Знакомство с основными возможностями Intel® CilkTM Plus на примере распараллеливания основных векторных операций

Материалы к лабораторной работе Вы можете скачать здесь.

Задание 1 - Вычисление суммы элементов вектора. Последовательный алгоритм

Подготовка

Скопируйте папку cilk_lab1 с файлами демонстрационной программы вычисления суммы элементов вектора из папки classfiles/Lab01/WTemplates в папку classfiles/Lab01/Explorations.

Компиляция и запуск последовательного алгоритма reduction

1. Перейдите в каталог classfiles/Lab01/Explorations/cilk_lab1 и откройте файл с решением Microsoft® Visual Studio 2010 cilk_lab1.sln. Скомпилируйте приложение, выбрав кнопку меню Build—>Build Solution.
2. Обратите внимание, что вызов алгоритмов находится в функции main в файле reduction.cpp, а их реализация содержится в заголовочном файле algo.h. Убедитесь, что в тексте программы в файле reduction.cpp закомментированы шаги 2-5 (активен вызов последовательного алгоритма редукции).
3. Запустите приложение, выбрав кнопку меню Debug—>Start Without Debugging.

Запишите время его выполнения в последовательном режиме:________________ .

Повторите 3 не менее 5 раз и найдите среднее время выполнения:_________________.

Задание 2 - Многопоточная реализация вычисления суммы элементов вектора с помощью OpenMP

Запуск многопоточной программы reduction

1. В тексте программы в файле reduction.cpp раскомментируйте шаг 2 (тем самым станет активен вызов алгоритма редукции с использованием OpenMP).
2. Запустите приложение, выбрав кнопку меню Debug—>Start Without Debugging. Запишите время его выполнения в параллельном режиме с использованием OpenM.

   При помощи изменения строчки omp_set_num_threads (n);

   в файле reduction.cpp можно менять число потоков OpenMP.

   Повторите 2 не менее, чем по 5 раз для каждого значения числа потоков (от 2 до 4) и найдите среднее время выполнения в каждом случае:

   ________________________________________________________________________________________________________________
3. Сравните полученный результат с результатом задания 1 и объясните причину сходства/различия.

Задание 3 - Многопоточная реализация вычисления суммы элементов вектора с помощью Intel® CilkTM Plus (с редукторами)

Запуск многопоточной программы reduction

1. В тексте программы в файле reduction.cpp раскомментируйте шаг 3 (тем самым станет активен вызов алгоритма редукции с использованием cilk_for и редукторов).
2. Запустите приложение, выбрав кнопку меню Debug—>Start Without Debugging.

   Запишите время его выполнения в параллельном режиме с использованием cilk_for без редукторов:

   _______________________________________________________________________________________________

   При помощи изменения строчки cilkrts_set_param ( "nworkers" , "n" ) ; в файле reduction.cpp можно менять число рабочих потоков Cilk.

   Повторите 1 не менее, чем по 5 раз для каждого значения числа потоков и найдите среднее время выполнения в каждом случае:

   ________________________________________________________________________________________________________________
3. Сравните полученный результат с результатом задания 2 и объясните причину сходства/различия.

Задание 4 - Многопоточная реализация вычисления суммы элементов вектора с помощью Intel® CilkTM Plus (без редукторов)

Запуск многопоточной программы reduction

1. В тексте программы в файле reduction.cpp раскомментируйте шаг 4 (тем самым станет активен вызов алгоритма редукции с использованием cilk_for без редукторов).
2. Запустите приложение, выбрав кнопку меню Debug—>Start Without Debugging.

   Запишите время его выполнения в параллельном режиме с использованием cilk_for без редукторов:

   _______________________________________________________________________________________________

   При помощи изменения строчки cilkrts_set_param ( "nworkers" , "n" ) ; в файле reduction.cpp можно менять число рабочих потоков Cilk.

   Повторите 1 не менее, чем по 5 раз для каждого значения числа потоков и найдите среднее время выполнения в каждом случае:

   ________________________________________________________________________________________________________________
3. Обратите внимание на результат операции. Сравните полученный результат с результатом задания 1, 2 и 3 и объясните причину сходства/различия.

Задание 5 - Многопоточная реализация вычисления суммы элементов вектора с помощью Intel® CilkTM Plus (cilk_spawn)

Запуск многопоточной программы reduction

1. В тексте программы в файле reduction.cpp раскомментируйте шаг 5 (тем самым станет активен вызов алгоритма редукции с использованием cilk_for без редукторов).
2. Запустите приложение, выбрав кнопку меню Debug—>Start Without Debugging.

   Запишите время его выполнения в параллельном режиме с использованием cilk_spawn::

   _______________________________________________________________________________________________

   При помощи изменения строчки cilkrts_set_param ( "nworkers" , "n" ) ; в файле reduction.cpp можно менять число рабочих потоков Cilk.

   Повторите 1 не менее, чем по 5 раз для каждого значения числа потоков и найдите среднее время выполнения в каждом случае:

   ________________________________________________________________________________________________________________
3. Сравните полученный результат с результатами предыдущих заданий и объясните причину сходства/различия.