Browse Source

sprawko

master
Piotr Dergun 8 years ago
parent
commit
bc02154e2e
5 changed files with 70 additions and 36 deletions
  1. BIN
      DergunPiotr-WaskoDominik/zad5/dane/czas.jpg
  2. BIN
      DergunPiotr-WaskoDominik/zad5/dane/przyspieszenie.jpg
  3. +3
    -3
      DergunPiotr-WaskoDominik/zad5/dane/wykres.gnuplot
  4. +25
    -15
      DergunPiotr-WaskoDominik/zad5/dane/wyniki.txt
  5. +42
    -18
      DergunPiotr-WaskoDominik/zad5/dok.tex

BIN
DergunPiotr-WaskoDominik/zad5/dane/czas.jpg View File

Before After
Width: 640  |  Height: 480  |  Size: 28 KiB Width: 640  |  Height: 480  |  Size: 27 KiB

BIN
DergunPiotr-WaskoDominik/zad5/dane/przyspieszenie.jpg View File

Before After
Width: 640  |  Height: 480  |  Size: 26 KiB Width: 640  |  Height: 480  |  Size: 29 KiB

+ 3
- 3
DergunPiotr-WaskoDominik/zad5/dane/wykres.gnuplot View File

@ -1,7 +1,7 @@
#set terminal x11 #set terminal x11
set terminal jpeg set terminal jpeg
set xrange [0:16]
set yrange [0:7]
set xrange [0:26]
set yrange [0:16]
set xlabel "Liczba watkow [n]" set xlabel "Liczba watkow [n]"
set ylabel "Przyspieszenie [n]" set ylabel "Przyspieszenie [n]"
@ -13,7 +13,7 @@ plot \
set out "czas.jpg" set out "czas.jpg"
set ylabel "Czas obliczen [ms]" set ylabel "Czas obliczen [ms]"
set yrange [0:16000]
set yrange [0:4000]
plot \ plot \
"wyniki.txt" using 1:2 with points ls 3 lc rgb "red" title "czas", \ "wyniki.txt" using 1:2 with points ls 3 lc rgb "red" title "czas", \
"wyniki.txt" using 1:2 with lines ls 3 lc rgb "blue" notitle "wyniki.txt" using 1:2 with lines ls 3 lc rgb "blue" notitle

+ 25
- 15
DergunPiotr-WaskoDominik/zad5/dane/wyniki.txt View File

@ -1,15 +1,25 @@
1 13230 1.0
2 6706 1.9729
3 4462 2.965
4 3344 3.9563
5 2690 4.9182
6 2271 5.8256
7 2689 4.92
8 2529 5.2313
9 2459 5.3802
10 2358 5.6107
11 2348 5.6346
12 2257 5.8618
13 2351 5.6274
14 2327 5.6854
15 2310 5.7273
1 2800 1.0
2 1433 1.9539
3 961 2.9136
4 724 3.8674
5 646 4.3344
6 516 5.4264
7 604 4.6358
8 464 6.0345
9 397 7.0529
10 415 6.747
11 386 7.2539
12 364 7.6923
13 382 7.3298
14 253 11.0672
15 279 10.0358
16 271 10.3321
17 278 10.0719
18 235 11.9149
19 266 10.5263
20 229 12.2271
21 212 13.2075
22 226 12.3894
23 248 11.2903
24 190 14.7368
25 347 8.0692

