3 Commits

Author SHA1 Message Date
Софья Островская
f75432d5f7 fix readme 2023-12-17 15:31:55 +04:00
Софья Островская
6dc434cbf3 . 2023-12-17 15:30:42 +04:00
Софья Островская
267ba3b73c laba done 2023-12-17 14:35:09 +04:00
22 changed files with 280 additions and 255 deletions

View File

@@ -1,67 +0,0 @@
# Отчёт по лабораторной работе №2
Выполнила: студентка гр. ИСЭбд-41 Островская Софья.
Вариант программы 1:
4. Формирует файл `/var/result/data.txt` так, что каждая строка файла - количество символов в именах файлов из каталога `/var/data`.
Вариант программы 2:
0. Сохраняет произведение первого и последнего числа из файла `/var/data/data.txt` в `/var/result/result.txt`.
## Создание приложений
Создадим 2 приложения.
Был выбран язык C# и технология .NET 5.
Для создания обычных консольных приложений воспользуемся командами:
```sh
dotnet new console -o worker-1
dotnet new console -o worker-2
```
Согласно варианту, программа 1 должна сформировать файл `/var/result/data.txt`, в который построчно будут записаны числа, равные количеству символов в именах файлах каталога `/var/data`.
[Исходный текст программы worker-1](worker-1/Program.cs)
Согласно варианту, программа 2 должна взять первое и последнее число из файла `/var/data/data.txt`, затем выполнить операцию произведения и записать результат в `/var/result/result.txt`.
[Исходный текст программы worker-2](worker-2/Program.cs)
Дополнительно создан файл [.gitignore](.gitignore) для того, чтобы не закоммитить в git ничего лишнего.
## Настройка окружения
Для связи двух приложений воспользуемся следующей схемой:
1. Каталог `./data` должен быть примонтирован в каталог `/var/data` для программы 1.
Оттуда будут браться исходные данные.
2. Каталог `./result-1` должен быть примонтирован в каталог `/var/result` для программы 2.
Туда будут складываться промежуточные данные.
3. Каталог `./result-1` также должен быть примонтирован в каталог `/var/data` для программы 2.
Оттуда будут браться промежуточные результаты.
4. Каталог `./result` должен быть примонтирован в каталог `/var/result` для программы 2.
Туда будут складывать результаты финальной обработки.
Для каждой программы были созданы файлы Dockerfile ([программа 1](worker-1/Dockerfile), [программа 2](worker-2/Dockerfile)) с подробным описанием процесса сборки.
Был создан файл [docker-compose.yml](docker-compose.yml), в котором указан манифест для запуска распределённого приложения.
## Сборка и запуск
В каталог `./data` помещены 3 файла с различной длиной названия.
![](pic1.png)
На выходе, программа должна сначала записать числа [5 8 9], поскольку именно такую длину имеют файлы (вместе с расширением). А затем, умножив 5 на 9, получится результат программы 2, равный 45
Для запуска приложения необходимо ввести команду `docker compose up --build`.
Результат запуска после сборки:
![](pic2.png)
В результате в каталоге `./result` создался файл `result.txt` с содержимым `45`.
Изменение значений в файлах из каталога `./data` также изменяет содержимое в файлах из каталогов `./result-1` и `./result`.

View File

@@ -1,4 +0,0 @@
1
2
3
4

View File

@@ -1,18 +0,0 @@
version: "3.1"
services:
worker-1:
build: ./worker-1
volumes:
# Монтирует локальную папку data к папке data в контейнере.
- ./data:/var/data
# Монтирует локальную папку result-1 к папке result в контейнере.
- ./result-1:/var/result
worker-2:
build: ./worker-2
volumes:
# Монтирует локальную папку result-1 к папке data в контейнере.
- ./result-1:/var/data
- ./result:/var/result
# Зависимость от первого приложения.
depends_on:
- worker-1

