并行處理實(shí)驗(yàn)報(bào)告：用MPI實(shí)現(xiàn)的矩陣乘法的加速比分析(推薦文檔).doc

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1、華中科技大學(xué)課程名稱并行處理實(shí)驗(yàn)名稱矩陣乘法的實(shí)現(xiàn)及加速比分析考生姓名李佩佩考生學(xué)號(hào)M系、年級(jí)計(jì)算機(jī)軟件與理論2013級(jí)類別碩士研究生考試日期2014年1月3日一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?)學(xué)會(huì)如何使用集群2)掌握怎么用并行或分布式的方式編程3)掌握如何以并行的角度分析一個(gè)特定的問題二.實(shí)驗(yàn)環(huán)境1)硬件環(huán)境：4核CPU、2GB內(nèi)存計(jì)算機(jī)；2)軟件環(huán)境：WindowsXP、MPICH2、VS2010、XmanagerEnterprise3；3)集群登錄方式：通過遠(yuǎn)程桌面連接211.69.198.2，用戶名：pppusr，密碼：AE2Q3P0。三.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1.實(shí)驗(yàn)代碼編寫四個(gè).c文件，分

2、別為DenseMulMatrixMPI.c、DenseMulMatrixSerial.c、SparseMulMatrixMPI.c和SparseMulMatrixSerial.c，用于比較并行和串行矩陣乘法的加速比，以及稀疏矩陣和稠密矩陣的加速比。這里需要說明一下，一開始的時(shí)候我是把串、并行放在一個(gè)程序中，那么就只有兩個(gè).c文件DenseMulMatrix.c和SparseMulMatrix.c，把串行計(jì)算矩陣乘的部分放到了主進(jìn)程中，即procsID=0的進(jìn)程，但是結(jié)果發(fā)現(xiàn)執(zhí)行完串行后，再執(zhí)行并行就特別的慢。另外，對(duì)于稀疏矩陣的處理方面可能不太好，在生成稀疏矩陣的過程中

3、非0元素位置的生成做到了隨機(jī)化，但是在進(jìn)行稀疏矩陣乘法時(shí)沒有對(duì)矩陣壓縮，所以跟稠密矩陣乘法在計(jì)算時(shí)間上沒多大區(qū)別。方陣A和B的初始值是利用rand()和srand()函數(shù)隨機(jī)生成的。根據(jù)稀疏矩陣和稠密矩陣的定義，對(duì)于稀疏矩陣和稠密矩陣的初始化方法InitMatrix(int*M,int*N,intlen)會(huì)有所不同。這里需要說明一下，一開始對(duì)于矩陣A和B的初始化是兩次調(diào)用InitMatrix(int*M,intlen)，生成A和B矩陣，但是隨后我發(fā)現(xiàn)，由于兩次調(diào)用方法InitMatrix的時(shí)間間隔非常短，又由于srand()函數(shù)的特點(diǎn)，導(dǎo)致生成的矩陣A和B完全一樣；然后

4、，我就在兩次調(diào)用之間加入了語句“Sleep(1000)；”，加入頭文件“#include”，這樣生成的A、B矩陣就不一樣了，但很快問題又出現(xiàn)了，在Xshell中不能識(shí)別頭文件“#include”。所以，最后決定用下面的方法生成矩陣A和B，B是A的轉(zhuǎn)置。//稠密矩陣的生成方法voidInitMatrix(int*M,int*N,intlen){srand((unsigned)time(NULL));for(i=0;i

5、

6、進(jìn)程數(shù)procsNum，對(duì)于串行計(jì)算，只需要np=1；輸出：程序的執(zhí)行時(shí)間。在WindowsXP下使用MicrosoftVisualStudio2010編程，由于稀疏矩陣和稠密矩陣的代碼只是初始化部分不同，所以以稠密矩陣乘法為例，列出并行和串行的源代碼。并行計(jì)算的矩陣乘法源代碼：DenseMulMatrixMPI.c#include#include#include#include#defineLength1000int*A,*B,*C,*buffer,*ans;inttemp,i,j,k;intproc

7、sID,procsNum,line;doublestartTime,endTime,totalTime;voidInitMatrix(int*M,int*N,intlen);//實(shí)現(xiàn)部分見上面voiddel(){free(A);free(B);free(C);free(buffer);free(ans);}intmain(intargc,char*argv[]){MPI_Statusstatus;MPI_Init(&argc,&argv);MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&procsID);//獲取當(dāng)前進(jìn)程號(hào)MP