里仁多核程序設計實驗報告大學畢設論文

1、多核程序設計實驗報告Multi-core Programmi ng Experime nt Report學生所在學院：里仁學院學生所在班級：學生姓名： 學生學號： 指導教師：教務處2014年4月實驗一 Windows多線程編程模塊一：基礎練習一. 實驗目的與要求二. 實驗環(huán)境及軟件三. 實驗內(nèi)容r c pv C Io Ju Ju 4U u Hu u u四. 實驗代碼 0id test(i nt n)for (int i = 0; i 10000; i+) int main() double dResult; long lBefore = clock();omp parallel forfor

2、(int i = 0; i 10000; i+) test(i);dResult = (double)(clock() - lBefore); printf(nTotal Time: %f ms.n, dResult); system(pause);return 0;i五. 結果分析fotAl Tine: 78060000 斡吝.青按任意犍繼續(xù)-運行時間是串行的一半。明顯降低了時間的消耗。實驗二 各種同步機制的性能比較一. 實驗目的與要求二. 實驗環(huán)境及軟件三. 實驗內(nèi)容 以矩陣乘進行并行串行比較四. 實驗代碼和結果 實驗代碼：/ juzhencheng.cpp : 定義控制臺應用程序的入口點

3、。 #include stdafx.h#include #include #include #define NN 2000 int ANNNN, BNNNN; long long CNNNN;void solve(int n, int num_thread)int i, j, t, k, paralleltime, serialtime; clock_t startTime, endTime; long long sum;omp_set_num_threads(num_thread);/ 對矩陣 A 和矩陣 B 進行初始化 for (i = 0; in; i+)t = i + 1;for (j

4、 = 0; jn; j+)Aij = t+;Bij = 1;/ 矩陣乘法并行算法 startTime = clock();sum = 0;#pragma omp parallel shared(A,B,C) private(i,j,k)#pragma omp for schedule(dynamic)for (i = 0; in; i+)for (j = 0; jn; j+)Cij = 0;for (k = 0; kn; k+)Cij += Aik * Bkj;for (i = 0; in; i+)for (j = 0; jn; j+) sum += Cij;endTime = clock()

5、; paralleltime = endTime - startTime;sum,printf( 矩 陣 C 所 有 元素和 為 sum=%lld 并 行計算 時 間 time=%dmsn, paralleltime);startTime = clock();sum = 0;for (i = 0; in; i+)for (j = 0; jn; j+)Cij = 0;for (k = 0; kn; k+)Cij += Aik * Bkj;for (i = 0; in; i+)for (j = 0; jn; j+)sum += Cij;endTime = clock();serialtime =

6、endTime - startTime;sum,printf( 矩 陣 C 所 有 元素和 為 sum=%lld 串 行計算 時 間 time=%dmsn, serialtime);printf( 相對加速比為： %d/%dn, serialtime, paralleltime);- 3 -int _tmain(int argc, _TCHAR* argv)int n, nu m_thread;printf(請輸入矩陣的節(jié)數(shù)(整數(shù) N=2000 ),再輸入并行的線程數(shù)。nn”)；while (sca nf(%d%d, &n, &nu m_thread) != EOF)printf(你輸入的矩陣

7、節(jié)數(shù)為：%d并行線程數(shù)為：%dn, n, num_thread);solve (n, nu m_thread);return 0;實驗結果：i青輸人矩陣的節(jié)數(shù)（整數(shù)NSM豳）*再輸入并行的線程數(shù)。1cile蠟矩相0 FT1 -T- T 丸幵串4!B nn打M實驗三蒙特卡洛法并行求解Pi值一. 實驗目的與要求二. 實驗環(huán)境及軟件三. 實驗內(nèi)容四. 實驗代碼和結果代碼：/ Pi.cpp :定義控制臺應用程序的入口點。求圓周率PI#in clude stdafx.h#in clude #in clude #in clude #in clude using n amespace std;static

8、long num_steps=1000000000; 定義所分的塊數(shù)#define NUM THREADS 2 /定義所開啟的線程數(shù)int _tmain(int argc, _TCHAR* argv)int i;omp_set_num_threads(NUM_THREADS);/ 開啟線程double x,sum=0.0,pi;clock_t start_time,end_time;double step=1.0/(double)num_steps;/并行 start_time=clock();#pragma omp parallel sections reduction(+:sum) pri

