30135

ИЗУЧЕНИЕ МОДЕЛЕЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАСПРЕДЕЛЕННО ВЫПОЛНЯЮЩИХСЯ ПРОЦЕССОВ

Лабораторная работа

Информатика, кибернетика и программирование

Осуществить построение топологии сети требуемого вида (рис. 3.1); выполнить широковещательную рассылку вводимого с клавиатуры сообщения от узла S на все остальные узлы. На узле, инициирующем рассылку, выводить (в виде матрицы) топологию сети и остовное дерево, на остальных хостах сети после получения сообщения выводить номер хоста и сам текст сообщения.

Русский

2013-08-23

65.72 KB

8 чел.

Министерство образования, науки, молодежи и спорта Украины

Севастопольский национальный технический университет

Лабораторная работа №5

ИЗУЧЕНИЕ МОДЕЛЕЙ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ РАСПРЕДЕЛЕННО ВЫПОЛНЯЮЩИХСЯ ПРОЦЕССОВ

Выполнил:

Ст. гр. И-32д

Сычев П.Ю

Проверил:

Кротов К.В

Севастополь

2012

Цель работы:

Изучить алгоритмическое построение взаимодействий распределено выполняющихся процессов.

Вариант 1

Осуществить построение топологии сети требуемого вида (рис. 3.1); выполнить широковещательную рассылку вводимого с клавиатуры сообщения от узла S на все остальные узлы. На узле, инициирующем рассылку, выводить (в виде матрицы) топологию сети и остовное дерево, на остальных хостах сети после получения сообщения выводить номер хоста и сам текст сообщения.

Текст программы:

// lab5.cpp : Defines the entry point for the console application.

//

#include "stdafx.h"

#include "mpi.h"

#include "conio.h"

#include "iostream"

using namespace std;

int main(int argc, char **argv)

{

int rank;

   MPI_Status status;

 MPI_Comm new_comm;

//массив, описывающий степени узлов

int index[]={2,5,7,10,12};

//массив, описывающий ребра графа

 int edges[]={1,3,0,2,4,1,3,0,2,4,1,3};

int message[300];

int* temp;

temp=new int[300];

 

   MPI_Init(&argc, &argv);

   MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);

//создание топологии графа

MPI_Graph_create(MPI_COMM_WORLD,5,index,edges,false,&new_comm);

 int count;

//узнаем количество соседей процесса в топологии

 MPI_Graph_neighbors_count(new_comm,rank,&count);

int* nei=new int[count];

 //получаем список соседей процесса в топологии

 MPI_Graph_neighbors(new_comm,rank,count,nei);

MPI_Comm_rank(new_comm, &rank);

 int first;

/*

Все процессы кроме первого начинают свою работу

с того, что ожидают зонда

*/

 if (rank)

{

 //ожидание зонда

 MPI_Recv(message,300,MPI_INT,MPI_ANY_SOURCE,99,new_comm,&status);

 cout<<"Process "<<rank<<"\t Recv zond from process "<<message[1]<<endl;

 /*

 Запоминаем тот процесс, который первым прислал нам зонд.

 Ему нужно будет вернуть эхо

 */

 if (message[0]==1)

  first=message[1];

}

/*

message[0] - тип сообщения

     =1 - зонд

     =2 - эхо

message[1] - ID источника соообщение

*/

message[0]=1;

message[1]=rank;

//каждый процесс рассылает всем своим соседям зонды

 for (int i=0;i<count;i++)

{

 cout<<"Process "<<rank<<"\t Send zond to process "<<nei[i]<<endl;

 MPI_Send(message,300,MPI_INT,nei[i],99,new_comm);

}

int from;

int all=count*2;

if (rank)

 all--;

for (int i=0;i<300;i++)

 temp[i]=0;

/*

В матрице temp(и message), которая будет передаваться в сообщении,

в элементах с индексами от 2 до 2+25 будет храниться последовательность

строк двумерной матрицы связности кластера.