View File

@@ -1,48 +0,0 @@

Microsoft Visual Studio Solution File, Format Version 12.00
# Visual Studio Version 16
VisualStudioVersion = 16.0.30114.105
MinimumVisualStudioVersion = 10.0.40219.1
Project("{FAE04EC0-301F-11D3-BF4B-00C04F79EFBC}") = "worker-1", "worker-1\worker-1.csproj", "{27BD1451-9A65-4578-8694-DDA354866DA3}"
EndProject
Project("{FAE04EC0-301F-11D3-BF4B-00C04F79EFBC}") = "worker-2", "worker-2\worker-2.csproj", "{AD4D5CF8-D33E-45A5-B30E-FB86133562EC}"
EndProject
Global
GlobalSection(SolutionConfigurationPlatforms) = preSolution
Debug|Any CPU = Debug|Any CPU
Debug|x64 = Debug|x64
Debug|x86 = Debug|x86
Release|Any CPU = Release|Any CPU
Release|x64 = Release|x64
Release|x86 = Release|x86
EndGlobalSection
GlobalSection(SolutionProperties) = preSolution
HideSolutionNode = FALSE
EndGlobalSection
GlobalSection(ProjectConfigurationPlatforms) = postSolution
{27BD1451-9A65-4578-8694-DDA354866DA3}.Debug|Any CPU.ActiveCfg = Debug|Any CPU
{27BD1451-9A65-4578-8694-DDA354866DA3}.Debug|Any CPU.Build.0 = Debug|Any CPU
{27BD1451-9A65-4578-8694-DDA354866DA3}.Debug|x64.ActiveCfg = Debug|Any CPU
{27BD1451-9A65-4578-8694-DDA354866DA3}.Debug|x64.Build.0 = Debug|Any CPU
{27BD1451-9A65-4578-8694-DDA354866DA3}.Debug|x86.ActiveCfg = Debug|Any CPU
{27BD1451-9A65-4578-8694-DDA354866DA3}.Debug|x86.Build.0 = Debug|Any CPU
{27BD1451-9A65-4578-8694-DDA354866DA3}.Release|Any CPU.ActiveCfg = Release|Any CPU
{27BD1451-9A65-4578-8694-DDA354866DA3}.Release|Any CPU.Build.0 = Release|Any CPU
{27BD1451-9A65-4578-8694-DDA354866DA3}.Release|x64.ActiveCfg = Release|Any CPU
{27BD1451-9A65-4578-8694-DDA354866DA3}.Release|x64.Build.0 = Release|Any CPU
{27BD1451-9A65-4578-8694-DDA354866DA3}.Release|x86.ActiveCfg = Release|Any CPU
{27BD1451-9A65-4578-8694-DDA354866DA3}.Release|x86.Build.0 = Release|Any CPU
{AD4D5CF8-D33E-45A5-B30E-FB86133562EC}.Debug|Any CPU.ActiveCfg = Debug|Any CPU
{AD4D5CF8-D33E-45A5-B30E-FB86133562EC}.Debug|Any CPU.Build.0 = Debug|Any CPU
{AD4D5CF8-D33E-45A5-B30E-FB86133562EC}.Debug|x64.ActiveCfg = Debug|Any CPU
{AD4D5CF8-D33E-45A5-B30E-FB86133562EC}.Debug|x64.Build.0 = Debug|Any CPU
{AD4D5CF8-D33E-45A5-B30E-FB86133562EC}.Debug|x86.ActiveCfg = Debug|Any CPU
{AD4D5CF8-D33E-45A5-B30E-FB86133562EC}.Debug|x86.Build.0 = Debug|Any CPU
{AD4D5CF8-D33E-45A5-B30E-FB86133562EC}.Release|Any CPU.ActiveCfg = Release|Any CPU
{AD4D5CF8-D33E-45A5-B30E-FB86133562EC}.Release|Any CPU.Build.0 = Release|Any CPU
{AD4D5CF8-D33E-45A5-B30E-FB86133562EC}.Release|x64.ActiveCfg = Release|Any CPU
{AD4D5CF8-D33E-45A5-B30E-FB86133562EC}.Release|x64.Build.0 = Release|Any CPU
{AD4D5CF8-D33E-45A5-B30E-FB86133562EC}.Release|x86.ActiveCfg = Release|Any CPU
{AD4D5CF8-D33E-45A5-B30E-FB86133562EC}.Release|x86.Build.0 = Release|Any CPU
EndGlobalSection
EndGlobal

Binary file not shown.

Before

Width:  |  Height:  |  Size: 3.2 KiB

Binary file not shown.

