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mhyuan

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[求助] 关于MPI并行编程的基本问题

想要自学MPI并行编程，由于以前从未接触过MPI，有熟悉的希望能帮个忙，多谢。

我现在的想要的是，给我举一个MPI的实际例子，下面是我写的一个简单的Fortran程序，是关于计算两个数组相乘的。程序不是很复杂，希望熟悉MPI的兄弟姐妹帮我改编成MPI并行程序，并详细说明一下如何运行（由于初学MPI，对这方面的知识还处于空白状态），希望有人帮忙，不胜感激！

  Program Matrix
  Implicit None
  Integer :: I,J,K
  Integer :: A(4,4),B(4,4),C(4,4)
  Data A/1,2,3,4,5,6,7,8,9,1,2,3,4,5,6,7/
  Data B/9,8,7,6,5,4,3,2,1,9,8,7,6,5,4,3/
  Do I=1,4
Do J=1,4
   C(I,J)=0
   Do k=1,4
      C(I,J)=C(I,J)+A(I,K)*B(K,J)
   Enddo
Enddo
  Write(1101,*) (C(I,J),J=1,4)
  Enddo
  End

[ Last edited by mhyuan on 2011-7-11 at 21:40 ]

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1楼 2011-07-11 21:38:10

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mhyuan

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刚入门，写了一个最简单的并行程序（Matrix.f90）。如下：
Program Matrix
Implicit None
Include 'mpif.h'

Integer :: I,J,K
Integer :: iam,np,ierr
integer :: status(MPI_STATUS_SIZE)
Integer :: A(4,4),B(4,4),C(4,4)

Call MPI_INIT(Ierr)
Call MPI_COMM_RANK(mpi_comm_world,iam,ierr)
Call mpi_comm_size(mpi_comm_world,np,ierr)

   Data A/1,2,3,4,5,6,7,8,9,1,2,3,4,5,6,7/
   Data B/9,8,7,6,5,4,3,2,1,9,8,7,6,5,4,3/
   Data C/0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0/

Do J=1,4
   Do I=1,4
      C((iam+1),J)=C((iam+1),J)+A((iam+1),I)*B(I,J)
   Enddo
Enddo

If (iam==0) then
   Call MPI_Recv(c(2,1),1,MPI_Integer,1,0,mpi_comm_world,status,ierr)
   Call MPI_Recv(c(2,2),1,MPI_Integer,1,0,mpi_comm_world,status,ierr)
   Call MPI_Recv(c(2,3),1,MPI_Integer,1,0,mpi_comm_world,status,ierr)
   Call MPI_Recv(c(2,4),1,MPI_Integer,1,0,mpi_comm_world,status,ierr)

   Call MPI_Recv(c(3,1),1,MPI_Integer,2,0,mpi_comm_world,status,ierr)
   Call MPI_Recv(c(3,2),1,MPI_Integer,2,0,mpi_comm_world,status,ierr)
   Call MPI_Recv(c(3,3),1,MPI_Integer,2,0,mpi_comm_world,status,ierr)
   Call MPI_Recv(c(3,4),1,MPI_Integer,2,0,mpi_comm_world,status,ierr)

