closure.c
资源名称:mpi.zip [点击查看]
上传用户:hhyinxing
上传日期:2013-09-10
资源大小:833k
文件大小:5k
源码类别:
并行计算
开发平台:
Unix_Linux
- #include "math.h"
- #include "stdio.h"
- #include "stdlib.h"
- #include "mpi.h"
- #define INTSIZE sizeof(int)
- #define CHARSIZE sizeof(char)
- #define M(i,j) M[i*n*p+j]
- #define a(i,j) a[i*n*p+j]
- #define b(i,j) b[i*n+j]
- #define c(l,i,j) c[i*n*p+l*n+j]
- int *a,*b,*c,*d;
- /**输入的邻接矩阵**/
- int *M;
- /**处理器数目**/
- int p;
- /**顶点数目**/
- int N;
- /**分配该单个处理器的顶点数目**/
- int n;
- /**处理器编号**/
- int myid;
- MPI_Status status;
- /*
- * 函数名: readmatrix
- * 功能: 读入邻接矩阵
- * 输入:
- * 输出:返回0代表程序正常结束;否则程序出错。
- */
- int readmatrix()
- {
- int i,j;
- printf("Input the size of matrix:");
- scanf("%d",&N);
- n=N/p;
- if(N%p!=0)n++;
- /*给M矩阵分配空间*/
- M=(int*)malloc(INTSIZE*n*p*n*p);
- if(!M)
- {
- error("failed to allocate space for M");
- }/*if*/
- printf("Input the matrix:n");
- /*输入矩阵*/
- for(i=0;i<N;i++)
- {
- for(j=0;j<N;j++)
- {
- scanf("%d",&(M(i,j)));
- if (i==j) M(i,j)=1;
- }/*for*/
- for(j=N;j<n*p;j++) M(i,j)=0;
- }/*for*/
- for(i=N;i<n*p;i++)
- for(j=0;j<n*p;j++)
- if(i==j) M(i,j)=1;
- else M(i,j)=0;
- return(0);
- } /*readmatrix*/
- /*
- * 函数名: error
- * 功能: 提示错误并退出
- * 输入:message为要提示的消息
- * 输出:输出出错的处理器号和消息
- * 返回0代表程序正常结束;否则程序出错。
- */
- int error(message)
- char *message;
- {
- printf("processor %d:%sn",myid,message);
- /*退出*/
- exit(0);
- return(0);
- } /*error*/
- /*
- * 函数名: sendmatrix
- * 功能: 向各处理器发送邻接矩阵数据
- * 输入:
- * 输出:返回0代表程序正常结束;否则程序出错。
- */
- int sendmatrix()
- {
- int i,j;
- for(i=1;i<p;i++)
- {
- MPI_Send(&(M(n*i,0)),n*n*p,MPI_INT,i,i,MPI_COMM_WORLD);
- for(j=0;j<n*p;j++)
- MPI_Send(&(M(j,n*i)),n,MPI_INT,i,i,MPI_COMM_WORLD);
- } /*for*/
- return(0);
- } /*sendmatrix*/
- /*
- * 函数名: getmatrix
- * 功能: 各处理器接收邻接矩阵数据
- * 输入:
- * 输出:返回0代表程序正常结束;否则程序出错。
- */
- int getmatrix()
- {
- int i,j;
- if(myid==0)
- {
- for(i=0;i<n;i++)
- for(j=0;j<n*p;j++)
- a(i,j)=M(i,j);
- for(i=0;i<n*p;i++)
- for(j=0;j<n;j++)
- b(i,j)=M(i,j);
- }
- else
- {
- MPI_Recv(a,n*n*p,MPI_INT,0,myid,MPI_COMM_WORLD,&status);
- for(j=0;j<n*p;j++)
- MPI_Recv(&(b(j,0)),n,MPI_INT,0,myid,MPI_COMM_WORLD,&status);
- } /*if*/
- return(0);
- }
- /*
- * 函数名: writeback
- * 功能: 并行矩阵运算过程,将结果保存在c矩阵中
- * 输入:
- * 输出:返回0代表程序正常结束;否则程序出错。
- */
- int paramul()
- {
- int l,i,j,s;
- /**以下两变量表示前一个和后一个处理器标识**/
- int last,next;
- for(l=0;l<p;l++)
- {
- for(i=0;i<n;i++)
- for(j=0;j<n;j++)
- for(c(((l+myid)%p),i,j)=0,s=0;s<n*p;s++)
- if(a(i,s)&&b(s,j))
- {c(((l+myid)%p),i,j)=1;break;}
- last=(p+myid-1)%p;