Before

Width:  |  Height:  |  Size: 8.4 KiB

View File

@@ -1,3 +0,0 @@
5
8
9

View File

@@ -1 +0,0 @@
45

View File

@@ -1,17 +0,0 @@
#задаем базовый образ на .net 5.0
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:5.0 AS build-env
#задаем рабочую директорию
WORKDIR /app
#в каталог копируем файлы и папки в контейнер
COPY . /app
#создаем образы и устанавливаем данные пакеты в контейнер
RUN dotnet restore
COPY . .
RUN dotnet publish -c Release -o /publish
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:5.0
WORKDIR /publish
COPY --from=build-env /publish .
#вызываем приложение во время выполнения контейнера
ENTRYPOINT ["dotnet", "worker-1.dll"]

View File

@@ -1,34 +0,0 @@
using System;
using System.IO;
using System.Net.Http;
var dir = new DirectoryInfo("/var/data");
var files = dir.GetFiles();
string resultFilePath = "/var/result/data.txt";
try
{
int[] mass = new int[files.Length];
int i = 0;
// Создаем новый файл или перезаписываем существующий
using (StreamWriter writer = new StreamWriter(resultFilePath, false))
{
foreach (var file in files)
{
// Записываем в файл количество символов в имени каждого файла
writer.WriteLine(file.Name.Length);
mass[i] = file.Name.Length;
i++;
}
}
Console.WriteLine("Файл успешно создан! Результат: ");
foreach(var item in mass)
{
Console.WriteLine(item);
}
}
catch (Exception ex)
{
Console.WriteLine("Произошла ошибка: " + ex.Message);
}

View File

@@ -1,9 +0,0 @@
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
<PropertyGroup>
<OutputType>Exe</OutputType>
<TargetFramework>net5.0</TargetFramework>
<RootNamespace>worker_1</RootNamespace>
</PropertyGroup>
</Project>

View File

@@ -1,17 +0,0 @@
#задаем базовый образ на .net 5.0
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/sdk:5.0 AS build-env
#задаем рабочую директорию
WORKDIR /app
#в каталог копируем файлы и папки в контейнер
COPY . /app
#создаем образы и устанавливаем данные пакеты в контейнер
RUN dotnet restore
COPY . .
RUN dotnet publish -c Release -o /publish
FROM mcr.microsoft.com/dotnet/aspnet:5.0
WORKDIR /publish
COPY --from=build-env /publish .
#вызываем приложение во время выполнения контейнера
ENTRYPOINT ["dotnet", "worker-2.dll"]

View File

@@ -1,14 +0,0 @@
using System;
using System.IO;
using System.Linq;
string[] lines = File.ReadAllLines("/var/data/data.txt");
int multiplication = Convert.ToInt32(lines.First()) * Convert.ToInt32(lines.Last());
using (StreamWriter writer = new StreamWriter("/var/result/result.txt"))
{
writer.WriteLine(multiplication);
}
Console.WriteLine("Произведение успешно записано в файл! Результат: " + multiplication);

View File

@@ -1,9 +0,0 @@
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
<PropertyGroup>
<OutputType>Exe</OutputType>
<TargetFramework>net5.0</TargetFramework>
<RootNamespace>worker_2</RootNamespace>
</PropertyGroup>
</Project>

View File

@@ -0,0 +1,66 @@
# Отчет по лабораторной работе №6
Выполнила студентка гр. ИСЭбд-41 Островская С. Ф.
## Создание приложения
Было выбрано консольное приложение, язык программирования - c#.
Обычный алгоритм:
```cs
static void SequentialDeterminantCalculation(int matrixSize, int lowerLimit, int upperLimit)
{
int[][] randomMatrix = GenerateRandomMatrix(matrixSize, lowerLimit, upperLimit);
Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();
stopwatch.Start();
int result = Determinant(randomMatrix);
stopwatch.Stop();
TimeSpan elapsedTime = stopwatch.Elapsed;
Console.WriteLine($"Последовательный детерминант: {result}");
Console.WriteLine($"Последовательное время: {elapsedTime.TotalSeconds:F7} секунд");
}
```
Параллельный алгоритм:
```cs
static void ParallelDeterminantCalculation(int matrixSize, int lowerLimit, int upperLimit, int numProcesses)
{
int[][] randomMatrix = GenerateRandomMatrix(matrixSize, lowerLimit, upperLimit);
int[][] matricesToProcess = new int[matrixSize][];
for (int col = 0; col < matrixSize; col++)
{
matricesToProcess[col] = Submatrix(randomMatrix, 0, col)[0];
}
Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();
stopwatch.Start();
int[] determinants = new int[matrixSize];
Parallel.For(0, matrixSize, new ParallelOptions { MaxDegreeOfParallelism = numProcesses }, col =>
{
determinants[col] = Determinant(new int[][] { matricesToProcess[col] });
});
int result = 0;
for (int col = 0; col < matrixSize; col++)
{
result += ((-1) * col) * randomMatrix[0][col] * determinants[col];
}
stopwatch.Stop();
TimeSpan elapsedTime = stopwatch.Elapsed;
Console.WriteLine($"Параллельный детерминант: {result}");
Console.WriteLine($"Параллельное время: {elapsedTime.TotalSeconds:F7} секунд");
}
```
## Бенчмарки
Для примера была взята матрица размерностью 10х10, поскольку для матриц больших размеров детерминант вычисляется слишком долго.
![](pic/pic1.jpg)
``Вывод``: Обыный алгоритм работает быстрее, если количество элементов не слишком много. Параллельный же алгоритм работает быстрее только при наличии большого количества операций и данных.

