transpose.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:6k
源码类别:
并行计算
开发平台:
Unix_Linux
- #include "stdio.h"
- #include "stdlib.h"
- #include "mpi.h"
- #include "math.h"
- #define E 0.0001
- #define a(x,y) a[x*m+y]
- #define b(x,y) b[x*m+y]
- #define A(x,y) A[x*size+y]
- #define B(x,y) B[x*size+y]
- #define intsize sizeof(int)
- #define floatsize sizeof(float)
- #define charsize sizeof(char)
- int size,N; /* size:保存矩阵行数;N:保存矩阵列数 */
- int m; /* 保存子方阵的尺寸 */
- int t; /* 棋盘划分的分割数 */
- float *A, *B; /* A:保存原矩阵;B:保存转置后的矩阵 */
- double starttime; /* 保存开始时间 */
- double time1; /* 保存分发数据的结束时间 */
- double time2; /* 保存运行的结束时间 */
- int my_rank; /* 保存当前进程的进程号 */
- int p; /* 保存进程数 */
- MPI_Status status; /* 保存MPI状态 */
- FILE *fdA; /* 输入文件 */
- /* 运行结束前,调用本函数释放内存空间 */
- void Environment_Finalize(float *a,float *b)
- {
- free(a);
- free(b);
- }
- int main(int argc, char **argv)
- {
- int i,j,k,my_rank,group_size;
- float *a,*b;
- int u,v;
- float temp;
- MPI_Init(&argc,&argv);
- MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&group_size);
- MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&my_rank);
- p=group_size;
- /* 如果是主进程(rank=0的进程),则进行读文件的操作,
- 将待转置的矩阵读入内存,保存到全局变量A中
- */
- if(my_rank==0)
- {
- starttime=MPI_Wtime();
- fdA=fopen("dataIn.txt","r");
- /* 读入矩阵的行数和列数,并保存到size和N中 */
- fscanf(fdA,"%d %d", &size, &N);
- /* 判断是否是方阵,如果不是,程序退出 */
- if(size != N)
- {
- puts("The input is error!");
- exit(0);
- }
- A=(float*)malloc(floatsize*size*size);
- B=(float*)malloc(floatsize*size*size);
- /* 将矩阵的所有值读入,保存到A中 */
- for(i = 0; i < size; i ++)
- {
- for(j = 0; j < size; j ++) fscanf(fdA, "%f", A+i*size+j);
- }
- fclose(fdA);
- }
- /* 广播矩阵的尺寸 */
- MPI_Bcast(&size,1,MPI_INT,0,MPI_COMM_WORLD);
- /* 获得棋盘划分的数目 */
- t=(int)sqrt(p);
- if (t>size)
- t=size;
- if(size%t!=0)
- for(;;)
- {
- t--;
- if(size%t==0)
- break;
- }
- /* 获得实际利用的处理器个数 */
- p=t*t;
- /* 每个子方阵的尺寸 */
- m=size/t;
- /* a保存子方阵,b是临时矩阵,是主进程用来保存待发送给别的进程的子方阵 */
- a=(float *)malloc(floatsize*m*m);
- b=(float *)malloc(floatsize*m*m);
- if (a==NULL||b==NULL)
- printf("allocate space fail!");
- /* 对主进程,获得自己的子方阵(即左上角的子方阵) */
- if (my_rank==0)
- {
- for(i=0;i<m;i++)
- for(j=0;j<m;j++)
- a(i,j)=A(i,j);
- }
- /* 主进程向其他进程发送数据 */
- if (my_rank==0)
- {
- for(i=1;i<p;i++)
- {
- v=i/t; /* 子方阵的行号 */
- u=i%t; /* 子方阵的列号 */
