1. Разработка параллельной версии программы для умножения матрицы на вектор с использованием библиотеки OpenMP

Запуск:

$ ./omp_run.sh

2. Разработка параллельной версии программы для умножения матрицы на вектор с
   использованием библиотеки MPI.

Запуск:

$ SIZE=1 NP=1 ./mpi_run.sh

3. Реализовать программу, моделирующую выполнение операции MPI_Scan для транспьютерной матрицы размером 4*4 при помощи пересылок MPI типа точка-точка. В каждом узле транспьютерной матрицы запущен один MPI-процесс. Каждый процесс имеет свое число. В результате выполнения операции MPI_Scan каждый i-ый процесс должен получить сумму чисел, которые находятся у процессов с номерами 0, ... i включительно. Оценить сколько времени потребуется для выполнения операции MPI_Scan, если все процессы выдали эту операцию редукции одновременно. Время старта равно 100, время передачи байта равно 1 (Ts=100,Tb=1). Процессорные операции, включая чтение из памяти и запись в память, считаются бесконечно быстрыми.

Запуск:

$ ./scan_run.sh

4. Доработать MPI-программу, реализованную в рамках курса “Суперкомпьютеры и параллельная обработка данных”. Добавить контрольные точки для продолжения работы программы в случае сбоя. Реализовать один из 3-х сценариев работы после сбоя: a) продолжить работу программы только на “исправных” процессах; б) вместо процессов, вышедших из строя, создать новые MPI-процессы, которые необходимо использовать для продолжения расчетов; в) при запуске программы на счет сразу запустить некоторое дополнительное количество MPI-процессов, которые использовать в случае сбоя.

Запуск:

$ SIZE=2 NP=2 ./mpi_run.sh

5. Сгенерировать портрет разреженной матрицы на основе сетки (вариант Б2), посторить СЛАУ по полученному портрету и решить алгоритмом предобусловленного метода CG, распараллелить средствами openMP.

Сборка:

$ make

Если программа не собирается, можно использовать следующий патч, заменяющий clang++ на g++ и c++17 на c++11:

$ git apply polus.patch

Опции:

$ ./solver 
$ Usage: ./solver Nx Ny K1 K2 Maxit Eps Tn Ll
$ Where:
$ Nx is positive int that represents grid hieght
$ Ny is positive int that represents grid width
$ K1 is positive int that represents square cells sequence length
$ K2 is positive int that represents triangular cells sequence length
$ Maxit is positive int that represents maximum iteration number
$ Eps is positive float that represents accuracy
$ Tn is tread numberLl is log level:
$     <=0 - no logs
$     >=1 - show time
$     >=2 - show info
$     >=3 - show arrays

Для измерения параллельного ускорения можно использовать готовый скрипт с указанными размерностями, модифицируя его под свои нужды:

$ ./run.sh 4000 4000 1

6. Сгенерировать портрет разреженной матрицы на основе сетки (вариант Б2), посторить СЛАУ по полученному портрету и решить алгоритмом предобусловленного метода CG, распараллелить средствами MPI.

Сборка:

$ make

Для успешной работы на Полюсе можно использовать следующий патч, заменяющий clang++ на g++ и c++17 на c++11:

$ git apply polus.patch

Опции:

$ ./solver 
$ Usage: ./solver Nx Ny K1 K2 Px Py Maxit Eps Tn Ll
$ Where:
$ Nx is positive int that represents grid hieght
$ Ny is positive int that represents grid width
$ K1 is positive int that represents square cells sequence length
$ K2 is positive int that represents triangular cells sequence length
$ Px is positive int that represents x axis decomposition param
$ Py is positive int that represents y axis decomposition param
$ Maxit is positive int that represents maximum iteration number
$ Eps is positive float that represents accuracy
$ Tn is tread numberLl is log level:
$     <=0 - no logs
$     >=1 - show time
$     >=2 - show arrays
$     >=3 - show info

Для измерения параллельного ускорения можно использовать готовый скрипт с указанными размерностями, модифицируя его под свои нужды:

$ ./run.sh

7. Многопоточная реализация итерационного метода решения гиперболического уравнения в частных производных на трехмерном прямоугольном параллелепипеде (вариант 3) с общей памятью (OpenMP)

Сборка:

$ make

Debug сборка (оптимизации отключены, включены проверки диапозонов про обращении к массивам):

$ make debug

Для успешной работы на Полюсе можно использовать следующий патч, заменяющий clang++ на g++ и c++20 на c++11:

$ git apply polus.patch

Опции:

$ ./solver
$ Usage: ./solver N T
$ N is a Node Number per Side
$ T is a Thread Number

8. Многопоточная реализация итерационного метода решения гиперболического уравнения в частных производных на трехмерном прямоугольном параллелепипеде (вариант 3) с общей памятью (OpenMP) и разделяемой памятью (MPI)

Сборка:

$ make

Debug сборка (оптимизации отключены, включены проверки диапозонов про обращении к массивам):

$ make debug

Для успешной работы на Полюсе можно использовать следующий патч, заменяющий clang++ на g++ и c++20 на c++11:

$ git apply polus.patch

Опции:

$ Usage: ./solver N px py pz
$ N is a Node Number per Side
$ px is a x axis decomposition param
$ py is a y axis decomposition param
$ pz is a z axis decomposition param

Изменение количество OpenMP нитей нужно делать с помощью переменной OMP_NUM_THREADS.

Для измерения параллельного ускорения на Полюсе можно использовать готовый скрипт с указанными размерностями, модифицируя его под свои нужды:

$ ./run.sh