View File

@@ -0,0 +1,25 @@

Microsoft Visual Studio Solution File, Format Version 12.00
# Visual Studio Version 17
VisualStudioVersion = 17.8.34330.188
MinimumVisualStudioVersion = 10.0.40219.1
Project("{FAE04EC0-301F-11D3-BF4B-00C04F79EFBC}") = "lab_6_matrix", "lab_6_matrix\lab_6_matrix.csproj", "{50F84649-668E-464D-94A9-7C36E1FCB2FF}"
EndProject
Global
GlobalSection(SolutionConfigurationPlatforms) = preSolution
Debug|Any CPU = Debug|Any CPU
Release|Any CPU = Release|Any CPU
EndGlobalSection
GlobalSection(ProjectConfigurationPlatforms) = postSolution
{50F84649-668E-464D-94A9-7C36E1FCB2FF}.Debug|Any CPU.ActiveCfg = Debug|Any CPU
{50F84649-668E-464D-94A9-7C36E1FCB2FF}.Debug|Any CPU.Build.0 = Debug|Any CPU
{50F84649-668E-464D-94A9-7C36E1FCB2FF}.Release|Any CPU.ActiveCfg = Release|Any CPU
{50F84649-668E-464D-94A9-7C36E1FCB2FF}.Release|Any CPU.Build.0 = Release|Any CPU
EndGlobalSection
GlobalSection(SolutionProperties) = preSolution
HideSolutionNode = FALSE
EndGlobalSection
GlobalSection(ExtensibilityGlobals) = postSolution
SolutionGuid = {45DFA84B-6962-4667-98B3-13BD962CF727}
EndGlobalSection
EndGlobal

View File

@@ -1,7 +1,10 @@
## Ignore Visual Studio temporary files, build results, and
## files generated by popular Visual Studio add-ons.
##
## Get latest from https://github.com/github/gitignore/blob/master/VisualStudio.gitignore
## Get latest from `dotnet new gitignore`
# dotenv files
.env
# User-specific files
*.rsuser
@@ -57,7 +60,7 @@ dlldata.c
# Benchmark Results
BenchmarkDotNet.Artifacts/
# .NET Core
# .NET
project.lock.json
project.fragment.lock.json
artifacts/
@@ -93,6 +96,7 @@ StyleCopReport.xml
*.tmp_proj
*_wpftmp.csproj
*.log
*.tlog
*.vspscc
*.vssscc
.builds
@@ -296,6 +300,17 @@ node_modules/
# Visual Studio 6 auto-generated workspace file (contains which files were open etc.)
*.vbw
# Visual Studio 6 auto-generated project file (contains which files were open etc.)
*.vbp
# Visual Studio 6 workspace and project file (working project files containing files to include in project)
*.dsw
*.dsp
# Visual Studio 6 technical files
*.ncb
*.aps
# Visual Studio LightSwitch build output
**/*.HTMLClient/GeneratedArtifacts
**/*.DesktopClient/GeneratedArtifacts
@@ -352,6 +367,9 @@ ASALocalRun/
# Local History for Visual Studio
.localhistory/
# Visual Studio History (VSHistory) files
.vshistory/
# BeatPulse healthcheck temp database
healthchecksdb
@@ -364,6 +382,28 @@ MigrationBackup/
# Fody - auto-generated XML schema
FodyWeavers.xsd
# VS Code files for those working on multiple tools
.vscode/*
!.vscode/settings.json
!.vscode/tasks.json
!.vscode/launch.json
!.vscode/extensions.json
*.code-workspace
# Local History for Visual Studio Code
.history/
# Windows Installer files from build outputs
*.cab
*.msi
*.msix
*.msm
*.msp
# JetBrains Rider
*.sln.iml
.idea
##
## Visual studio for Mac
##
@@ -440,15 +480,5 @@ $RECYCLE.BIN/
# Windows shortcuts
*.lnk
# JetBrains Rider
.idea/
*.sln.iml
##
## Visual Studio Code
##
.vscode/*
!.vscode/settings.json
!.vscode/tasks.json
!.vscode/launch.json
!.vscode/extensions.json
# Vim temporary swap files
*.swp

