма

MPI_Probe (int source, int tag, MPI_Comm comm, MPI_Status *status)

перевіряє наявність повідомлень, готових до прийому. Її варіант, неблокуючий - MPI_Iprobe(int source, int tag, MPI_Comm comm, int *flag, MPI_Status *status) - якщо повідомлення вже надійшло і може бути прийнято, повертається значення прапора «істина». Інакше (повідомлення надійшло нецілком) – «неправду». Виклик процедури, що блокуючий, MPI_Probe з параметрами MPI_ANY_SOURCE і MPI_ANY_TAG зупиняє виконання майстра-процесу до надходження якого-небудь повідомлення, реалізуючи в рамках процесу модель подій. Далі в залежності від повідомлення, що надійшло, майстер-процес або приймає результати (успіх/невдача) з висновком відповідного повідомлення, або видає робочому процесу черговий набір інформації інформації (логін-пароль). Якщо всі паролі вже роздані – робочому процесу посилається сигнал BREAK. Висновок приклада 5: Example5 output (np = 5)

Initializing

[2] Waiting

<<< Proc 2 returned 2

>>> Feeding apc:: 12345 to proc 2

[3] Waiting

<<< Proc 3 returned 2

>>> Feeding admin:: aa5632 to proc 3

[2] Proc recv apc:: 12345

[1] Waiting

<<< Proc 1 returned 2

>>> Feeding bionicman:: 3995d to proc 1

[3] Proc recv admin:: aa5632

[4] Waiting

<<< Proc 4 returned 2

>>> Feeding root:: *** to proc 4

[1] Proc recv bionicman:: 3995d

<<< Proc 2 returned 1

[4] Proc recv root:: ***

[+] Proc 2 got: apc:: 12345

<<< Proc 3 returned 0

[-] Proc 3 couldn't break: admin in set limits

<<< Proc 1 returned 0

[-] Proc 1 couldn't break: bionicman in set limits

<<< Proc 4 returned 1

[+] Proc 4 got: root:: ***

[2] Waiting

<<< Proc 2 returned 2

>>> Feeding vasya:: 1234nasja to proc 2

[3] Waiting

<<< Proc 3 returned 2

>>> Feeding jmanderley:: 1a2_+3 to proc 3

[2] Proc recv vasya:: 1234nasja

[1] Waiting

<<< Proc 1 returned 2

>>> Feeding man:: aa6321 to proc 1

[3] Proc recv jmanderley:: 1a2_+3

[4] Waiting

<<< Proc 4 returned 2

>>> Feeding demeter:: 3ss9951 to proc 4

[1] Proc recv man:: aa6321

<<< Proc 2 returned 1

[4] Proc recv demeter:: 3ss9951

[+] Proc 2 got: vasya:: 1234nasja

<<< Proc 3 returned 0

[-] Proc 3 couldn't break: jmanderley in set limits

<<< Proc 1 returned 0

[-] Proc 1 couldn't break: man in set limits

<<< Proc 4 returned 1

[+] Proc 4 got: demeter:: 3ss9951

[2] Waiting

<<< Proc 2 returned 2

>>> Feeding wheeljack:: *3472364%s to proc 2

[3] Waiting

<<< Proc 3 returned 2

[2] Proc recv wheeljack:: *3472364%s

>>> Feeding dalain:: 4nas5t to proc 3

[1] Waiting

<<< Proc 1 returned 2

[3] Proc recv dalain:: 4nas5t

>>> Feeding nobode:: * to proc 1

[4] Waiting

<<< Proc 4 returned 2

[1] Proc recv nobode:: *

>>> Feeding lamer:: password to proc 4

<<< Proc 2 returned 1

[4] Proc recv lamer:: password

[+] Proc 2 got: wheeljack:: *3472364%s

<<< Proc 3 returned 0

[-] Proc 3 couldn't break: dalain in set limits

<<< Proc 1 returned 0

[-] Proc 1 couldn't break: nobode in set limits

<<< Proc 4 returned 1

[+] Proc 4 got: lamer:: password

[2] Waiting

<<< Proc 2 returned 2

>>> Feeding cewl:: asfuh$Kjsfhdf&34kd to proc 2

[3] Waiting

<<< Proc 3 returned 2

>>> Feeding hacker:: to proc 3

[2] Proc recv cewl:: asfuh$Kjsfhdf&34kd

[1] Waiting

<<< Proc 1 returned 2

>>> Feeding LASTONE:: LASTPASS to proc 1

[3] Proc recv hacker::

