Горячева Ксения. Технология All. Умножение разреженных матриц. Элементы комплексного типа. Формат хранения матрицы – столбцовый (CCS). Вариант 7

[GoriachevaKsenia]

Описание

• Задача: Умножение разреженных матриц. Элементы комплексного типа. Формат хранения матрицы – столбцовый (CCS).
• Вариант: 7
• Технология: All (MPI + OMP)
• Описание

Реализована гибридная версия перемножения разреженных матриц с элементами комплексного типа с использованием MPI и OpenMP. Матрицы хранятся в столбцовом формате CCS (Compressed Column Storage), что позволяет эффективно использовать память за счёт хранения только ненулевых элементов.

Параллелизация выполнена на двух уровнях. На уровне MPI производится разбиение столбцов результирующей матрицы между процессами: каждому процессу назначается подмножество столбцов для вычисления. На уровне OpenMP внутри каждого процесса выполняется параллельная обработка закреплённых столбцов.

Для каждого столбца независимо выполняется вычисление: осуществляется проход по ненулевым элементам второй матрицы и соответствующим элементам первой матрицы с накоплением результатов в локальном буфере. Для предотвращения гонок данных каждая параллельная итерация использует собственные локальные структуры (аккумулятор, маркерную структуру и список строк).

После завершения локальных вычислений выполняется сборка результатов: на корневом процессе происходит объединение данных со всех процессов с использованием операций MPI (Gather и Gatherv), формируется итоговая матрица и корректный массив указателей столбцов. Затем результирующая матрица передаётся всем процессам с помощью операций широковещательной рассылки (MPI_Bcast).

Тип входных данных: std::tuple<SparseMatrixCCS, SparseMatrixCCS)
Тип выходных данных: SparseMatrixCCS
Формат хранения: CCS (столбцовый формат), элементы — std::complex

---

Чек-лист

• Статус CI: Все CI-задачи (сборка, тесты, генерация отчёта) успешно проходят на моей ветке в моем форке
• Директория и именование задачи: Я создал директорию с именем <фамилия>_<первая_буква_имени>_<короткое_название_задачи>
• Полное описание задачи: Я предоставил полное описание задачи в теле pull request
• clang-format: Мои изменения успешно проходят clang-format локально в моем форке (нет ошибок форматирования)
• clang-tidy: Мои изменения успешно проходят clang-tidy локально в моем форке (нет предупреждений/ошибок)
• Функциональные тесты: Все функциональные тесты успешно проходят локально на моей машине
• Тесты производительности: Все тесты производительности успешно проходят локально на моей машине
• Ветка: Я работаю в ветке, названной точно так же, как директория моей задачи
  (например, nesterov_a_vector_sum), а не в master
• Правдивое содержание: Я подтверждаю, что все сведения, указанные в этом pull request, являются точными и
  достоверными

[codecov-commenter]

Codecov Report

❌ Patch coverage is 99.02913% with 1 line in your changes missing coverage. Please review.
✅ Project coverage is 82.35%. Comparing base (f7f3d46) to head (61303f1).

Files with missing lines	Patch %	Lines
...mult_sparse_complex_matrix_ccs/all/src/ops_all.cpp	99.02%	0 Missing and 1 partial ⚠️

Additional details and impacted files

@@            Coverage Diff             @@
##           master     #644      +/-   ##
==========================================
+ Coverage   82.27%   82.35%   +0.08%     
==========================================
  Files         497      498       +1     
  Lines       21191    21294     +103     
  Branches     8691     8746      +55     
==========================================
+ Hits        17434    17537     +103     
+ Misses       2614     2612       -2     
- Partials     1143     1145       +2     

☔ View full report in Codecov by Sentry.
📢 Have feedback on the report? Share it here.

🚀 New features to boost your workflow:

• ❄️ Test Analytics: Detect flaky tests, report on failures, and find test suite problems.