并行计算实验二报告Word格式.docx
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在一个局域网中建立能够互相通信的两台计算机，实现两台计算机并行运算。
二、实验内容：
1．编写一个计算矩阵乘积的并行程序。
统计采用不同优化选项编译该程序生成的代码的运行时间，根据程序的计算量和运行时间计算出程序的实际浮点性能（以MFLOPS为单位）和效率（实际性能/处理器峰值性能），并将结果填写在下表中（根据需要加行）。
提示：
用“time程序名”可以得到程序的运行时间。
优化选项
运行时间/s
性能/MFLOPS
效率/%
减少矩阵初始化的循环次数
0.000978616
0.637
51.9
去掉不相关的输出
0.00102164
0.956
77.9
源程序代码：
#include"
mpi.h"
#include<
iostream.h>
#include<
stdlib.h>
time.h>
fstream.h>
constintN=10,M=10,H=10,P=10;
voidmain（intargc,char*argv[]）
{
inti,j,k,t;
inta[N][M];
//矩阵A
intb[M][P];
//矩阵B
longintc[N][P];
//结果矩阵
intArraySize[4];
//矩阵的行数和列数
intmyid,rank,numprocs,namelen;
doublemypi,pi;
doublestartwtime,endwtime;
charprocessor_name[MPI_MAX_PROCESSOR_NAME];
MPI_Init（&
argc,&
argv）;
MPI_Comm_size（MPI_COMM_WORLD,&
numprocs）;
MPI_Comm_rank（MPI_COMM_WORLD,&
myid）;
rank）;
MPI_Get_processor_name（processor_name,&
namelen）;
ArraySize[0]=N;
ArraySize[1]=M;
ArraySize[2]=H;
ArraySize[3]=P;
ofstreamsinput;
sinput.open（"
sinput.txt"
）;
//新建一个sinput.txt
//**************************************************************
//使用的代码
/*for（i=0;
i<
ArraySize[0];
i++）
{
for（j=0;
j<
ArraySize[1];
j++）
{
sinput<
<
rand（）%100<
"
"
;
}
}
cout<
endl;
for（i=0;
ArraySize[2];
ArraySize[3];
*/
cout<
Process:
myid<
主机名:
processor_name<
if（myid==0）
{
t=10000;
startwtime=MPI_Wtime（）;
}
if（rank==0）
//******************************************************
ifstreamin（"
//cout<
请输入矩阵a的行列数：
\n行数：
//cin>
>
ArraySize[0];
//ArraySize[0]=N;
列数：
//cin>
ArraySize[1];
//ArraySize[1]=M;
请输入矩阵b的行列数：
ArraySize[2];
//ArraySize[2]=H;
ArraySize[3];
//ArraySize[3]=P;
//**********************************************
/*if（ArraySize[0]>
N||ArraySize[1]>
M）
cout<
你输入的矩阵a过大!
exit（0）;
if（ArraySize[2]>
M||ArraySize[3]>
P）
你输入的矩阵b过大!
*/
if（ArraySize[1]!
=ArraySize[2]）
你输入的两个矩阵不可以相乘!
\n"
//*****************************************
/*for（i=0;
c[i][j]=0;
//初始化矩阵c
//********************************
srand（（unsigned）time（NULL））;
//初始化随机数生成器
随机生成a矩阵：
ArraySize[0]<
行,"
ArraySize[1]<
列"
in>
a[i][j];
a[i][j]=rand（）%100;
//是生成0到100之间的随机数，做矩阵a的元素
cout<
a[i][j]<
//输出矩阵a
//********************************************************
随机生成b矩阵：
ArraySize[2]<
ArraySize[3]<
b[i][j];
b[i][j]=rand（）%100;
//生成0到100之间的随机数，做矩阵b的元素
b[i][j]<
//输出矩阵b
}
//****************************************************
//i-j-k优化算法
/*for（i=0;
for（j=0;
j+=numprocs）//k++
for（k=0;
k<
k++）
c[i][j]=c[i][j]+a[i][k]*b[k][j];
//计算
*/
//*******************************************
//j-k-i优化算法
for（j=0;
for（k=0;
k+=numprocs）//k++
for（i=0;
c[i][j]=0;
//*******************************************
//对矩阵b转置可以节省存储空间
/*for（i=0;
i<
NUM;
i++）
for（j=0;
j<
i;
j++）
temp=B[i][j];
B[i][j]=B[j][i];
B[j][i]=temp;
*/
MPI_Reduce（&
mypi,&
pi,1,MPI_DOUBLE,MPI_SUM,0,MPI_COMM_WORLD）;
矩阵a与矩阵b的乘积为:
if（numprocs-1）
i++）
{
2*c[i][j]<
else
c[i][j]<
endwtime=MPI_Wtime（）;
程序运行时间为:
endwtime-startwtime<
MPI_Finalize（）;
}
2．改变上述并行程序中三重循环的顺序，统计不同循环顺序的运行时间，性能及效率，将结果填写在下表中
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