3. Решение 3-мерного уравнения Лапласа методом 1-мерной декомпозиции.

MPI_CommGridComm;

intsize,rank,i;

intix,iy,iz;

intx,y,z,X=10,Y=10,Z=10;

MPI_Init(&argc,&argv);

MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&size);

MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&rank);

MPI_Status status;

y=Y/size+2;

double matrix[X][y][Z],vecUP[X][Z],vecDOWN[X][Z];

if(rank==0)

{

for(ix=1;ix<X-1;ix++)

{

for(iz=1;iz<Z-1;iz++)

{

matrix[ix][1][iz]=1;

}

}

for(ix=1;ix<X-1;ix++)

{

for(iy=2;iy<y-1;iy++)

{

for(iz=1;iz<Z-1;iz++)

{

matrix[ix][iy][iz]=0;

}

}

}

}else

{

for(ix=1;ix<X-1;ix++)

{

for(iy=1;iy<y-1;iy++)

{

for(iz=1;iz<Z-1;iz++)

{

matrix[ix][iy][iz]=0;

}

}

}

}

for(inti=0;i<10;i++)

{

if(rank<size-1)

{

for(ix=0;ix<X;ix++)

{

for(iz=0;iz<Z;iz++)

{

vecUP[ix][iz]=matrix[ix][y-2][iz];

}

}

MPI_Send(vecUP,X*Z,MPI_FLOAT,rank+1,rank,MPI_COMM_WORLD);

MPI_Recv(vecUP,X*Z,MPI_FLOAT,rank+1,rank+1,MPI_COMM_WORLD,&status);

for(ix=0;ix<X;ix++)

{

for(iz=0;iz<Z;iz++)

{

matrix[ix][y-1][iz]=vecUP[ix][iz];

}

}

}

if(rank>0)

{

MPI_Recv(vecDOWN,X*Z,MPI_FLOAT,rank-1,rank-1,MPI_COMM_WORLD,&status);

for(ix=0;ix<X;ix++)

{

for(iz=0;iz<Z;iz++)

{

matrix0[ix][0][iz]=vecDOWN[ix][iz];

vecDOWN[ix][iz]=matrix[ix][1][iz];

}

}

MPI_Send(vecDOWN,X*Z,MPI_FLOAT,rank-1,rank,MPI_COMM_WORLD);

}

for(iz=1;iz<Z-1;iz++)

{

for(iy=1;iy<y-1;iy++)

{

if(rank==0&&iy==1){continue;}

if(rank==size-1&&iy==y-2){break;}

for(ix=1;ix<X-1;ix++)

{

matrix[ix][iy][iz]=matrix[ix+1][iy][iz]+matrix[ix-1][iy][iz]+matrix[ix][iy+1][iz];

matrix[ix][iy][iz]+=matrix[ix][iy-1][iz]+matrix[ix][iy][iz+1]+matrix[ix][iy][iz-1];

matrix[ix][iy][iz]/=6;

}

}

}

}while(stop==0);

MPI_Finalize();

return 0;

}

43 Сурак

1. Суперскалярные и векторные процессоры.

Скалярный процессор — это простейший класс микропроцессоров. Скалярный процессор обрабатывает один элемент данных за одну инструкцию (SISD, Single Instruction Single Data), типичными элементами данных могут быть целые или числа с плавающей запятой. В векторных процессорах (SIMD, Single Instruction Multiple Data), в отличие от скалярных, одна инструкция работает с несколькими элементами данных.

Суперскалярность — архитектура вычислительного ядра, использующая несколько декодеров команд, которые могут загружать работой множество исполнительных блоков. Планирование исполнения потока команд является динамическим и осуществляется самим вычислительным ядром.

Если в процессе работы команды, обрабатываемые конвейером, не противоречат друг другу, и одна не зависит от результата другой, то такое устройство (ядро) может осуществить параллельное выполнение команд. В суперскалярных системах решение о запуске инструкции на исполнение принимает сам вычислительный модуль, что требует много ресурсов.

Векторный процессор — это процессор, в котором операндами некоторых команд могут выступать упорядоченные массивы данных — векторы. Отличается от скалярных процессоров, которые могут работать только с одним операндом в единицу времени. Абсолютное большинство процессоровявляются скалярными или близкими к ним.