Распределить структуру, используя MPI_Allgather - PullRequest
Новая
       1

Распределить структуру, используя MPI_Allgather

2 голосов
/ 07 июля 2011

Я должен отправить структуру всем процессам, используя MPI_Allgather(). Кажется, я не вижу явной ошибки, однако код не работает. Когда я проверяю, получил ли я какие-либо значения в recv[], он не показывает ни одного. Если я просто отправляю одну переменную вместо структуры, используя похожий код, это работает, поэтому я не уверен, что происходит. Структура имеет статические массивы, поэтому память должна быть смежной, или я должен использовать MPI_Pack или что-то еще? Вот код: 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "mpi.h"

#define NUMEL 21
struct mystruct{
 int sendarray[10];
 int a;
 char array2[10];
};

typedef struct mystruct struct_t;

int main (int argc, char ** argv)
{
 MPI_Status status;
 int rank, size;
 char *recv;
 int i, j;
 MPI_Init(&argc, &argv);
 MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
 MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);
 // init
 struct_t * fd = (struct_t*)malloc(sizeof(*fd));;
 for (i=0;i<10;i++){
    fd->sendarray[i] = 0;
    fd->array2[i] = 0;
 }
 recv = (char *) malloc ( size*NUMEL);

 // put some stuff in your array
 for (i=0;i<size;i++){
    if(rank == i){
      fd->sendarray[i] = i *10;
      fd->array2[i] = i *20;
      fd->a = rank;
   }
  if(fd->sendarray[i] != 0)
     printf("My rank is %d, fd->sendarray[%d]  is %d\n", rank, i, fd->sendarray[i]);
     }

   // gather data from all now..
   MPI_Allgather (fd, NUMEL, MPI_BYTE, recv, NUMEL * size, MPI_INT, MPI_COMM_WORLD);

  // check if correct data has been received
  for (i=0;i<size*NUMEL;i++){
   if(recv[i] != 0)
     printf("My rank is %d and recv[i]=%d and i is %d\n", rank, recv[i],i);
  }
MPI_Finalize();
}

1 Ответ

9 голосов
/ 07 июля 2011

Allgather может немного запутать, когда вы впервые увидите это.Здесь происходит несколько вещей.

Во-первых, счетчики для всех сборщиков - количество отправленных сообщений и количество записей - это количество данных, отправляемых каждым процессом и получаемых от каждого процесса .

Во-вторых, принцип работы allgather заключается в том, что он объединяет отправленные данные.Поэтому, если у вас есть 

int send[3];
int recv[9];

с массивами отправки для каждого процесса, выглядящими так: 

send:
      +---+---+---+
      | 0 | 0 | 0 |     rank 0
      +---+---+---+

      +---+---+---+
      | 1 | 1 | 1 |     rank 1
      +---+---+---+

      +---+---+---+
      | 2 | 2 | 2 |     rank 2
      +---+---+---+

Тогда вызов 

MPI_Allgather(send, 3, MPI_INT,  recv, 3, MPI_INT,  MPI_COMM_WORLD);

приведет к:

recv:
      +---+---+---+---+---+---+---+---+---+
      | 0 | 0 | 0 | 1 | 1 | 1 | 2 | 2 | 2 |     
      +---+---+---+---+---+---+---+---+---+

Итак, версия вашего кода, которая извлекает правильные данные: 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "mpi.h"

struct mystruct{
    int sendarray[10];
    int a;
    char array2[10];
};

typedef struct mystruct struct_t;

int main (int argc, char ** argv)
{
    int rank, size;
    struct_t *recv;
    int i, j;
    MPI_Init(&argc, &argv);
    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);
    // init
    struct_t * fd = (struct_t*)malloc(sizeof(*fd));
    for (i=0;i<10;i++){
        fd->sendarray[i] = 0;
        fd->array2[i] = 0;
    }
    recv = malloc ( size * sizeof(*fd) );

    // put some stuff in your array
    fd->sendarray[rank] = rank*10;
    fd->array2[rank] = rank*20;
    fd->a = rank;
    printf("My rank is %d, fd->sendarray[%d]  is %d\n", rank, i, fd->sendarray[i]);

