Знакомство с основными возможностями Intel® CilkTM Plus на примере алгоритма Дейкстры поиска кратчайшего пути на графе

Материалы к лабораторной работе Вы можете скачать здесь.

Задание 1 - Последовательная реализация алгоритма Дейкстры поиска кратчайшего пути на графе

Подготовка

Скопируйте папку cilk_lab5 с файлами демонстрационной программы поиска кратчайших путей на графе из папки classfiles/Lab05/WTemplates в папку classfiles/Lab05/Explorations.

Компиляция и запуск последовательной реализации алгоритма Дейкстры

1. Перейдите в каталог classfiles/Lab05/Explorations/cilk_lab5 и откройте файл с решением Microsoft® Visual Studio 2010 cilk_lab5.sln. Скомпилируйте проекты в приложении, выбрав кнопку меню Build—>Build Solution.
2. Убедитесь, что активным проектом является проект dijkstra_serial (щелчок правой кнопкой по проекту—>Set as a StartUp Project)
3. Запустите приложение, выбрав кнопку меню Debug—>Start Without Debugging.

   Запишите время выполнения:________

   Повторите 3) не менее 5 раз и найдите среднее время выполнения:______.
4. Повторите для различных размеров графа (вплоть до 5000). Для того, чтобы сделать это, в файле с исходным текстом программы (Dijkstra_serial.cpp) измените строку: const int N = 500;

Задание 2 - Параллельная реализация алгоритма Дейкстры поиска кратчайших путей на графе с использованием OpenMP

Подготовка

Убедитесь, что активным проектом является проект dijkstra_tasks (щелчок правой кнопкой по проекту—>Set as a StartUp Project)

Запуск параллельной (с использованием OpenMP) реализации алгоритма Дейкстры

1. Запустите приложение, выбрав кнопку меню Debug—>Start Without Debugging. Запишите время выполнения:________. Повторите 1) не менее 5 раз и найдите среднее время выполнения:______.
2. Замените число потоков на 2. Для изменения числа потоков пользуйтесь строчкой кода const int Ntr = 4; Повторите 3) не менее 5 раз и найдите среднее время выполнения: .
3. Повторите 3) для нескольких значений числа потоков.
4. Постройте график зависимости ускорения от числа потоков.
5. Повторите для различных размеров графа (вплоть до 5000). Для того, чтобы сделать это, в файле с исходным текстом программы (Dijkstra_tasks.cpp) измените строку:

   const int N = 500;
6. Сравните результаты заданий 1 и 2. Сделайте выводы об эффективности обеих версий.

Задание 3 - Параллельная реализация алгоритма Дейкстры поиска кратчайших путей на графе с использованием Intel® CilkTM Plus

Подготовка

Убедитесь, что активным проектом является проект dijkstra_cilk (щелчок правой кнопкой по проекту—>Set as a StartUp Project)

Запуск параллельной (с использованием Cilk) реализации алгоритма Дейкстры

1. Запустите приложение, выбрав кнопку меню Debug—>Start Without Debugging. Запишите время выполнения: . Повторите 1) не менее 5 раз и найдите среднее время выполнения:_______ .
2. Замените число потоков на 2. Для изменения числа потоков пользуйтесь строчкой кода

   cilkrts_set_param("nworkers","N");

   Повторите 2) не менее 5 раз и найдите среднее время выполнения: .
3. Повторите 3) для нескольких значений числа потоков.
4. Постройте график зависимости ускорения от числа потоков.
5. Повторите для различных размеров графа (вплоть до 5000). Для того, чтобы сделать это, в файле с исходным текстом программы (Dijkstra_cilk.cpp) измените строку:

   const int N = 500;
6. Сравните результаты заданий 1, 2 и 3. Сделайте выводы об эффективности обеих параллельных версий программы.