[英]finding global maxima of a function from comparing each processor's local maxima using MPI ring topology
[英]global maxima from ring topology, not from MPI_REDUCE in c++
我希望进行一次效率测试,以使用MPI查找全局最大值,一次使用环形拓扑,再一次使用MPI_REDUCE函数。 我已经在代码中执行了MPI_REDUCE,它可以正常工作,但是我想通过环传递产生相同的结果。
我的想法是对每个处理器的局部最大值进行数组处理,然后将这些最大值随环一起传递,最后输出全局最大值。
不幸的是,我意识到我无法定义一个单一的数组来容纳进程的最大值,相反,我最终制作了由4个进程生成的4个不同的数组。 然后,我开始传递从rank = 0处理器开始的array [0]值,而不是仅传递一个max,我必须传递4个不同的数组值,因为我生成了4个不同的数组。 更糟糕的是,即使付出了所有这些努力,我也没有像仅从一行MPI_REDUCE代码获得的那样获得全局最大值。 必须有一种方法可以从环形拓扑中获得全局最大值,而我只是使事情变得复杂。
该代码的主要部分如下:
int main(int argc, char **argv)
{
int rank, size;
MPI_Init (&argc, &argv); // initializes MPI
MPI_Comm_rank (MPI_COMM_WORLD, &rank); // get current MPI-process ID. O, 1, ...
MPI_Comm_size (MPI_COMM_WORLD, &size); // get the total number of processes
/* define how many integrals */
const int n = 10;
double b[n] = {5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0, 5.0,5.0};
double a[n] = {-5.0, -5.0, -5.0, -5.0, -5.0, -5.0, -5.0, -5.0, -5.0,-5.0};
double result, mean;
int m;
const unsigned int N = 5;
double max = 0;
double max_store[4];
cout.precision(6);
cout.setf(ios::fixed | ios::showpoint);
srand(time(NULL) * rank); // each MPI process gets a unique seed
m = 4; // initial number of intervals
// convert command-line input to N = number of points
//N = atoi( argv[1] );
for (unsigned int i=0; i <=N; i++)
{
result = int_mcnd(f, a, b, n, m);
mean = result/(pow(10,10));
m = m*4;
if( mean > max)
{
max = mean;
}
if ( rank < 4 && rank >= 0 )
{
max_store[rank] = max;
}
}
//print the array containing max from each processor
for( int k = 0; k < 4; k++ )
{
printf( "%1.5e\n", max_store[k]);
}
printf("Process ID %i, local_max = %f\n",rank, max);
// All processes get the global max, stored in place of the local max
MPI_Allreduce( MPI_IN_PLACE, &max, 1, MPI_DOUBLE, MPI_MAX, MPI_COMM_WORLD );
printf("Process ID %d, global_max = %f\n",rank, max);
double send_junk = max_store[0];
double rec_junk;
//double global_max;
MPI_Status status;
if(rank==0)
{
MPI_Send(&send_junk, 4, MPI_DOUBLE, 1, 0, MPI_COMM_WORLD); // send data to process 1
}
if(rank==1)
{
MPI_Recv(&rec_junk, 4, MPI_DOUBLE, 0, 0, MPI_COMM_WORLD, &status); // receive data from process 0
}
//check between process 0 and process 1 maxima
if(rec_junk>=max_store[1])
{
rec_junk = max_store[0];
}
else
{
rec_junk = max_store[1];
}
send_junk = rec_junk;
MPI_Send(&send_junk, 4, MPI_DOUBLE, 2, 0, MPI_COMM_WORLD); // send data to process 2
if(rank==2)
{
MPI_Recv(&rec_junk, 4, MPI_DOUBLE, 1, 0, MPI_COMM_WORLD, &status); // receive data from process 1
}
//check between process 1 and process 2 maxima
if(rec_junk>=max_store[2])
{
rec_junk = rec_junk;
}
else
{
rec_junk = max_store[2];
}
send_junk = rec_junk;
MPI_Send(&send_junk, 4, MPI_DOUBLE, 3, 0, MPI_COMM_WORLD); // send data to process 3
if(rank==3)
{
MPI_Recv(&rec_junk, 4, MPI_DOUBLE, 2, 0, MPI_COMM_WORLD, &status); // receive data from process 2
}
//check between process 2 and process 3 maxima
if(rec_junk>=max_store[3])
{
rec_junk = rec_junk;
}
else
{
rec_junk = max_store[3];
}
printf("global ring max = %f", rec_junk);
MPI_Finalize(); // programs should always perform a "graceful" shutdown
return 0;
}
我有问题:
我可以轻松打印并查看进程ID和局部最大值,但是如何将局部最大值存储在单个数组中?
使用环形拓扑查找全局最大值的更有效方法是什么?
非常欢迎您的建议。 谢谢
要将所有进程的本地结果收集到单个数组中,请使用MPI_Gather
如果您希望它们都在进程0中),或使用MPI_Allgather
在每个进程中获取它们。
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