    // gather data from all now..
    MPI_Allgather (fd, sizeof(*fd), MPI_BYTE, recv, sizeof(*fd), MPI_BYTE, MPI_COMM_WORLD);


    // check if correct data has been received
    if (rank == 0) {
        printf("Received:\n");
        for (i=0;i<size;i++){
            printf("---\n");
            printf("int array:  ");
            for (j=0; j<10; j++) printf("%3d ", recv[i].sendarray[j]);
            printf("\nint:        "); printf("%3d\n", recv[i].a);
            printf("char array: ");
            for (j=0; j<10; j++) printf("%3d ", (int)(recv[i].array2[j]));
            printf("\n");
        }
    }
    MPI_Finalize();
    return 0;
}

Обратите внимание, что она собирает эти структуры в эквивалент массива этих структур.Работа с 4 процессорами дает: 

My rank is 0, fd->sendarray[10]  is 0
My rank is 1, fd->sendarray[10]  is 1
My rank is 2, fd->sendarray[10]  is 2
My rank is 3, fd->sendarray[10]  is 3

Received:
---
int array:    0   0   0   0   0   0   0   0   0   0 
int:          0
char array:   0   0   0   0   0   0   0   0   0   0 
---
int array:    0  10   0   0   0   0   0   0   0   0 
int:          1
char array:   0  20   0   0   0   0   0   0   0   0 
---
int array:    0   0  20   0   0   0   0   0   0   0 
int:          2
char array:   0   0  40   0   0   0   0   0   0   0 
---
int array:    0   0   0  30   0   0   0   0   0   0 
int:          3
char array:   0   0   0  60   0   0   0   0   0   0

Если вы действительно хотите собрать только соответствующие элементы, то вы просто отправите один int / char из этого конкретного места в структуре: 

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include "mpi.h"

struct mystruct{
    int sendarray[10];
    int a;
    char array2[10];
};

typedef struct mystruct struct_t;

int main (int argc, char ** argv)
{
    int rank, size;
    struct_t fd;
    struct_t recv;
    int i, j;
    MPI_Init(&argc, &argv);
    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &size);
    // init
    for (i=0;i<10;i++){
        fd.sendarray[i] = 0;
        fd.array2[i] = 0;

        recv.sendarray[i] =999;
        recv.array2[i]    = 99;
    }
    recv.a =999;

    // put some stuff in your array
    fd.sendarray[rank] = rank*10;
    fd.array2[rank]    = (char)(rank*20);
    fd.a = rank;
    printf("My rank is %d, fd.sendarray[%d]  is %d\n", rank, rank, fd.sendarray[rank]);

    // gather data from all now.. send the int:
    MPI_Allgather (&(fd.sendarray[rank]), 1, MPI_INT,  recv.sendarray, 1, MPI_INT,  MPI_COMM_WORLD);
    // then the char
    MPI_Allgather (&(fd.array2[rank]),    1, MPI_CHAR, recv.array2,    1, MPI_CHAR, MPI_COMM_WORLD);

    // check if correct data has been received
    if (rank == 0) {
        printf("Received:\n");
        printf("---\n");
        printf("int array:  ");
        for (j=0; j<10; j++) printf("%3d ", recv.sendarray[j]);
        printf("\nint:        "); printf("%3d\n", recv.a);
        printf("char array: ");
        for (j=0; j<10; j++) printf("%3d ", (int)(recv.array2[j]));
        printf("\n");
    }
    MPI_Finalize();

    return 0;
}

Если мы запустим это с 4 процессами, мы получим: 

My rank is 0, fd.sendarray[0]  is 0
My rank is 1, fd.sendarray[1]  is 10
My rank is 2, fd.sendarray[2]  is 20
My rank is 3, fd.sendarray[3]  is 30
Received:
---
int array:    0  10  20  30 999 999 999 999 999 999 
int:        999
char array:   0  20  40  60  99  99  99  99  99  99
...