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

4 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

84828. The Theory of a Phoneme 55 KB
  The suspension of phoneme contrast in isolated words is called free variations or a temporary neutralization. Although phonetic contrast is suspended some social linguists have argued that free variations are often sociologically significant.
84829. The Components of the Phonetic System of a Language 39.5 KB
  The air stream released by the lungs goes through the windpipe and comes to the larynx, which contains the vocal cords. The vocal cords are two elastic folds which may be kept apart or brought together. The opening between them is called the glottis.
84830. The subject of Phonetics. Phonetics in the System of linguistics 41.5 KB
  Neither linguistic theory nor linguistic practice can do without Phonetics. Phonetics is connected with linguistic and non-linguistic sciences: acoustics, physiology, psychology, logic and others. When we look at the parts of the body which are used in speaking, we make use of information from anatomy...
84832. Некоторые методы возведения зданий 114.6 KB
  Место сопряжения оползневого тела с надоползневым коренным уступом называется тыловым швом оползня а место выхода поверхности скольжения в низовой части склона подошвой оползня. Схема оползневого склона: 1 первоначальное положение склона 2 ненарушенный склон 3 оползневое тело 4 поверхность скольжения...
84833. Соціологія особистості. Структурні елементи особистості 27.88 KB
  Особистість — це цілісна сукупність соціальних властивостей людини, що формуються та видозмінюються протягом усього життя людини у результаті складної взаємодії внутрішніх та зовнішніх чинників її розвитку та активної взаємодії з соціальним середовищем.
84834. Философия как разновидность мировоззрения 135.48 KB
  Крупнейшие и наиболее распространенные в мире национальные религии: синтоизм; индуизм; иудаизм. Часто эклектика применялась для обоснования каких-либо взглядов идей привлекательных для массового сознания но не имеющих реальной ни онтологической ни гносеологической ценности и достоверности...
84835. Міжнародні відносини у структурі суспільних відносин 220.5 KB
  Місце міжнародної проблематики в історії суспільно-політичної думки вирішальною мірою пов’язане з тенденціями та закономірностями розвитку міжнародних відносин, відбиваючи та суттєво впливаючи на них.
84836. Спрос, предложение и рыночное равновесие. Эластичность спроса и предложения 372.96 KB
  В рассматриваемой теме рассматриваются понятия, которые описывают механизм функционирования рынков экономических благ: спрос, предложение, рыночное равновесие, равновесная цена, равновесный объем производства, эластичность спроса, эластичность предложения.