并行计算课程设计报告.doc

《并行计算课程设计报告.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、.并行计算与多核多线程技术课程报告专业班级学号姓名成绩___________________年月日教育资料.课程报告要求手写内容：设计目的、意义，设计分析，方案分析，功能模块实现，最终结果分析，设计体会等。  允许打印内容：设计原理图等图形、图片，电路图，源程序。硬件类的设计，要有最终设计的照片图；软件类设计，要有各个功能模块实现的界面图、输入输出界面图等。评价理论基础实践效果（正确度/加速比）难度工作量独立性教育资料.目录1.设计目的、意义（功能描述）12.方案分析（解决方案）13.设计分析13.1串行算法设计13.2并行算

2、法设计13.3理论加速比分析24.功能模块实现与最终结果分析24.1基于OpenMP的并行算法实现24.1.1主要功能模块与实现方法24.1.2实验加速比分析24.2基于MPI的并行算法实现24.2.1主要功能模块与实现方法24.2.2实验加速比分析24.3基于Java的并行算法实现34.3.1主要功能模块与实现方法34.3.2实验加速比分析34.4基于WindowsAPI的并行算法实现34.4.1主要功能模块与实现方法34.4.2实验加速比分析34.5基于.net的并行算法实现34.5.1主要功能模块与实现方法34.5.2实

3、验加速比分析34.6并行计算技术在实际系统中的应用44.6.1主要功能模块与实现方法44.6.2实验加速比分析55.设计体会56.附录66.1基于OpenMP的并行程序设计66.1.1代码及注释66.1.2执行结果截图66.1.3遇到的问题及解决方案66.2基于MPI的并行程序设计7教育资料.6.1.1代码及注释76.2.2执行结果截图76.2.3遇到的问题及解决方案76.3基于Java的并行程序设计86.3.1代码及注释86.3.2执行结果截图86.3.3遇到的问题及解决方案96.4基于WindowsAPI的并行程序设计96

4、.4.1代码及注释96.4.2执行结果截图106.4.3遇到的问题及解决方案106.5基于.net的并行程序设计116.5.1代码及注释116.5.2执行结果截图116.5.3遇到的问题及解决方案116.6并行计算技术在实际应用系统的应用156.6.1代码及注释156.6.2执行结果截图156.6.3遇到的问题及解决方案15教育资料.1.设计目的、意义（功能描述）设计一个计算向量夹角的WinForm窗体应用，用户只需要在窗体上输入向量的维度，系统随机产生两个向量并将计算结果显示在窗体上。求两个n维向量的夹角，要用到求向量夹角的

5、数学公式，当向量维度较小时计算量不大，而当维度过大时特别是百万级甚至千万级别的时候计算量就很大了，用并行计算求向量夹角，可以将任务分配给多个处理器，减小运算时间。所以要设计一个并行计算夹角的方法，提高计算速度，把并行和串行计算时间做个比较显示在窗体上。窗体应用比控制台程序更方便用户操作，简单直观，页面也更加友好。2.方案分析（解决方案）定义两个数组分别存放两个向量，用for循环将产生的随机数赋值给数组。假设有两个向量X,YX=（x1,x2,……,xn）,Y=（y1,y2,……,yn）计算X，Y夹角的公式是：cos(X,Y)=X

6、Y/(

7、X

8、·

9、Y

10、)=(x1·y1+x2·y2+…+xn·yn)/[(x1²+x2²+…+xn²)1/2·(y1²+y2²+…+yn²)1/2]。由3个for循环分别实现求向量积和两个向量的模，最后用公式计算即可。3.设计分析3.1串行算法设计输入：向量的维度n输出：两个随机向量的夹角syy_angleBegin给存放向量的数组动态分配内存空间Fori=0toi=n-1do产生随机数给数组x赋值endForFori=0toi=n-1do产生随机数给数组y赋值endForFori=0toi=n-1do计算向量积endForFo

11、ri=0toi=n-1do计算向量X模endForFori=0toi=n-1do计算向量Y模endFor利用公式计算夹角End3.2并行算法设计输入：向量的维度n输出：两个随机向量的夹角syy_angle教育资料.Begin给存放向量的数组动态分配内存空间Fori=0toi=n-1do产生随机数给数组x赋值endForFori=0toi=n-1do产生随机数给数组y赋值endFor3个for循环串行执行，每个for循环由p个核并行执行：p个核同时执行第一个for循环Fori=0toi=n-1do计算向量积endForp个核同时

12、执行第二个for循环Fori=0toi=n-1do计算向量X模endForp个核同时执行第三个for循环Fori=0toi=n-1do计算向量Y模endFor利用公式计算夹角End3.3理论加速比分析设加速比为S,串行运行时间为Ts，并行的运行时间为Tp。假设一次运算作为一个