C语言 MPI 分散/收集变量的范围

Question

我正在处理 BML 自动机的 MPI 版本，但 MPI_Scatter(( 无法按预期工作。我在这里读到，对于集体通信函数，每个进程都需要其数组副本，只需分配的空间而无需初始化。在我的代码中，有一个每个进程操作的子网格local_grid，以及一个只有根操作的起始大grid。我的意思是使用带有MPI数据类型的分散-收集通信。我为每个网格和子网格分配空间，然后仅为根初始化网格。我错在哪里？

unsigned char*** local_grid;
unsigned char** grid;
MPI_Status stat;
MPI_Datatype rowtype;
MPI_Init(&argc, &argv);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &rank);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &nproc);
local_n = N / nproc;
MPI_Type_contiguous(N + 2,    /* count */
MPI_UNSIGNED_CHAR,    /* oldtype */
&rowtype              /* newtype */
);
MPI_Type_commit(&rowtype);
/* Allocate space for 3D local grids*/
local_grid = (unsigned char***)malloc(2 * sizeof(unsigned char**));
for(i = 0; i < 2; i++) {
local_grid[i] = (unsigned char**)malloc((local_n + 2) * sizeof(unsigned char*));
for(j = 0; j < local_n + 2; j++) {
local_grid[i][j] = (unsigned char*)malloc((N + 2) * sizeof(unsigned char));
}
}
/* Initialize local grids*/
for(i = 0; i < local_n + 2; i++) {
for(j = 0; j < N + 2; j++) {
local_grid[0][i][j] = 0;
local_grid[1][i][j] = 0;
}
}
/* Allocate 2D starting grid */
grid = (unsigned char**)malloc(N * sizeof(unsigned char*));
for(i = 0; i < N + 2; i++) {
grid[i] = (unsigned char*)malloc((N + 2) * sizeof(unsigned char));
}
/* Root */
if(rank == 0) {
/* initialize 2D starting grid */
for(i = 0; i < N; i++) {
for(j = 0; j < N + 2; j++) {
grid[i][j] = (((float)rand())/RAND_MAX) > rho ? 0 : rand()%2 + 1;
grid[i][0] = grid[i][N+1] = 0;
printf("%2d ", grid[i][j]);
}
printf("n");
}
}
/* All */
MPI_Scatter(grid[0], local_n, rowtype, local_grid[cur][1], local_n, rowtype, source, MPI_COMM_WORLD);
...

程序正确终止，但只有一个行类型行从 Scatter(( 传递到根进程，尽管它们的数量很大，但不会传递到任何其他进程。

Answer 1

问题来自您声明/分配 2D 数组的方式。

您将 2D 数组声明为指向数组(例如矩阵行(的指针数组，但 MPI 需要连续布局。

例如，您可以替换

grid = (unsigned char**)malloc(N * sizeof(unsigned char*));
for(i = 0; i < N; i++) {
grid[i] = (unsigned char*)malloc((N + 2) * sizeof(unsigned char));
}

跟

grid = (unsigned char**)malloc(N * sizeof(unsigned char*));
grid[0] = (unsigned char*)malloc(N*(N+2)*sizeof(unsigned char));
for(i = 1; i < N; i++) {
grid[i] = grid[i-1] + N + 2;
}

然后使用grid[0]作为MPI_Scatter()或MPI_Gather()的缓冲区参数 同样的事情必须应用于local_grid[0]和local_grid[1]

当您需要释放电网时，您可以简单地

free(grid[0]);
free(grid);

注意 我认为如果您的程序不是nproc的倍数，N则无法正常工作