+ 42
- 18
DergunPiotr-WaskoDominik/zad5/dok.tex View File

@ -60,37 +60,63 @@ Grupa 1 & Piotr Dergun, Dominik Waśko & \ddmmyyyydate\today \tabularnewline
\end{tabular} \end{tabular}
\section*{Zadanie 4 - Rozmycie Gaussa w OpenMP}
\section*{Zadanie 5 - Rozmycie Gaussa w MPI}
Celem zadania jest wykonanie rozmycia obrazu za pomocą algorytmu Gaussa o rozmiarze maski 5x5 Celem zadania jest wykonanie rozmycia obrazu za pomocą algorytmu Gaussa o rozmiarze maski 5x5
\begin{lstlisting} \begin{lstlisting}
#pragma omp parallel for private(i, j, k, l, m, n, sumka_r, sumka_g, sumka_b)
for (i=0; i<img.rows; ++i){
for (j=0; j<img.cols; ++j){
if (i<2 || i>img.rows-3 || j<2 || j>img.cols-3){
img_out.at<Vec3b>(i, j)[0] = img.at<Vec3b>(i, j)[0];
img_out.at<Vec3b>(i, j)[1] = img.at<Vec3b>(i, j)[1];
img_out.at<Vec3b>(i, j)[2] = img.at<Vec3b>(i, j)[2];
for (i=0; i<ntasks; ++i)
{
chunk_order[i] = (i == 0) ? 0 : chunk_order[i-1] + chunk_sizes[i-1];
chunk_sizes[i] = porcja*img.cols*3;
if (i == ntasks-1)
chunk_sizes[i] = (img.rows - porcja*(ntasks-1))*img.cols*3;
}
(...)
MPI::COMM_WORLD.Gatherv(&img_part_out.data[0], porcja*img.cols*3, MPI::CHAR, &img_out.data[0], chunk_sizes, chunk_order, MPI::CHAR, 0);
\end{lstlisting}
Problem jest dzielony w ten sposób, że każdy z procesów dostaje określoną ilość wierszy do przetworzenia (zmienna porcja). Porcja jest obliczania jako stosunek liczby wierszy do liczby procesów. Ostatni proces może przetwarzać inną liczbę procesów, wyrażoną jako różnicę liczby wierszy i iloczynu pozostałych wątków oraz porcji. Ze względu na to, ostatni proces może mieć mniej lub więcej wierszy do liczenia. Do odsyłania nowych obrazów posłużono się funkcją MPI\_Gatherv, która pozwala scalać kawałki różnej długości.
\begin{lstlisting}
int start_pos = taskid*porcja;
int stop_pos = (taskid+1)*porcja;
(...)
for (i=start_pos; i<stop_pos; ++i)
{
q = 0;
for (j=0; j<img.cols; ++j)
{
if (i<2 || i>img.rows-3 || j<2 || j>img.cols-3)
{
img_part_out.at<Vec3b>(p, q)[0] = img.at<Vec3b>(i, j)[0];
img_part_out.at<Vec3b>(p, q)[1] = img.at<Vec3b>(i, j)[1];
img_part_out.at<Vec3b>(p, q)[2] = img.at<Vec3b>(i, j)[2];
} }
else{
else
{
sumka_r = 0; sumka_r = 0;
sumka_g = 0; sumka_g = 0;
sumka_b = 0; sumka_b = 0;
m=i-2; m=i-2;
for (k=0; k<RX; ++k,++m){
for (k=0; k<RX; ++k,++m)
{
n=j-2; n=j-2;
for (l=0; l<RY; ++l,++n){
for (l=0; l<RY; ++l,++n)
{
sumka_b += ratio[k][l] * img.at<Vec3b>(m, n)[0]; sumka_b += ratio[k][l] * img.at<Vec3b>(m, n)[0];
sumka_g += ratio[k][l] * img.at<Vec3b>(m, n)[1]; sumka_g += ratio[k][l] * img.at<Vec3b>(m, n)[1];
sumka_r += ratio[k][l] * img.at<Vec3b>(m, n)[2]; sumka_r += ratio[k][l] * img.at<Vec3b>(m, n)[2];
} }
} }
img_out.at<Vec3b>(i, j).val[0] = sumka_b / suma_wag;
img_out.at<Vec3b>(i, j).val[1] = sumka_g / suma_wag;
img_out.at<Vec3b>(i, j).val[2] = sumka_r / suma_wag;
img_part_out.at<Vec3b>(p, q).val[0] = sumka_b / suma_wag;
img_part_out.at<Vec3b>(p, q).val[1] = sumka_g / suma_wag;
img_part_out.at<Vec3b>(p, q).val[2] = sumka_r / suma_wag;
} }
++q;
