Знакомство с различными способами распараллеливания приложений с помощью Intel® CilkTM Plus на примере алгоритма Флойда поиска кратчайшего пути на графе

Материалы к лабораторной работе Вы можете скачать здесь.

Задание 1 – Последовательная реализация алгоритма Флойда поиска кратчайших путей на графе

Подготовка

Скопируйте папку cilk_lab6 с файлами демонстрационной программы поиска кратчайших путей на графе из папки classfiles/Lab06/WTemplates в папку classfiles/Lab06/Explorations.

Компиляция и запуск последовательной реализации алгоритма Флойда

1. Перейдите в каталог classfiles/Lab06/Explorations/cilk_lab6 и откройте файл с решением Microsoft® Visual Studio 2010 cilk_lab6.sln. Скомпилируйте проекты в приложении, выбрав кнопку меню Build—>Build Solution.
2. Убедитесь, что активным проектом является проект floyd_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 (Floyd_serial.cpp) измените строку: const int N = 500;

Задание 2 – Параллельная реализация алгоритма Флойда поиска кратчайших путей на графе с использованием OpenMP

Подготовка

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

Запуск параллельной (с использованием OpenMP) реализации алгоритма Флойда

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. Повторите 2) не менее 5 раз и найдите среднее время выполнения:________________.
3. Повторите 2) 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 (Floyd_tasks.cpp) измените строку: const int N = 500;
6. Сравните результаты заданий 1 и 2. Сделайте выводы об эффективности последовательной и параллельной реализаций.

Задание 3 – Параллельная реализация алгоритма Флойда поиска кратчайших путей на графе с использованием Intel® Cilk TM Plus

Подготовка

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

Запуск параллельной (с использованием Cilk) реализации алгоритма Флойда

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 2) 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 (Floyd_cilk_for.cpp) измените строку: const int N = 500;
6. Повторите пункты 1-5 для проекта floyd_cilk_spawn.
7. Сравните результаты заданий 1, 2 и 3. Сделайте выводы об эффективности различных параллельных реализаций.