[4] Waiting

<<< Proc 4 returned 2

<<< Proc 2 returned 1

[1] Proc recv LASTONE:: LASTPASS

[4] BREAK received

[4] Process exits

[+] Proc 2 got: cewl:: asfuh$Kjsfhdf&34kd

<<< Proc 3 returned 0

[-] Proc 3 couldn't break: hacker in set limits

<<< Proc 1 returned 0

[-] Proc 1 couldn't break: LASTONE in set limits

[2] Waiting

<<< Proc 2 returned 2

[3] Waiting

[2] BREAK received

[2] Process exits

<<< Proc 3 returned 2

[1] Waiting

[3] BREAK received

[3] Process exits

<<< Proc 1 returned 2

[0] Process exits

[1] BREAK received

[1] Process exits

3.4 Паралельне введення-виведення.

Останній приклад 6 показує, можна було вирішити ту ж задачу простіше:

===== Example6.cpp =====

#include

#include

#include

int do_decrypt_pass(int param)

{

if (param % 2 == 0) return 1;

else return 0;

}

int main(int argc, char* argv[])

{

char in_line[256],acc_name[256],acc_pass[256];

FILE * file_in;

int myrank, size;

MPI_Init(&argc,&argv);

MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&size);

MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&myrank);

file_in = fopen("pass.txt","r");

printf("[%d]: file open\n",myrank); fflush(stdout);

char* p;

for (int i=0; i<= myrank;i++) fgets(in_line,256,file_in);

while (!feof(file_in))

{

if (p = strtok(in_line,"::")) sprintf(acc_name,"%s",p);

if (p = strtok(NULL,"::")) sprintf(acc_pass,"%s",p);

printf("[%d] Read: %s:: %s\n",myrank,acc_name,acc_pass); fflush(stdout);

int result = do_decrypt_pass(myrank);

if (result ==1) {printf ("[+] Proc %d got: %s:: %s\n",myrank,acc_name,acc_pass);fflush(stdout);}

else {printf ("[-] Proc %d couldn't break: %s in set limits\n",myrank,acc_name);fflush(stdout);}

for (int i=0; i< size;i++) fgets(in_line,256,file_in);

}

printf ("[%d]: Process exits\n",myrank);fflush(stdout);

MPI_Finalize();

return 0;

}

===== Example6.cpp =====

У коді немає нічого нового, тому розбір його залишаємо на самостійне проробку.

Example6 output (np =)

[0]: file open

[0] Read: apc:: 12345

[1]: file open

[1] Read: admin:: aa5632

[-] Proc 1 couldn't break: admin in set limits

[1] Read: vasya:: 1234nasja

[+] Proc 0 got: apc:: 12345

[0] Read: root:: ***

[+] Proc 0 got: root:: ***

[0] Read: man:: aa6321

[-] Proc 1 couldn't break: vasya in set limits

[1] Read: demeter:: 3ss9951

[2]: file open

[2] Read: bionicman:: 3995d

[+] Proc 2 got: bionicman:: 3995d

[2] Read: jmanderley:: 1a2_+3

[+] Proc 2 got: jmanderley:: 1a2_+3

[2] Read: wheeljack:: *3472364%s

[+] Proc 0 got: man:: aa6321

[0] Read: dalain:: 4nas5t

[+] Proc 0 got: dalain:: 4nas5t

[0] Read: cewl:: asfuh$Kjsfhdf&34kd

[-] Proc 1 couldn't break: demeter in set limits

[1] Read: nobode:: *

[-] Proc 1 couldn't break: nobode in set limits

[1] Read: hacker::

[+] Proc 2 got: wheeljack:: *3472364%s

[2] Read: lamer:: password

[+] Proc 2 got: lamer:: password

[2] Read: LASTONE:: LASTPASS

[+] Proc 2 got: LASTONE:: LASTPASS

[2]: Process exits

[+] Proc 0 got: cewl:: asfuh$Kjsfhdf&34kd

[0]: Process exits

[-] Proc 1 couldn't break: hacker in set limits

[1]: Process exits

Хоча в MPICH існує власна бібліотека вводу-виводу ROMIO, ми не користаємося нею, а просто відкриваємо файл у режимі read-only.

