Паралельне введення-виведення

3.4 Паралельне введення-виведення.

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

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

#include <mpi.h>

#include <stdio.h>

#include <string.h>

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.