} }
++p;
} }
\end{lstlisting} \end{lstlisting}
@ -98,11 +124,9 @@ Zmienne \textit{i} oraz \textit{j} służą do iteracji po wszystkich pikselac
Do wczytania obrazu użyto biblioteki OpenCV. Do wczytania obrazu użyto biblioteki OpenCV.
Zadanie zostało uruchomione na komputerze MacPro3,1 wyposażonym w 2 procesory Xeon E5462, przy czym do dyspozycji było 6 rdzeni.
Program został uruchomiony dla obrazu o rozmiarze AxB. Obliczenia przeprowadzono tworząc od 1 do 15 wątków, dla każdej ilości wykonano 10 powtórzeń. Z otrzymanych wyników obliczono przyspieszenie oraz średni czas obliczania rozmycia.
Zadanie zostało uruchomione dla obrazu o rozmiarze 2592x13824 px, na klastrze składającym się z 3 komputerów MacPro3,1 z dwoma procesorami Xeon E5462 oraz z 3 komputerów iMac14,2 z procesorem i5-4570. Taka konfiguracja daje w sumie 30 rdzeni bez Hyper Threading. Na potrzeby tego zadania wykorzystano jednak tylko 24, ponieważ pozostałe rdzenie były wykorzystywane do innych obliczeń. Obliczenia przeprowadzono tworząc od 1 do 25 procesów, dla każdej ilości wykonano 10 powtórzeń. Z otrzymanych wyników obliczono przyspieszenie oraz średni czas obliczania rozmycia.
Rysunek 1 przedstawia wykres zależności przyspieszenia od ilości wątków. Można na nim zauważać że wzrost przyspieszenia uzyskuje się tylko do momentu gdy liczba wątków jest mniejsza lub równa ilości rdzeni. Powyżej sześciu następuje już przetwarzanie współbieżne. Rysunek 2. przedstawia wykres zależności czasu obliczeń od liczby wątków. Można zobaczyć na nim, że powyżej 6 wątków czas obliczeń nie ulega już skróceniu.
Rysunek 1 przedstawia wykres zależności przyspieszenia od ilości procesów. Można na nim zauważać że wzrost przyspieszenia uzyskuje się tylko do momentu gdy liczba procesów jest mniejsza lub równa ilości rdzeni. Powyżej 24 następuje już przetwarzanie współbieżne. Dla pewnych liczb procesów można zauważyć nierównomierne przyspieszanie, tzw. „schodki”. Jest to spowodowane tym, że synchronizacja sieciowa obejmuje kolejne maszyny, a czas obliczeń tak naprawdę jest czasem obliczeń najwolniejszej maszyny. W związku z tym, jeżeli któraś z maszyn chwilowo była zajęta przetwarzaniem innych informacji i zadanie cząstkowe na jakiejś maszynie liczyło się przez krótki okres czasu współbieżnie, zaważy to na stabilności czasów dla całego zadania. Rysunek 2. przedstawia wykres zależności czasu obliczeń od liczby procesów. Można zobaczyć na nim, że powyżej 24 wątków czas obliczeń nie ulega już skróceniu.
Z powyższych obserwacji wynika, że wykorzystanie większej liczby wątków pozwala znacząco skrócić czas wykonania programu. Jednak zwiększanie liczby wątków ponad to co oferuje procesor nie powoduje wzrostu wydajności i wymusza współbieżne liczenie. Z powyższych obserwacji wynika, że wykorzystanie większej liczby wątków pozwala znacząco skrócić czas wykonania programu. Jednak zwiększanie liczby wątków ponad to co oferuje procesor nie powoduje wzrostu wydajności i wymusza współbieżne liczenie.

Loading…
Cancel
Save