Теория и практика параллельных вычислений
Разработайте программу для нахождения минимального
Подраздел 5.2.
1. Разработайте программу для нахождения минимального (максимального) значения среди элементов вектора.
2. Разработайте программу для вычисления скалярного произведения двух векторов.
3. Разработайте программу, в которой два процесса многократно обмениваются сообщениями длиной n байт. Выполните эксперименты и оцените зависимость времени выполнения операции передачи данных от длины сообщения. Сравните с теоретическими оценками, построенными по модели Хокни.
Подраздел 5.3.
4. Подготовьте варианты ранее разработанных программ с разными режимами выполнения операций передачи данных. Сравните время выполнения операций передачи данных при разных режимах работы.
5. Подготовьте варианты ранее разработанных программ с использованием неблокирующего способа выполнения операций передачи данных. Оцените количество вычислительных операций, необходимое для того, чтобы полностью совместить передачу данных и вычисления. Разработайте программу, в которой бы полностью отсутствовали задержки вычислений из-за ожидания передаваемых данных.
6. Выполните задание 3 с использованием операции одновременного выполнения передачи и приема данных. Сравните результаты вычислительных экспериментов.
Подраздел 5.4.
7. Разработайте программу-пример для каждой имеющейся в MPI коллективной операции.
8. Разработайте реализации коллективных операций при помощи парных обменов между процессами. Выполните вычислительные эксперименты и сравните время выполнения разработанных программ и функций MPI для коллективных операций.
9. Разработайте программу, выполните эксперименты и сравните результаты для разных алгоритмов реализации операции сбора, обработки и рассылки данных всех процессам (функция MPI_Allreduce).
Подраздел 5.5.
10. Разработайте программу-пример для каждого имеющегося в MPI способа конструирования производных типов данных.
11. Разработайте программу-пример с использованием функций упаковки и распаковки данных. Выполните эксперименты и сравните с результатами при использовании производных типов данных.
12. Разработайте производные типы данных для строк, столбцов, диагоналей матриц.
13. Разработайте программу-пример для каждой из рассмотренных функций для управления процессами и коммуникаторами.
14. Разработайте программу для представления множества процессов в виде прямоугольной решетки. Создайте коммуникаторы для каждой строки и столбца процессов. Выполните коллективную операцию для всех процессов и для одного из созданных коммуникаторов. Сравните время выполнения операции.
15. Изучите самостоятельно и разработайте программы-примеры для передачи данных между процессами разных коммуникаторов.
Подраздел 5.7.
16. Разработайте программу-пример для декартовой топологии.
17. Разработайте программу-пример для топологии графа.
18. Разработайте подпрограммы для создания некоторого набора дополнительных виртуальных топологий (звезда, дерево и др.).
