Laboratoriya ishi №1

Laboratoriya ishi №1

C++ dasturlash tilining PPL kutubxonasi bilan tanishish va uning yordamida parallel dasturlar tuzush.

1.Ishni bajarishdan maqsad:

Parallelashtirishning maxsus kutubxonalridan biri bo’lgan ppl kutubxonasi haqida nazariy bilimlarga ega bo’lish va ppl kutubxonasidan foydalangan holda parallel tasturlar ko’nikmasini shakllantirish.

2.Nazariy qism

Parallel Patterns Library (PPL) parallellashtirish kutubxonasi bir vaqtda dasturlarni ishlab chiqish uchun keng ko'lamli va qulay foydalanishni ta'minlaydigan majburiy dasturiy modeli taqdim etadi. PPL Concurrency Runtime ning rejalashtirish va resurslarni boshqarish qismlariga asoslanadi. Bu parallel ravishda ma'lumotlar ustida parallel ishlaydigan algoritm va maxsus konteynerlarni taqdim etish orqali dastur bajalishini parallel bajarilishini ta’minlab beradugan c++ tadqim qilgan kutubxona hisoblanadi. PPL quyidagi xususiyatlarni taqdim etadi:

Vazifa parallelizmi: Bir nechta ish elementini (vazifalarini) parallel ravishda bajarishni Windows ThreadPool ustida ishlatadigan mexanizmni yaratish;

Parallel algoritmlar: Parallel algorintmlarni generatsiya qilish, parallel ravishda ishlash uchun o'zaro bir vaqtda ishlaydigan umumiy algoritmlarni yaratish.

Parallel konteynerlar va ob’yektlar: Maxsus konteynerlar va maxsus obyektlar ustida parallel algoritmlar asosida ishlov berish Parallel Patterns Library (PPL) bir vaqtning o'zida ma'lumotlarni to'plash

bo'yicha ishlarni amalga oshiradigan algoritmlarni taqdim etadi. Ushbu algoritmlar C ++ standart kutubxonasi tomonidan taqdim etilganlarga o'xshaydi. Parallel algoritmlar Concurrency Runtime da mavjud funktsiyalardan iborat. Bularga misol qilib quyida parallel_for va parallel_for_each algorimlarini ko’rib chiqamiz .

Parallel_for algoritmi. Parallel_for algoritmi parallel ravishda bir xil vazifani bajaradi. Ushbu vazifalarning har biri iteratsiya qiymati bilan parametrlangan. Ushbu algoritm sizga iteratsiyalari o'rtasida resurslarni taqsimlamaydigan masalalarni parallel yechishda yordam beradi.

Parallel_for algoritmi parallel bajarish uchun optimal tarzda ishlaydi. Parallel_for algoritmi ichki parallelizmni ham qo'llab-quvvatlaydi. Ya’ni har bir itaratsiyada parallel bajaraliadigan bir nechta masalalarni bajarishimiz mumkin.

Ichki iteratsiyalar oxirida olingan natijalar yuqorida turgan iteratsiya bajariladigan vazifaga natijalarni uzatadi.

Parallel_for algoritmining bir nechta parametrlari mavjud. Birinchi parametrlari boshlang'ich qiymatini, yakuniy qiymatini va ish funktsiyasini (lambda ifodasi, funktsiya obyekti yoki funktsiyani ko'rsatuvchi) oladi.

Parallel_for algoritmi o'zboshimchalik bilan bekor qilish shartlarini qo'llab-quvvatlamaydi. Parallel_for algoritmi iteratsiya o'zgaruvchining joriy qiymati oxirgi qiymatdan pastroq bo'lganda to'xtaydi. Ya’ni barcha iteratsiyalar to’liq bajariladi. Sikl iteratsiyasi oldinga qarab bo'lishi kerak. Parallel_for algoritmi stst::invalid_argument turidagi istisnolardan foydalanadi, agar _Step parametri 1 dan kichik bo'lsa. PPL ko’p yadroli dasturlash uchun funktsiyalarni ta'minlovchi mahalliy C ++ dasturchilari tomonidan ishlab chiqilgan Microsoft kutubxonasi. U Visual Studio ning 2010-yilgi dasturiga kiritilgan. C ++ standart kutubxonasiga o'xshash va Visual Studio 2010 bilan tanishtirilgan C ++ 11 til funktsiyasi bilan ishlaydi.

Quyidagi misolda esa parallel_for algoritmining asosiy tuzilishi ko'rsatilgan. Ushbu misol konsolga parallel ravishda [1, 5] oralig'idagi har bir qiymatni yozishga imkon beradi.

Topshiriq: MxN matritsa ustun elementlarini almashtirish amalga oshirilsin.

Yechim;