MPI 加农算法

MPI 加农算法

MPI 加农算法计算矩阵相乘 为了实现方便 只实现了矩阵自乘 而且 实际上各线程都可读取整个矩阵（略去输入和分配中的通信过程）

在各线程相互交换数据的过程中 一定要注意避免死锁

1. #include "mpi.h"   
2. #include <stdio.h>   
3. #include <stdlib.h>   
4. #include <math.h>   
5.   
6. #define TAG 0   
7.   
8. static inline void rtoij(int r,int w,int *i,int *j) {  
9.     //rank to i,j   
10.     *i=r/w;  
11.     *j=r-(*i)*w;  
12. }  
13. static inline void ijtor(int i,int j,int *r,int w) {  
14.     //i,j to rank   
15.     *r=i*w+j;  
16. }  
17. static inline int aj(int i,int j,int w) {  
18.     return (j+i)%w;  
19. }  
20. static inline int bi(int i,int j,int w) {  
21.     //initial b distribute   
22.     return aj(i,j,w);  
23. }  
24. int main(int argc,char *argv[]) {  
25.     float m[][2]={{1,2},  
26.              {3,4}};//the matrix    
27.     //multiply by itself   
28.     int self,size;  
29.     MPI_Init(&argc,&argv);  
30.     MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&self);  
31.     MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&size);  
32.     MPI_Request r;  
33.     MPI_Status s;  
34.     int w=sqrt(size);  
35.     int i,j,an,bn,ap,bp;  
36.     rtoij(self,w,&i,&j);  
37.     ijtor(i,(j+w-1)%w,&an,w);//next a process   
38.     ijtor((i+w-1)%w,j,&bn,w);//next b process   
39.     ijtor(i,(j+1)%w,&ap,w);//previous a process   
40.     ijtor((i+1)%w,j,&bp,w);  
41.   
42.     float res,a,b,tmp;  
43.     //initialize data distribution   
44.     a=m[i][aj(i,j,w)];  
45.     b=m[bi(i,j,w)][j];  
46.     res=a*b;  
47.   
48.     for(int i=0;i<w-1;++i) {  
49.         MPI_Issend(&a,1,MPI_FLOAT,an,TAG,MPI_COMM_WORLD,&r);//avoid dead lock   
50.         MPI_Recv(&tmp,1,MPI_FLOAT,ap,TAG,MPI_COMM_WORLD,&s);  
51.         a=tmp;  
52.         MPI_Wait(&r,&s);  
53.   
54.         MPI_Issend(&b,1,MPI_FLOAT,bn,TAG,MPI_COMM_WORLD,&r);//avoid dead lock   
55.         MPI_Recv(&tmp,1,MPI_FLOAT,bp,TAG,MPI_COMM_WORLD,&s);  
56.         b=tmp;  
57.         MPI_Wait(&r,&s);  
58.   
59.         res+=a*b;  
60.     }  
61.     if(0==self) {  
62.         printf("%f",res);  
63.         for(int i=1;i<size;++i) {  
64.             MPI_Recv(&res,1,MPI_FLOAT,i,TAG,MPI_COMM_WORLD,&s);  
65.             printf(" %f",res);  
66.         }  
67.         printf("\n");  
68.     } else {  
69.         MPI_Ssend(&res,1,MPI_FLOAT,0,TAG,MPI_COMM_WORLD);  
70.     }  
71.     MPI_Finalize();  
72.     return 0;  
73. }