   Call MPI_Recv(c(4,1),1,MPI_Integer,3,0,mpi_comm_world,status,ierr)
   Call MPI_Recv(c(4,2),1,MPI_Integer,3,0,mpi_comm_world,status,ierr)
   Call MPI_Recv(c(4,3),1,MPI_Integer,3,0,mpi_comm_world,status,ierr)
   Call MPI_Recv(c(4,4),1,MPI_Integer,3,0,mpi_comm_world,status,ierr)
Elseif (iam==1) then
       Call MPI_send(c(2,1),1,MPI_Integer,0,0,mpi_comm_world,ierr)
       Call MPI_send(c(2,2),1,MPI_Integer,0,0,mpi_comm_world,ierr)
       Call MPI_send(c(2,3),1,MPI_Integer,0,0,mpi_comm_world,ierr)
       Call MPI_send(c(2,4),1,MPI_Integer,0,0,mpi_comm_world,ierr)
Elseif (iam==2) then
       Call MPI_send(c(3,1),1,MPI_Integer,0,0,mpi_comm_world,ierr)
       Call MPI_send(c(3,2),1,MPI_Integer,0,0,mpi_comm_world,ierr)
       Call MPI_send(c(3,3),1,MPI_Integer,0,0,mpi_comm_world,ierr)
       Call MPI_send(c(3,4),1,MPI_Integer,0,0,mpi_comm_world,ierr)
Elseif (iam==3) then
       Call MPI_send(c(4,1),1,MPI_Integer,0,0,mpi_comm_world,ierr)
       Call MPI_send(c(4,2),1,MPI_Integer,0,0,mpi_comm_world,ierr)
       Call MPI_send(c(4,3),1,MPI_Integer,0,0,mpi_comm_world,ierr)
       Call MPI_send(c(4,4),1,MPI_Integer,0,0,mpi_comm_world,ierr)
Endif

If (iam==0) then
   Do I=1,4
      Write(1102,*) (C(I,J),J=1,4)
   Enddo
Endif

Call MPI_FINALIZE(ierr)
End
运行方式为：
mpif90 Matrix.f90 -o Matrix
   mpirun -np 4 ./Matrix
（当然在并行机环境下）
运行结果（fort.1102)：
   136       60       146       79
      103       47       99       61
      133       61       124       79
      163       75       149       97
（与上面的串行程序结果（fort.1101)完全一样）
（这个并行程序很低级，有待继续改进......）

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4楼2011-07-21 09:01:54

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tsiangsun

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【答案】应助回帖

★
xzhdty(金币+1): 欢迎常来程序语言版讨论 2011-07-13 01:07:47
mhyuan(金币+5): 2011-07-16 09:23:21

mpi是cpu之间传递信息（数据）的协议。你要明确指定每个cpu要做什么计算，不是说把这个程序编程mpi就行了的。

网上和书店就有卖教材的，看了以后再来问

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2楼2011-07-12 23:48:18

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★
jjdg(金币+1): 感谢参与程序语言版讨论 2011-07-16 13:31:29

引用回帖:

Originally posted by tsiangsun at 2011-07-12 23:48:18:
mpi是cpu之间传递信息（数据）的协议。你要明确指定每个cpu要做什么计算，不是说把这个程序编程mpi就行了的。

网上和书店就有卖教材的，看了以后再来问

正在学习过程中......呵呵。

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3楼2011-07-16 09:25:26

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★
dubo(金币+1): 欢迎常来程序语言版讨论 2011-07-31 13:22:45

简单版本
Program Matrix
Implicit None
Include 'mpif.h'

Integer :: I,J,K
Integer :: iam,np,ierr
Integer :: A(4,4),B(4,4),C(4,4)
Integer :: AA(4),CC(16)

Call MPI_INIT(Ierr)
Call MPI_COMM_RANK(mpi_comm_world,iam,ierr)
Call mpi_comm_size(mpi_comm_world,np,ierr)

   Data A/1,2,3,4,5,6,7,8,9,1,2,3,4,5,6,7/
   Data B/9,8,7,6,5,4,3,2,1,9,8,7,6,5,4,3/
   Data CC/0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0/

Do I=1,4
   AA(I)=A((iam+1),I)
Enddo

Do J=1,4
   Do I=1,4
      CC(J)=CC(J)+AA(I)*B(I,J)
   Enddo
Enddo

Call MPI_Gather(CC,4,MPI_Integer,CC,4,MPI_Integer,0,mpi_comm_world,ierr)

If (iam==0) then
K=0
Do I=1,4
   Do J=1,4
      K=K+1
C(I,J)=CC(K)
   Enddo
   Write(1103,*) (C(I,J),J=1,4)
Enddo
Endif

Call MPI_FINALIZE(ierr)
End
运行方式一样
运行结果一样

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5楼2011-07-22 11:21:26

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