Question

我们在计算机编程课上只有一天工作MPI，现在我必须为它编写一个程序。我要编写一个程序，将流程组织成两个环。

第一个环以进程0开始，并继续向下一个偶数进程发送消息，最后一个进程将其消息发送回进程0.例如，0 - ＆gt; 2 - ＆gt; 4 - ＆gt; 6 - ＆gt; 8 - ＆gt; 0（但它一直到32而不是8）。下一个环是相同的，但是从过程1开始并发送到先前的关闭过程然后返回到1.例如，1 - ＆gt; 9 - ＆GT; 7 - ＆GT; 5 - ＆gt; 3 - ＆GT; 1。

另外，我应该找到一个非常大的整数数组的最大值，最小值和平均值。我必须将数组分散到每个进程的片段中，让每个进程计算一个部分答案，然后在每个人完成后在进程0上一起减少答案。

最后，我要分散各个流程，每个流程都必须计算每个字母在一个部分中出现的数量。这部分对我来说毫无意义。但是我们刚刚学到了很多基础知识，所以请不要花哨！这是我到目前为止所做的，我已经注释了一些事情，只是提醒自己一些东西，所以请在必要时予以忽略。

#include <iostream>
#include "mpi.h"

using namespace std;
// compile: mpicxx program.cpp
 // run: mpirun -np 4 ./a.out 
int main(int argc, char *argv[])
{
int rank;       // unique number associated with each core
int size;       // total number of cores
char message[80];
char recvd[80];
int prev_node, next_node;
int tag;
MPI_Status status;
// start MPI interface
MPI_Init(&argc, &argv);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);

sprintf(message, "Heeeelp! from %d", rank);

MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
next_node = (rank + 2) % size;
prev_node = (size + rank - 2) % size;


tag = 0;
if (rank % 2) {
    MPI_Send(&message, 80, MPI_CHAR, prev_node, tag, MPI_COMM_WORLD);
    MPI_Recv(&recvd, 80, MPI_CHAR, next_node, tag, MPI_COMM_WORLD, &status);
} else {
    MPI_Send(&message, 80, MPI_CHAR, next_node, tag, MPI_COMM_WORLD);
    MPI_Recv(&recvd, 80, MPI_CHAR, prev_node, tag, MPI_COMM_WORLD, &status);
}

cout << "* Rank " << rank << ": " << recvd << endl;

//max
int large_array[100];

rank == 0;  
int max = 0;

MPI_Scatter(&large_array, 1, MPI_INT, large_array, 1, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);
MPI_Reduce(&message, max, 1, MPI_INT, MPI_MAX, 0, MPI_COMM_WORLD);


MPI_Finalize();

return 0;

}

Answer 1

我对此有一个小小的建议：

dest = rank + 2;
if (rank == size - 1)
    dest = 0;
source = rank - 2;
if (rank == 0)
    source = size - 1;

我认为dest和source作为名称会让人感到困惑（因为两个都是消息的目的地，具体取决于rank的值）。使用%运算符可能有助于提高清晰度：

next_node = (rank + 2) % size;
prev_node = (size + rank - 2) % size;

您可以根据next_node的值选择接收或发送至prev_node和rank % 2：

if (rank % 2) {
        MPI_Send(&message, 80, MPI_CHAR, prev_node, tag, MPI_COMM_WORLD);
        MPI_Recv(&message, 80, MPI_CHAR, next_node, tag, MPI_COMM_WORLD, &status);
} else {
        MPI_Send(&message, 80, MPI_CHAR, next_node, tag, MPI_COMM_WORLD);
        MPI_Recv(&message, 80, MPI_CHAR, prev_node, tag, MPI_COMM_WORLD, &status);
}

这样做一次或两次就可以了，但是如果你发现你的代码乱七八糟这些开关，那么将这些环例程放在一个函数中并传入下一个和以前的节点作为参数。

在分发数字数组和字符数组时，请注意n / size会在数组末尾留下剩余的n % size元素，这些元素也需要处理。（可能在主节点上，为了简单起见。）

我添加了一些输出语句（以及一个存储来自其他节点的消息的位置），简单的ring程序按预期工作：

$ mpirun -np 16 ./a.out | sort -k3n
* Rank 0: Heeeelp! from 14
* Rank 1: Heeeelp! from 3
* Rank 2: Heeeelp! from 0
* Rank 3: Heeeelp! from 5
* Rank 4: Heeeelp! from 2
* Rank 5: Heeeelp! from 7
* Rank 6: Heeeelp! from 4
* Rank 7: Heeeelp! from 9
* Rank 8: Heeeelp! from 6
* Rank 9: Heeeelp! from 11
* Rank 10: Heeeelp! from 8
* Rank 11: Heeeelp! from 13
* Rank 12: Heeeelp! from 10
* Rank 13: Heeeelp! from 15
* Rank 14: Heeeelp! from 12
* Rank 15: Heeeelp! from 1

你可以在那里看到两个环，每个环都在自己的方向：

#include <iostream>
#include "mpi.h"

using namespace std;
// compile: mpicxx program.cpp
// run: mpirun -np 4 ./a.out 
int main(int argc, char *argv[])
{
    int rank;       // unique number associated with each core
    int size;       // total number of cores
    char message[80];
    char recvd[80];
    int prev_node, next_node;
    int tag;
    MPI_Status status;
    // start MPI interface
    MPI_Init(&argc, &argv);
    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);
    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);

    sprintf(message, "Heeeelp! from %d", rank);

    // cout << "Rank " << rank << ": " << message << endl;

    MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
    next_node = (rank + 2) % size;
    prev_node = (size + rank - 2) % size;


    tag = 0;
    if (rank % 2) {
        MPI_Send(&message, 80, MPI_CHAR, prev_node, tag, MPI_COMM_WORLD);
        MPI_Recv(&recvd, 80, MPI_CHAR, next_node, tag, MPI_COMM_WORLD, &status);
    } else {
        MPI_Send(&message, 80, MPI_CHAR, next_node, tag, MPI_COMM_WORLD);
        MPI_Recv(&recvd, 80, MPI_CHAR, prev_node, tag, MPI_COMM_WORLD, &status);
    }

    cout << "* Rank " << rank << ": " << recvd << endl;

    //cout << "After - Rank " << rank << ": " << message << endl;
    // end MPI interface
    MPI_Finalize();

    return 0;
}

当需要编写较大的程序（数组最小值，最大值，平均值和字数）时，您需要稍微改变一下：只有rank == 0才会在开始时发送消息;它会向所有其他过程发送他们的拼图。所有其他进程将接收，完成工作，然后发回结果。然后rank == 0需要将所有这些结果整合成一个连贯的单一答案。

MPI双环，最大，最小和平均

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