- next=(myid+1)%p;
- if(l!=p-1)
- {
- if(myid%2==0)
- /**偶数号处理器直接接收数据b**/
- {
- MPI_Send(b,n*n*p,MPI_INT,last,last,MPI_COMM_WORLD);
- MPI_Recv(b,n*n*p,MPI_INT,next,myid,MPI_COMM_WORLD,&status);
- }
- else
- {
- /**奇数号处理器需要先将原数据保存,防止丢失**/
- for(i=0;i<n*n*p;i++)
- d[i]=b[i];
- MPI_Recv(b,n*n*p,MPI_INT,next,myid,MPI_COMM_WORLD,&status);
- MPI_Send(d,n*n*p,MPI_INT,last,last,MPI_COMM_WORLD);
- }
- }
- }/*for*/
- return(0);
- }
- /*
- * 函数名: writeback
- * 功能: 将c矩阵保存的矩阵相乘结果写回处理器0的数组M
- * 输入:
- * 输出:返回0代表程序正常结束;否则程序出错。
- */
- int writeback()
- {
- int i;
- if(myid==0)
- {
- for(i=0;i<n*n*p;i++)
- M(0,i)=c(0,0,i);
- for(i=1;i<p;i++)
- {
- MPI_Recv(&(M(i*n,0)),n*n*p,MPI_INT,i,i,MPI_COMM_WORLD,&status);
- }/*for*/
- }/*for*/
- else
- MPI_Send(c,n*n*p,MPI_INT,0,myid,MPI_COMM_WORLD);
- return(0);
- }
- /*
- * 函数名: output
- * 功能: 输出结果
- * 输入:
- * 输出:输出结果矩阵M
- * 返回0代表程序正常结束;否则程序出错。
- */
- int output()
- {
- int i,j;
- for(i=0;i<N;i++)
- {
- for(j=0;j<N;j++)
- printf("%d ",M(i,j));
- printf("n");
- }
- return(0);
- }
- /******************** main ********************/
- /*
- * 函数名: main
- * 功能: 启动MPI计算;
- * 确定进程数和进程标识符;
- * 调用主进程和从进程程序并行求解传递闭包问题。
- * 输入:argc为命令行参数个数;
- * argv为每个命令行参数组成的字符串数组。
- * 输出:返回0代表程序正常结束;否则程序出错。
- */
- int main(argc,argv)
- int argc;
- char **argv;
- {
- int i,j;
- int group_size;
- int *temp;
- /*初始化*/
- MPI_Init(&argc,&argv);
- /*确定工作组中的进程个数*/
- MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&group_size);
- /*确定自己在工作组中的进程标识符*/
- MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&myid);
- p=group_size;
- /**处理器0读入矩阵并发送,步骤(1)**/
- if(myid==0)
- {
- /*输入邻接矩阵*/
- readmatrix();
- for(i=1;i<p;i++)
- MPI_Send(&N,1,MPI_INT,i,i,MPI_COMM_WORLD);
- }
- else
- MPI_Recv(&N,1,MPI_INT,0,myid,MPI_COMM_WORLD,&status);
- n=N/p;
- if(N%p!=0)n++;
- /*分配存储空间*/
- a=(int*)malloc(INTSIZE*n*n*p);
- b=(int*)malloc(INTSIZE*n*n*p);
- c=(int*)malloc(INTSIZE*n*n*p);
- d=(int*)malloc(INTSIZE*n*n*p);
- /*分配失败*/
- if(a==NULL||b==NULL||c==NULL)
- error("failed to allocate space for a,b and c");
- /**logN次矩阵自乘,步骤(3)**/
- for(i=0;i<=log(N)/log(2);i++)
- {
- if(myid==0)printf("loop %d:n",i);
- if(myid==0) output();
- /**处理器0向各处理器发送必要数据,步骤(3.1)(3.2)**/
- if(myid==0) sendmatrix();
- /**步骤(3.3)**/
- getmatrix();
- /**矩阵相乘,步骤(3.4)**/
- paramul();
- /**结果写回,步骤(3.5)**/
- writeback();
- };
- if(myid==0)printf("loop %d:n",i);
- if(myid==0)output();
- /*结束MPI计算*/
- MPI_Finalize();
- /*释放存储空间*/
- free(a);
- free(b);
- free(c);
- free(M);
- return(0);
- } /* main */