- for(j=v*m;j<(v+1)*m;j++)
- for(k=u*m;k<(u+1)*m;k++)
- b((j%m),(k%m))=A(j,k); /* 将子方阵暂存在b中 */
- /* 将子方阵发送到相应的进程 */
- MPI_Send(b,m*m,MPI_FLOAT,i,i,MPI_COMM_WORLD);
- }
- }
- else if (my_rank<p) /* 对其他进程,从主进程接收数据 */
- MPI_Recv(a,m*m,MPI_FLOAT,0,my_rank,MPI_COMM_WORLD,&status);
- time1=MPI_Wtime();
- /* 对下三角的子方阵进行处理 */
- if ((my_rank/t)>(my_rank%t)&&my_rank<p)
- {
- v=my_rank/t; /* 行号 */
- u=my_rank%t; /* 列号 */
- /* 发送子方阵到位于相应上三角位置的进程 */
- MPI_Send(a,m*m,MPI_FLOAT,(u*t+v),(u*t+v),MPI_COMM_WORLD);
- /* 从相应上三角位置的进程接收数据 */
- MPI_Recv(a,m*m,MPI_FLOAT,(u*t+v),my_rank,MPI_COMM_WORLD,&status);
- }
- /* 对上三角的子方阵进行处理 */
- if ((my_rank/t)<(my_rank%t)&&my_rank<p)
- {
- v=my_rank/t; /* 行号 */
- u=my_rank%t; /* 列号 */
- /* 将子方阵元素复制到b */
- for(i=0;i<m;i++)
- for(j=0;j<m;j++)
- b(i,j)=a(i,j);
- /* 从相应下三角位置的进程接收数据 */
- MPI_Recv(a,m*m,MPI_FLOAT,(u*t+v),my_rank,MPI_COMM_WORLD,&status);
- /* 子方阵发送到位于相应下三角位置的进程 */
- MPI_Send(b,m*m,MPI_FLOAT,(u*t+v),(u*t+v),MPI_COMM_WORLD);
- }
- /* 对每一个子方阵进行转置 */
- for(i=1;i<m;i++)
- for(j=0;j<i;j++)
- {
- temp=a(i,j);
- a(i,j)=a(j,i);
- a(j,i)=temp;
- }
- /* 主进程开始将转置的结果进行组合
- 先将主进程的结果组合到B中左上角
- */
- if (my_rank==0)
- {
- for(i=0;i<m;i++)
- for(j=0;j<m;j++)
- B(i,j)=a(i,j);
- }
- /* 主进程从其他进程接收结果,组合到B的相应位置 */
- if (my_rank==0)
- {
- for(i=1;i<p;i++)
- {
- /* 从其他进程接收结果 */
- MPI_Recv(a,m*m,MPI_FLOAT,i,i,MPI_COMM_WORLD,&status);
- v=i/t; /* 结果的行号 */
- u=i%t; /* 结果的列号 */
- for(j=v*m;j<(v+1)*m;j++)
- for(k=u*m;k<(u+1)*m;k++)
- B(j,k)=a((j%m),(k%m)); /* 结果组合到B的相应位置 */
- }
- }
- else if(my_rank<p) /* 其他进程发送结果到主进程 */
- MPI_Send(a,m*m,MPI_FLOAT,0,my_rank,MPI_COMM_WORLD);
- /* 由主进程打印计算结果 */
- if (my_rank==0)
- {
- printf("Input of file "dataIn.txt"n");
- printf("%dt%dn", size, size);
- for(i=0;i<size;i++)
- {
- for(j=0;j<size;j++) printf("%ft",A(i,j));
- printf("n");
- }
- printf("nOutput of Matrix ATn");
- for(i=0;i<size;i++)
- {
- for(j=0;j<size;j++) printf("%ft",B(i,j));
- printf("n");
- }
- }
- time2=MPI_Wtime();
- /* 由主进程打印时间信息 */
- if (my_rank==0)
- {
- printf("n");
- printf("Whole running time = %f secondsn",time2-starttime);
- printf("Distribute data time = %f secondsn",time1-starttime);
- printf("Parallel compute time = %f secondsn",time2-time1);
- }
- MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
- MPI_Finalize();
- Environment_Finalize(a,b);
- return(0);
- }