Т.е. temp[i][j]=1, если есть ребро соединяющее вершины i и j

Иначе элемент равен 0

*/

//Записываем строку матрицы топологии для процесса rank

 for (int i=0;i<count;i++)

{

 temp[ rank*5 + nei[i] + 2 ]=1;

 temp[ nei[i]*5 + rank + 2]=1;

}

for (int i=0;i<all;i++)

{

 MPI_Recv(message,300,MPI_INT,MPI_ANY_SOURCE,99,new_comm,&status);

 cout<<"Process "<<rank<<"\t Recv message from process "<<message[1];

 if (message[0]==1)

  cout<<"\t It is zond ";

 else

  cout<<"\t It is echo ";

 cout<<endl;

 //зонд

 if (message[0]==1)

 {

  //узнаем, от окго пришло сообщение

  from=message[1];

  message[0]=2;

  message[1]=rank;

  //message[99]==-1 - признак пустого эха

  message[99]=-1;

  cout<<"Process "<<rank<<"\t Send empty echo to process "<<from<<endl;

  MPI_Send(message,300,MPI_INT,from,99,new_comm);

 }

 //эхо

 else if (message[0]==2)

 {

  //не пустое

  if (message[99]!=-1)

  {

   //добавляем полученную часть топологии

   for (int i=2;i<300;i++)

    if (message[i]==1)

     temp[i]=1;

  }

 }

}

if (rank)

{

 cout<<"Process "<<rank<<"\t Send final echo to process "<<first<<endl;

 temp[99]=1;

 temp[0]=2;

 temp[1]=rank;

 MPI_Send(temp,300,MPI_INT,first,99,new_comm);

}

if (!rank)

{

 cout<<endl<<"Topologiya klastera"<<endl;

 for (int i=0;i<5;i++)

 {

  for (int j=0;j<5;j++)

  {

   cout<<temp[5*i + j + 2]<<"\t";

  }

  cout<<endl;

 }

 cout<<endl;

}

int ostov[5][5];

for (int i=0;i<5;i++)

 for (int j=0;j<5;j++)

  ostov[i][j]=0;

/*

Получаем из топологии остов дерева

На каждом шаге алгоритма добавляем по одному ребру

т.о., чтобы одна вершина ребра была среди уже добавленных,

а вторая - нет. Эту, вторую вершину, добавляем в список добавленных.

Вершина на первом шаге добавляется произвольно

 */

if (!rank)

{

 bool used[5];

 for (int i=0;i<5;i++)

  used[i]=false;

 used[0]=true;

 for (int i=0;i<4;i++)

 {

  bool done=false;

  for (int j=0;j<5;j++)

  {

   if (used[j])

   {

    for (int k=0;k<5;k++)

     if ((!used[k])&&(temp[5*j + k + 2]))

     {

      ostov[j][k]=1;

      ostov[k][j]=1;

      done=true;

      used[k]=true;

      break;

     }      

   }   

   if (done)

    break;

  }

 }

 cout<<endl<<"Ostovnoe derevo"<<endl;

 for (int i=0;i<5;i++)

 {

  for (int j=0;j<5;j++)

  {

   cout<<ostov[i][j]<<"\t";

  }

  cout<<endl;

 }

 cout<<endl<<"Enter the message "<<endl;

 }

char s[250];

/*

Считываем строку

Сообщение будем передавать в массиве temp

temp[0] - длина строки

далее идет temp[0] элементов массива temp, определяющих строку

каждый элемент - очередная буква строки

после строки 25 элементов матрицы temp - остовное дерево

 */

if (!rank)

{

 scanf("%s",s);

 temp[0]=strlen(s);

 for (int i=0;i<temp[0];i++)

 {

  temp[i+1]=(int)s[i];

 }

 for (int i=0;i<5;i++)

  for (int j=0;j<5;j++)

   temp[temp[0] + 1 + 5*i + j]=ostov[i][j];

 }

/*

Все процессы кроме первого принимают одно сообщение

 */

if (rank)

{

 MPI_Recv(temp,300,MPI_INT,MPI_ANY_SOURCE,99,new_comm,&status);

 for (int i=0;i<temp[0];i++)

  s[i]=(char)temp[i+1];

 s[temp[0]]='\0';

 cout<<"Process "<<rank<<"\t Message "<<s<<endl;

