05 test
MPI helloworld
#include <stdio.h>
#include "mpi.h"
int main( int argc, char *argv[] )
{
MPI_Init( &argc, &argv );
printf("hello world\n");
MPI_Finalize();
}greeting 进程间消息传递
MPI_COMM_WORLD通信空间,是一个进程组上下文的组合，同时也是通信函数不可缺少的参数MPI_Comm_size通信空间中包含的进程数目MPI_Comm_rank本进程在通信空间中的进行编号`MPI_Send(void* buf, int count, MPI_Datatype datatype, int dest,int tag, MPI_Comm comm)消息发送函数
`MPI_Recv()消息接收函数
消息传递函数的每个参数的意义
buf 发送信息的缓冲区的起始地址
count 发送信息的长度，例如“hello world\n”就是12
发送信息的数据类型 例如
MPI_CHAR字符串数据类型目标进程的编号 例如发给0号进程
消息标签 用于区分消息
通信空间
MPI_COMM_WORLD只有recv函数才有的参数 ---发送给当前进程的，涞源进程id
只有recv接收函数才有的参数，
&status包含实际接收到的消息的相关信息
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "mpi.h"
int main(int argc, char* argv[]) {
int numprocs, myid, source; MPI_Status status;
char message[100];
MPI_Init(&argc, &argv);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &myid);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &numprocs);
if (myid != 0) {
sprintf(message, "message from%d",myid); //将消息装进message
MPI_Send(message,strlen(message)+1, MPI_CHAR, 0,99, MPI_COMM_WORLD);
} else {/* myid == 0 */
for (source = 1; source < numprocs; source++) {
MPI_Recv(message, 100, MPI_CHAR, source, 99, MPI_COMM_WORLD, &status);
printf("%s\n", message); }
}
MPI_Finalize();
}point to point 进程间通信
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "mpi.h"
int main(int argc, char* argv[]) {
int numprocs, myid, source;
MPI_Status status;//定义接收消息状态
char message[100];
MPI_Init(&argc, &argv);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &myid);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &numprocs);
if (myid != 0) {
sprintf(message, "message from%d",myid); //将消息装进message
MPI_Send(message,strlen(message)+1, MPI_CHAR, 0,99, MPI_COMM_WORLD);
} else {/* myid == 0 */
for (source = 1; source < numprocs; source++) {
MPI_Recv(message, 100, MPI_CHAR, source, 99, MPI_COMM_WORLD, &status);
printf("%s\n", message); }
}
if(myid != 0){
MPI_Recv(message,100,MPI_CHAR,0,90,MPI_COMM_WORLD,&status);
printf("%s\n",message);
}else{
for(source=1;source<numprocs;source++){
sprintf(message,"pint form 0 to%d\n",source);
MPI_Send(message,strlen(message)+1,MPI_CHAR,source,90,MPI_COMM_WORLD);}
}
MPI_Finalize();
}多进程求pi
计算时间还不是很完善
前期bug主要出现在消息传递过程中数据类型上
MPI_DOUBLE0号进程和最后一个进程，不仅仅承担了简单的加和同时也计算了pi值的一部分，避免了资源的浪费
同一个进程不能同时sed与recv，会造成死锁
运行时间取所有进程时间中最长的那个
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include "mpi.h"
#define NUM_STEPS 100000001 //定义步长
int main(int argc, char *argv[])
{
double step;
int numprocs, myid, source;
MPI_Status status; //定义接收消息状态
double pi = 0.0, sum_tmp[10]; //存储进程计算结果的buffer
int limits[20];
step = 1.0 / (double)NUM_STEPS;
double x, sum,Starttime,Endtime ;
MPI_Init(&argc, &argv);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &myid);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &numprocs);
MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
Starttime = MPI_Wtime(); //开始计时
if (myid == 0)
{
/* myid == 0 */
//余数和平均交给0号进程处理，剩下的平均分
int avarge, remind;
//防止sum变量被其他进程污染
avarge = NUM_STEPS / numprocs;
remind = NUM_STEPS % numprocs;
for (int i = 1; i <= avarge + remind; i++)
{
x = (i - 0.5) * step;
sum += 4.0 / (1.0 + x * x);
}
sum_tmp[0] = sum * step; //0号进程计算的一部分结果
for (source = 1; source < numprocs; source++)
{
//根据进程id拆分步长,将需要处理的范围发给其他进程
limits[0] = avarge + remind + 1 + (source - 1) * avarge;
limits[1] = avarge + remind + source * avarge;
MPI_Send(limits, 20, MPI_INT, source, 99, MPI_COMM_WORLD); //向其他进程发送计算的范围
}
if(numprocs==1){
printf("计算结果为:\t%1.5f\n", sum_tmp[0]);
}else{
MPI_Send(sum_tmp, 20, MPI_DOUBLE, numprocs - 1, 97, MPI_COMM_WORLD); //向最后一个进程发送0号进程的计算结果,只有一个进程会出bug
}
Endtime = MPI_Wtime() ; // 终止计时
printf("当前进程%d花费时间为:%1.2f\n",myid,Endtime-Starttime);
}
else if (myid < numprocs - 1)
{
MPI_Recv(limits, 20, MPI_INT, 0, 99, MPI_COMM_WORLD, &status); //从0号进行收集计算的范围
//printf("%f\n",sum);
//防止sum变量被其他进程污染
for (int i = *limits; i <= *(limits + 1); i++)
{
x = (i - 0.5) * step;
sum += 4.0 / (1.0 + x * x);
}
sum_tmp[0] = sum * step;
MPI_Send(sum_tmp, 1, MPI_DOUBLE, numprocs - 1, 98, MPI_COMM_WORLD); //向最后一个进行发送计算结果
Endtime = MPI_Wtime() ; // 终止计时
printf("当前进程%d花费时间为:%1.2f\n",myid,Endtime-Starttime);
}
else
{
//printf("%f\n",sum);
Starttime = MPI_Wtime(); //开始计时
MPI_Recv(limits, 20, MPI_INT, 0, 99, MPI_COMM_WORLD, &status); //从0号进行收集计算范围
MPI_Recv(sum_tmp, 20, MPI_DOUBLE, 0, 97, MPI_COMM_WORLD, &status); //收集0号进程的计算结果
//防止sum变量被其他进程污染
for (int i =*limits; i <= *(limits+1); i++)
{
x = (i - 0.5) * step;
sum += 4.0 / (1.0 + x * x);
}
pi = sum * step+*sum_tmp; //加上0号进程和当前进程的计算结果
for (source = 1; source < numprocs - 1; source++)
{
MPI_Recv(sum_tmp, 1, MPI_DOUBLE, source, 98, MPI_COMM_WORLD, &status);
pi += *sum_tmp; //加上其他进程的计算结果
}
Endtime = MPI_Wtime() ; // 终止计时
printf("当前进程%d花费时间为:%1.2f\n",numprocs-1,Endtime-Starttime);
printf("计算结果为:\t%1.5f\n",pi);
}
MPI_Finalize();
}Last updated