Завдання 1: довести, що даний метод не суперечить темі лабораторної роботи (у відповідь на питання: «А чому не з ROMIO?»);)

4. Додаток

Як корисний додаток рекомендується почитати MPICH User Guide (поставляється разом з пакетом) – у ньому міститься інформація про установку і настроювання MPICH а також інформація з настроювання MSDEV для написання MPICH-програм. У каталозі з лабораторною роботою є файли з прикладами, а також кілька текстів інших MPI-програм для ознайомлення.

Література

1. MPI Forum: http://www.mpi-forum.org

2. MPICH: http://www-unix.mcs.anl.gov/mpi/mpich

3. http://parallel.ru

4. http://www.csa.ru, http://www.ptc.spbu.ru, http://www.hpc.nw.ru, http://www.hi-hpc.nw.ru

5. Книга «Параллельное программирование для многопроцессорних вичислительних систем» (С. Немнюгин, О. Стесик, Изд БХВ-Петербург, 2002).

6. www.google.com і www.yandex.ru для пошуку всього інші.

Завдання

Крім виконання всіх завдань, викладених вище, потрібно реалізувати одну з нижчеперелічених алгоритмів у моделі MPI.

Зломщик паролів

Довести зломщик паролів до прийнятного виду і реалізувати його в схемі клієнт-сервер з використанням TCP/IP (БЕЗ MPI). Порівняти продуктивність і трудовитрати.

Напишіть сортування перерахуванням.

Напишіть сортування методом пухирця.

Напишіть сортування методом quick sort.

Напишіть програму множення матриць методом Фокса (Fox).

Постановка задачі

Над полем P задані матриці:

,

Потрібно знайти матрицю

, де .

Опис алгоритму:

Нехай маємо топологію типу ґрати

, .

Нехай також .

Матриця A розбивається на блоки

Аналогічно розбиваються матриці B і C.

Програма для процесора :

У результаті на процесорі :

Напишіть програму множення матриць методом Кэннона (Cannon)

Матриця A розбивається на блоки

Аналогічно розбиваються матриці B і C.

Програма для процесора :

У результаті на процесорі :

Напишіть програму розвязок систем лінійних рівнянь (методи Зейделя/Якобі).

Кінцево-різницевий алгоритм рішення диференціальний рівнянь

Запрограмуйте двовимірний кінцево-різницевий алгоритм рішення диференціальний рівнянь і проведіть вимір продуктивності для різної кількості процесорів.

Напишіть програму транспонування матриці Nx на M процесорах.

Кожному процесу передається N/M рядків, а він повертає N/M колонок. Спробуйте використовувати різні види обміну і порівняєте результати. Проведіть вимір продуктивності.

Напишіть паралельну програму в який створюються N груп процесів і обмін між цими групами виконується по кільцю.

Необхідно буде розібратися з групами процесів і комунікаторами (MPI_Group_create, MPI_Comm_create, etc)

Проведіть дослідження швидкодії глобальний операцій MPI для різної кількості процесів і різних розмірів повідомлень.

Напишіть програми, у яких колективні операції обміну реалізовані за допомогою підпрограм двохточкового обміну. Оцініть трудовитрати і продуктивність.

Для даного масиву напишіть програму обчислення мінімального/максимального елемента масиву, не використовуючи операції приведення MPI. Зробіть те ж з використанням операцій приведення. Порівняєте.

Напишіть програму обчислення скалярного добутку векторів a і b.

Напишіть програму обчислення матричного добутку.

Дано матриці A і B. Напишіть програму обчислення матриці AB-BA.

Дано матрицю A і вектори a,b. Напишіть обчислення p = (a,Ab)

Дано матрицю A і вектори a,b. Напишіть обчислення c = a - Ab

Маємо файл, що містить записи для кожного працівника. Кожна запис включає прізвище, ім'я, рік народження і рік прийому на роботу. Напишіть програму, у якій один із процесів розподіляє всім іншим приблизно однакової порції інформації, а ці процеси формують список співробітників, стаж яких складає більш 5 років.

Результати пересилаються головному процесу, що їх виводить у файл. Використовувати ідею, але не код(!) приклада 5.

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)