 }

/*

Весь столбец остовной матрицы, соотв. процессу rank, обнуляется

Для того, чтобы снова не отсылать ему сообщение, которое он сам разослал

*/

for (int i=0;i<5;i++)

{

 temp[temp[0] + 1 + 5*i + rank]=0;

}

/*

Отсылаем сообщения каждому соседу, только если не получили от

него сообщение сами

*/

for (int i=0;i<5;i++)

 if (temp[temp[0] + 1 + 5*rank + i]==1)

  MPI_Send(temp,300,MPI_INT,i,99,new_comm);

 MPI_Finalize();

return 0;

}

Вывод:

В ходе выполнения лабораторной работы были изучены алгоритмические построения взаимодействия распределено выполняющихся процессов.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

73372. Good health is above wealth 1.08 MB
  Мета: вдосконалювати навички аудіювання, усного мовлення; формувати навички вживання лексичних одиниць у граматичних структурах з дієсловом should, Present Simple; виховувати увагу, повагу до товаришів, інтерес до вивчення англійської мови.
73373. We cook dishes 1.07 MB
  The theme of our lesson is “We cook dishes”. Today we’ll speak about food, learn new words, discuss healthy and unhealthy food and your likes and dislikes in your eating habits. Then we’ll revise lexical and grammar material and finally you’ll teach us how to cook your favourite dishes.
73374. Використання сучасних педагогічних технологій контролю навчальних досягнень учнів на уроках української мови та літератури 2.44 MB
  План вступ; основна частина; висновки; список використаної літератури; Вступ Важливою умовою підвищення ефективності навчального процесу є систематичне отримання вчителем обєктивної інформації про хід навчально-пізнавальної діяльності учнів.
73375. Уславлення мудрості, кмітливості людини в казці «Мудра дівчина» 275.1 KB
  Мета: Навчальна: опрацювати ідейно-художній зміст казки Мудра дівчина з’ясувати її тему та ідею проаналізувати казку на прикладі головної героїні зрозуміти що таке мудрість. Сьогодні завдяки казці Мудра дівчина ми дізнаємось якою є мудра людина і як вона може користуватися своєю мудрістю.
73376. Народне уявлення про добро і зло в казці «Ох» 62.07 KB
  Без праці ми б не змогли пересуватися за допомогою літаків пароплавів машин а ходили би пішки та навіть голі бо не могли би пошити собі одягу. Існує багато прислівїв та приказок які розповідають про важливість праці: Без труда нема плода Хочеш їсти калачі не сиди на печі та інші.
73377. Я маю багато іграшок 106.82 KB
  Повторити вивчений лексичний матеріал, формувати вміння ставити запитання What is this?, давати на нього відповідь; практикувати учнів у вживанні структур I have got a ball. And you? – I have got a ball too. Ознайомити з буквами англійського алфавіту Aa, Bb.
73378. Розвиток зв’язного мовлення. «З глибин моря дістають перлини, а з глибин книг — знання». Твір-роздум за прислів’ями 140.47 KB
  Навчальна: закріплювати навички правильно будувати текст-міркування, вчити розкривати абстрактно-загальні поняття. Виховна: виховувати людяність, гуманізм у стосунках, великодушність та самопожертву, скромність, бережливе ставлення до природи.
73379. «Хто розмовляє?», «Хто сестра і брат?», «Хто вона?». Особливості поетичної мови Л. Глібова 135.01 KB
  Навчальна: проаналізувати програмні ліричні твори; визначити художні засоби, образність та особливості поетичної мови. Виховна: формувати шанобливе ставлення до поетичного слова. Розвивальна: розвивати творчу уяву, логічне мислення, виразне декламування віршів.
73380. Література рідного краю. Микола Кирилович Возіянов. «Легенда про Харків» 83.38 KB
  Навчальна: ознайомити учнів із цікавими сторінками біографії автора; опрацювати ідейно-художній зміст твору, визначити його тему й ідею, охарактеризувати головних персонажів. Виховна: прищеплювати інтерес до літератури рідного краю.