MPI编程卷帘分布分配进程教程

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问题描述

一、问题分析

二、程序结构

三、程序样例

四、样例运行

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问题描述

A07. 从键盘输入一个正整数n，由进程0产生一个n行5列的矩阵A，该矩阵的第一行元素依次为-1,0,1,2,3；第k行元素依次为(-1)k,0,1,2-k,3-k。用send和recv实现将矩阵A的各行按“周期分布（亦称为卷帘分布）”分布到各进程。各进程输出收到的各行数据。

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一、问题分析

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二、程序结构

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按周期间隔的将矩阵不同行分配给对应的进程。

三、程序样例

// HelloMPI.c
#include "pch.h"
#include <stdio.h>
#include <string.h>       // For strlen() function
#include <mpi.h>          // For MPI programming functions
#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <string>
#include <math.h>
using namespace std;
//进程间通信共享缓冲
double A[1000];
int main(int argc, char *argv[])
{
    //部分初始化工作
    int rank, np, n = atoi(argv[1]);//输入获取矩阵大小
    MPI_Status status;
    MPI_Init(&argc, &argv);
    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);//获取进程编号
    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &np);//np 存储 从 MPI_COMM_WORLD 获得的进程数量
    if (rank == 0) {
        int k = 0, r = 1, step = np - 1;//周期偏移量k，进程r，分段步长step
        for (; k*step + r <= n; k++) {//周期偏移量k*步长小于等于总行数n
            for (r = 1; r < np&&k*step + r <= n; r++) {//周期偏移量k*步长小于等于总行数n
                int index = k * step + r;//行标
                A[index * 5 + 0] = pow(-1, index);
                A[index * 5 + 1] = 0;
                A[index * 5 + 2] = 1;
                A[index * 5 + 3] = pow(2, -index);
                A[index * 5 + 4] = pow(3, -index);
                MPI_Send(&A[index * 5], 5, MPI_DOUBLE, r, index, MPI_COMM_WORLD);//tag用行标记录来自哪行
            }
            r = 1;
        }
    }
    else {
        double a[5];
        int k = 0, step = np - 1;//周期偏移量k，进程rank，分段步长step
        for (; k*step + rank <= n; k++) {//周期偏移量k*步长小于等于总行数n
            int index = k * step + rank;//行标
            MPI_Recv(a, 5, MPI_DOUBLE, 0, index, MPI_COMM_WORLD, &status);
            cout << "进程" << rank << "输出：" << "第" << index << "行元素(" << a[0] << "," << a[1] << "," << a[2] << "," << a[3] << "," << a[4] << ")" << endl;
        }
    }
    MPI_Finalize();
    return 0;
}

四、样例运行

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1.项目生成，生成MPIProject1.exe执行文件

2.VS2017的开发人员命令提示符，命令传参执行

到生成的MPIProject1.exe文件目录下，执行命令：

mpiexec -n x ProjectName.exe parm1 parm2

x是指定的进程数，ProjectName是对于项目名，parm1 and parm2是程序需要传的参数（若程序需要的话）；

含义：指定4个进程，传入矩阵行数n=14值；