共享存储系统并行编程

1、习题例题：1、试分析下列循环嵌套中各语句间的相关关系: DO l=1,NDO J=2,NS1A(l,J)=A(l,J-1)+B(l,J)S2C(I,J)=A(I,J)+D(I+1,J)S3D(I,J)=0.1En ddoEn ddo DO I= 1,NS1A(I)=B(I)S2C(I)=A(I)+B(I)S3D(l) =C(I+1)En ddo DO I=1,NDO J=2,NS1A(I,J) = B(I,J) + C(I,J)S2C(I, J)=D(I,J)/2S3E(I,J)=A(I,J-1) *2+E(I,J-1)En ddoEn ddo2、令N=105和N=108，试编写计算二的SPM

2、D并行程序，并在您现有的共享存储的平台上调试之；同时应执行在1, 2, 3,4,5, 6,7和8个处理器上3、试用X3H5模型，写出计算二的并行程序。4、 下面是使用Pthreads方法计算二的一种并行代码段：/*计算x Pthreads编程代码段* 井 Include < stdio. h># include <pthread. h> /*线程控制所需的头文件鵠/# include <synch. h>/*同步换作所需的头文件关/extern nnsigned * micro-rimer;/ * 系统计时变量 * /unsigned lot fin,sta

3、rt;semaphore -1 semaphore;barrier - spin - t bonier)同步 O 号说明*/double delta>pi;typcdef struct I /*定文参數结构*/int low;int high;I Arg;/*定义线程执行的函«*/void child(arg)Arg * argIint low = argflow $int high = arLhigh;lot i;double x part = 0.0;for(i = low;i< =high;i+ + ) x= (i + 0.5) * deltaj part + =

4、1.0/(1.0 + x * x);p8ema(&semaphore) ;/*利用信号ft进行互斥累加* /pi + = 4 0 类 delta * part;vsema( & semaphore);-barrier. spin( &barrier) ； / «线程在完成计算后需barrier同步* / pthread - exit();/* 线程终止 * /Imain(argctargv)int argc;char * argv(；int no. of- threads,segments i<thread - l thread;Arg* arg;if

5、(argc ! = 3)1prinrf(usage； pi < no-of-threadsnoof-sirips n*):exic(l);!no-of-threads = atoi(argv( 1 ) isegments = aLoi( argv2fdelta 工 1 0/segments;pi = 0.0 z鸵m日一 init( Awmaphore J) ;/ *初始化同步变量* /-barrier, spin,init(&barrier*no_of _ threads+ L);stan= * micro-timerj 八线程开始计时轟/For( i = 0; i <no

6、_ of- threads ii + +)1厶启动贱程*/arg = (Arg * )mallQc(si3e of (Arg) ) iarg-low i * aegmentB/no- of. thteads;arg-*-high = (i + 1) * segments/no-of- threads1;pthrcad_ ere?te(屋 thread«pthreod attr_ default f child，arg) !-bHrriet- spin( & barrier) :/*主进程尊帚所有子线程结束* /fin= * microttmer; / * 线程结束记时 * /

7、printff% u n , fin start);printfC npit t% 15.14f nrpl);I 试解释上述代码段的工作流程. 通过三种模型KJHS'Prhrea由和 giMP上计算n的代码段，比较它利的编程风搭 的异同施优缺点d5、下面是使用经理员工模型(即主从模型)求解N-皇后问题的并行代码段：求解WE后经理r员工编程代码段> /* Manager 程序段 * /if (Siam) )/*如果我是节点0 * /printf(* n STARTING - n ); wbile(get_ board( board) - 1EXDNE) crecv( R EADY,

8、 NULL.O);nod«nbr = infonode() $ mgoount + + ”詈计数多少节点准备好醤/ csendfTASK(board,sizeof(two »two D) ,nodenbr>0); msgoovnt;I八零待所有员工空R*/wMle( msgcountl nodes - 1) I crecv( READY, NULL)t msgcount+ + ;£厶发送FINISHED «息给所有节点，并退出* / board0l0 = FINISHED scscnd(TASKtboandfsiswof(two D) t - 1,0); goodbye(.);Ielse!/*员工程序ft * /r<r( J ； >Ed (READ YJ), 0 m # nkcrecv( TASK * board f si