如何在 MPI 并行化的 fortran 中调用子例程

Question

我的问题是，当我在Fortran中使用mpi方案时，我不知道如何调用子例程。我写了这个名为TRY.f90的小代码，其中有一个名为FOCUS.f90的子例程。我应该如何更改 FOCUS.f90 以使代码正常工作？

PROGRAM TRY
USE MPI
integer status(mpi_status_size)
INTEGER                 I, J, K, II, IERR, MY_ID, NUM_PROCS, PSP
INTEGER , PARAMETER             :: GRIDX =64, GRIDY=64 
REAL    , DIMENSION(gridx,gridy)    :: PSI
PSI=0
PRINT*, 'VARIABLE'
CALL MPI_INIT(IERR)
CALL MPI_COMM_RANK(MPI_COMM_WORLD,MY_ID,IERR)
CALL MPI_COMM_SIZE(MPI_COMM_WORLD,NUM_PROCS,IERR)
CALL CONCENTRATION(GRIDX, GRIDY, NUM_PROCS, MY_ID , PSI)
IF (MY_ID .NE. 0) THEN
    CALL mpi_send( PSI(1+MY_ID*GRIDX/NUM_PROCS:(MY_ID+1)*GRIDX/NUM_PROCS:1,1:GRIDY:1),&
    (GRIDX/NUM_PROCS)*GRIDY,mpi_real, 0,10,mpi_comm_world,ierr)
END IF
IF (MY_ID .EQ. 0) THEN
    DO II=1,NUM_PROCS-1
        CALL mpi_recv(PSI(1+II*GRIDX/NUM_PROCS:(II+1)*GRIDX/NUM_PROCS:1,1:GRIDY:1),&
        (GRIDX/NUM_PROCS)*GRIDY,mpi_real, &
        II,10,mpi_comm_world,status,ierr)
    END DO
 END IF
 CALL MPI_FINALIZE(IERR)
 END PROGRAM TRY 

我正在使用一个名为 FOCUS.f90 的子程序，它是：

SUBROUTINE CONCENTRATION(GRIDX, GRIDY, NUM_PROCS, MY_ID , PSI)
implicit none
INTEGER*8, INTENT(IN)               :: GRIDX, GRIDY
INTEGER  , INTENT(IN)               :: NUM_PROCS, MY_ID
REAL*8   , DIMENSION(GRIDX,GRIDY), INTENT(OUT)  :: PSI
INTEGER*8                          I, J
DO I=1+MY_ID*GRIDX/NUM_PROCS, (MY_ID+1)*GRIDX/NUM_PROCS
    DO J=1,GRIDY
        PSI(I,J)=2.0
    END DO
END DO
END SUBROUTINE CONCENTRATION

代码目前给了我错误，因为我认为我应该对子程序 FOCUS.f90 进行一些更改。或者我也应该改变我调用子例程的方式。

你能告诉我这些变化是什么吗？提前感谢您的帮助

Answer 1

由于类型不匹配，您的程序出现段错误。在主程序中，您已将PSI声明为REAL数组：

REAL    , DIMENSION(gridx,gridy)    :: PSI

而在CONCENTRATION子例程中，您使用另一种类型的REAL*8：

REAL*8   , DIMENSION(GRIDX,GRIDY), INTENT(OUT)  :: PSI

默认情况下，REAL 长度为 4 个字节，而 REAL*8（或 DOUBLE PRECISION 或 REAL(KIND=8) ）长度为 8 个字节。因此，您给CONCENTRATION一个比它认为的数组小 2 倍的数组，并且从 NUM_PROCS/2 开始的所有等级都写入PSI数组的末尾，从而导致段错误。如果仅使用一个进程运行，则即使排名 0 也会出现段错误。

您还应该阅读有关 MPI 集体操作的信息。 MPI_GATHER和MPI_GATHERV完全按照您在这里多次发送和接收来实现的目标。

Answer 2

唯一的更改是将concentration声明为 reentrant 。 这可能是Fortran 90的默认值。 （我的大部分经验是 F77，reentrant不是那里的默认。