9、vate(x,i)#pragma omp sectionfor (i=omp_get_thread_num();inum_steps;i=i+NUM_THREADS) x=(i+0.5)*step; sum=sum+4.0/(1.0+x*x);#pragma omp sectionfor (i=omp_get_thread_num();inum_steps;i=i+NUM_THREADS) x=(i+0.5)*step; sum=sum+4.0/(1.0+x*x);pi=step*sum;end_time=clock();coutPi=piendl;cout 并行 time=end_time-

10、start_timeendl;/串行 sum=0.0;start_time=clock();for (i=0;inum_steps;i+)x=(i+0.5)*step; sum=sum+4.0/(1.0+x*x);pi=step*sum;en d_time=clock();coutPi=pie ndl;cout串行 time=end_time-start_timeendl;system(pause);return 0;F=3 - 1.理直右夕扌=匸彳亍七 irrif? =4S BS rx=3 _S91W摂任意圭建名雀結-結果:實驗四多核并行排序實驗一. 實驗目的與要求1、熟悉快速排序的串行算法

11、2、熟悉快速排序的并行算法3、實現(xiàn)快速排序的并行算法二. 實驗環(huán)境及軟件硬件環(huán)境：。OS:,軟件工具：VC三. 實驗內(nèi)容1、快速排序的基本思想2、快速排序算法的性能3、快速排序算法并行化四. 實驗代碼和結果實驗代碼：/ bin gxi ngpaixu.cpp :定義控制臺應用程序的入口點。#i nclude stdafx.h#include #include#include #include #include omp.husing namespace std;/int count=0;void swap(int &a, int &b)/int tmp;tmp = a;a = b;b = tmp

12、;void quicksort(int *A, int l, int u)int i, m, k;if (l = u) return;m = l;for (i = l + 1; i = u; i+)if (Ai Al)/*不管是選第一個元素作為pivot還是最后一個作為 pivot,假如我們想得到的是從小到大的序列，那么最壞的輸入情況就是從大到小的；如果我們想得到從大到小的序列， 那個最壞的輸入情況就是從小到大的序列 */swap(A+m, Ai);swap(Al, Am);quicksort(A, l, m - 1);quicksort(A, m + 1, u);void main(int

13、argc, char *argv)omp_set_num_threads(2);/ 設置線程數(shù)為 2，因為是雙核的 CPUint k = 0, i = 0;int m = 0, n = 0;double cost = 0;int len = 10000;- 7 -int short_len = len / 2;int B10000, C10000, D5000, E5000;/ 將 B 分為兩個小的數(shù)組，并行的對他們調用快速排序算法#pragma omp parallel default(none) shared(B,C,len) private(i)/- 這個 for 循環(huán)是并行的 int

14、j = 50000;#pragma omp forfor (i = 0; ilen; i+)Bi = j-;Ci = j-;/ 初始化 B,C 數(shù)組clock_t begin = clock();/ 計時開始點#pragma omp parallel default(none) shared(B,D,E,short_len) private(i)/- 這個 for 循環(huán)是 并行的#pragma omp forfor (i = 0; ishort_len; i+)/- 這個 for 循環(huán)是并行的 Di = Bi; 將B的前5000個數(shù)放入 D Ei = Bi + 5000;/ 將 B的后 500

15、0 個數(shù)放入 E #pragma omp parallel default(none) shared(E,D,short_len) /private(i) 快速排序的并行region#pragma omp parallel sections#pragma omp section quicksort(D, 0, short_len - 1);/ 對 D 排序#pragma omp sectionquicksort(E, 0, short_len - 1);/ 對 E 排序將D和E進行歸并排序放入B里面for (; klen; k+)/if (mshort_len & nshort_len)if

16、(Dn = Em)Bk = Dn;n+;elseBk = Em;m+;if (m = short_len | n = short_len)if (m = short_len)Bk = Em;elseBk = Dn - 1;k += 1; break;if (/*m=short_len &*/ nshort_len)int tem = short_len - n;for (int p = 0; ptem; p+)Bk = Dn;n+;k+;else if (/*n=short_len &*/ mshort_len)- 9 -int tem = short_le n - m;for (int q = 0; qtem; q+)Bk = Em;m+;k+;/ 歸并算法結束clock_t end = clock(); 計時結束點cost = (double)(e nd - begi n);cou