MPI計算全域性總和（樹形與蝶形）

2021-08-21 16:22:52 字數 3489 閱讀 3155

​ 編寫乙個mpi程式，分別採用樹形和蝶形通訊結構計算全域性總和。首先計算通訊域comm_sz的程序數是2的冪的特殊情況，若能夠正確執行，改變該程式使其適用於comm_sz中任意程序數目的值。 

#define _crt_secure_no_warnings


#include 


#include 


#include 


#include 


#include 


#include 


#include 


#include 


#include 


#include 


using


namespace


std;


const


int numall = 100000; //要求和的數的數目


int ceil_log2(int n) 


int tree_add(int argc, char **argv)


//mpi multi thread


int comm_sz;


int my_rank;


mpi_init(null, null);


mpi_comm_size(mpi_comm_world, &comm_sz);


mpi_comm_rank(mpi_comm_world, &my_rank);


//序列求和，用於驗證是否正確


if (my_rank == 0) 


cout


<< "求得的和應為: "


<< test_sum << endl;


}//分派數字


int local_n = numall / comm_sz;  //每個執行緒被分配到的數字的數目


if (numall %comm_sz > my_rank) local_n += 1;


int local_init_index = my_rank * local_n;


if (my_rank == numall % comm_sz) local_init_index = my_rank * (local_n + 1);


if (numall%comm_sz < my_rank) local_init_index = (numall / comm_sz + 1)*(numall%comm_sz) + (my_rank - numall % comm_sz)*local_n;


//對每個執行緒分配的數進行求和


int local_sum = 0;


for (int i = 0; i < local_n; i++) 


//cout << my_rank << ": " << local_sum << endl;


mpi_barrier(mpi_comm_world);


//將每個執行緒求得的區域性和進行求和


int k = ceil_log2(comm_sz); 


for (int i = 0; i < k; i++) 


else


if(my_rank==send_p)


}mpi_barrier(mpi_comm_world);


}if (my_rank == 0) cout


<< local_sum << endl;


mpi_finalize();


return


0;}
​ 與樹形結構不同的一點是，最後求得的和在每個執行緒中都存在

#define _crt_secure_no_warnings


#include 


#include 


#include 


#include 


#include 


#include 


#include 


#include 


#include 


#include 


using


namespace


std;


const


int numall = 8; //要求和的數的數目


int ceil_log2(int n) 


int main(int argc, char **argv) ;


//for (int i = 0; i < numall; i++) 


//mpi multi thread


int comm_sz;


int my_rank;


mpi_init(null, null);


mpi_comm_size(mpi_comm_world, &comm_sz);


mpi_comm_rank(mpi_comm_world, &my_rank);


//序列求和，用於驗證是否正確


if (my_rank == 0) 


cout


<< "求得的和應為: "


<< test_sum << endl;


}//分派數字


int local_n = numall / comm_sz;  //每個執行緒被分配到的數字的數目


if (numall %comm_sz > my_rank) local_n += 1;


int local_init_index = my_rank * local_n;


if (my_rank == numall % comm_sz) local_init_index = my_rank * (local_n + 1);


if (numall%comm_sz < my_rank) local_init_index = (numall / comm_sz + 1)*(numall%comm_sz) + (my_rank - numall % comm_sz)*local_n;


//對每個執行緒分配的數進行求和


int local_sum = 0;


for (int i = 0; i < local_n; i++) 


//cout << my_rank << ": " << local_sum << endl;


mpi_barrier(mpi_comm_world);


//將每個執行緒求得的區域性和進行求和，蝶形


int k = ceil_log2(comm_sz);


for (int i = 0; i < k; i++) 


else


if (py == my_rank) }}


cout


<< my_rank << ": "


<< local_sum << endl;


mpi_barrier(mpi_comm_world);


}//cout << my_rank << ": " << local_sum << endl;


if (my_rank == 0) cout


<< local_sum << endl;


mpi_finalize();


return


0;}
​ 蝶形結構主要用於分布式系統中，每個程序都希望獲得所有數的和，即每個程序都希望能得到最後的結果。而樹形結構的話只是將部分和集中，最後只有0號程序能獲得所有數字的總和。

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