View File

@@ -0,0 +1,135 @@
using System;
using System.Diagnostics;
using System.Threading.Tasks;
class Program
{
static void SequentialDeterminantCalculation(int matrixSize, int lowerLimit, int upperLimit)
{
int[][] randomMatrix = GenerateRandomMatrix(matrixSize, lowerLimit, upperLimit);
Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();
stopwatch.Start();
int result = Determinant(randomMatrix);
stopwatch.Stop();
TimeSpan elapsedTime = stopwatch.Elapsed;
Console.WriteLine($"Последовательный детерминант: {result}");
Console.WriteLine($"Последовательное время: {elapsedTime.TotalSeconds:F7} секунд");
}
static void ParallelDeterminantCalculation(int matrixSize, int lowerLimit, int upperLimit, int numProcesses)
{
int[][] randomMatrix = GenerateRandomMatrix(matrixSize, lowerLimit, upperLimit);
int[][] matricesToProcess = new int[matrixSize][];
for (int col = 0; col < matrixSize; col++)
{
matricesToProcess[col] = Submatrix(randomMatrix, 0, col)[0];
}
Stopwatch stopwatch = new Stopwatch();
stopwatch.Start();
int[] determinants = new int[matrixSize];
Parallel.For(0, matrixSize, new ParallelOptions { MaxDegreeOfParallelism = numProcesses }, col =>
{
determinants[col] = Determinant(new int[][] { matricesToProcess[col] });
});
int result = 0;
for (int col = 0; col < matrixSize; col++)
{
result += ((-1) * col) * randomMatrix[0][col] * determinants[col];
}
stopwatch.Stop();
TimeSpan elapsedTime = stopwatch.Elapsed;
Console.WriteLine($"Параллельный детерминант: {result}");
Console.WriteLine($"Параллельное время: {elapsedTime.TotalSeconds:F7} секунд");
}
static int[][] GenerateRandomMatrix(int matrixSize, int lowerLimit, int upperLimit)
{
Random random = new Random();
int[][] matrix = new int[matrixSize][];
for (int i = 0; i < matrixSize; i++)
{
matrix[i] = new int[matrixSize];
for (int j = 0; j < matrixSize; j++)
{
matrix[i][j] = random.Next(lowerLimit, upperLimit);
}
}
return matrix;
}
static int[][] Submatrix(int[][] matrix, int rowToDelete, int colToDelete)
{
int size = matrix.Length - 1;
int[][] submatrix = new int[size][];
int rowIndex = 0;
for (int i = 0; i < matrix.Length; i++)
{
if (i == rowToDelete)
continue;
submatrix[rowIndex] = new int[size];
int colIndex = 0;
for (int j = 0; j < matrix.Length; j++)
{
if (j == colToDelete)
continue;
submatrix[rowIndex][colIndex] = matrix[i][j];
colIndex++;
}
rowIndex++;
}
return submatrix;
}
static int Determinant(int[][] matrix)
{
int n = matrix.Length;
if (n == 1)
{
return matrix[0][0];
}
else if (n == 2)
{
return matrix[0][0] * matrix[1][1] - matrix[0][1] * matrix[1][0];
}
else
{
int determinant = 0;
for (int j = 0; j < n; j++)
{
int[][] submatrix = Submatrix(matrix, 0, j);
int subDeterminant = Determinant(submatrix);
determinant += ((-1) * j) * matrix[0][j] * subDeterminant;
}
return determinant;
}
}
static void Main(string[] args)
{
SequentialDeterminantCalculation(10, 0, 10);
Console.WriteLine();
int[] numThreads = { 1, 2, 4, 6, 8, 12, 16, 32 };
for (int i = 0; i < 8; i++)
{
Console.WriteLine($"Количество потоков: {numThreads[i]}");
ParallelDeterminantCalculation(10, 0, 10, numThreads[i]);
}
}
}

View File

@@ -0,0 +1,10 @@
<Project Sdk="Microsoft.NET.Sdk">
<PropertyGroup>
<OutputType>Exe</OutputType>
<TargetFramework>net8.0</TargetFramework>
<ImplicitUsings>enable</ImplicitUsings>
<Nullable>enable</Nullable>
</PropertyGroup>
</Project>

Binary file not shown.

After

Width:  |  Height:  |  Size: 82 KiB