用MPI_Send 和MPI_Recv实现群集通信.doc

使用MPI_Send和MPI_Recv编写代码实现群集通信函数功能

指导教师：郑启龙
姓名：田盼
学号：SA11011057
电子邮件：HYPERLINK"mailto:[e-mail]"[e-mail] 实验日期：2010年12月8日
一、实验内容
1、采用MPI_Send和MPI_Recv编写代码来实现包括MPI_Bcast、MPI_Alltoall、MPI_Gather、MPI_Scatter等MPI群集通信函数的功能。
2、给出抽象的并行算法描述、程序源代码及运行时性能加速图表。
二、抽象并行算法描述
ⅰ、MPI_Bcast算法描述：
输入：并行处理器个数ProcessNumber
输出：所有进程收到来自Root进程的消息
ProcedureMPI_Bcast_a
Begin
对所有处理器同时执行如下的算法：
（1）if进程为Root进程
（1.1）将message写入消息缓冲
（1.2）forindex=0tosize-1do
向index发送相同的message消息
endfor
（2）进程不是Root进程
（2.1）接收消息
End
2、MPI_Alltoall算法描述：
输入：并行处理器个数ProcessNumber
输出：所有进程收到来自其他进程不同的消息
ProcedureMPI_Alltoall_a
Begin
对所有处理器同时执行如下的算法：
（1）将message写入消息缓冲
（2）forindex=0tosize-1do
分别向index发送不同的message消息
endfor
（3）forsource=0tosize-1do
接收来自source的message消息
endfor
End
3、MPI_Gather算法描述：
输入：并行处理器个数ProcessNumber
输出：Root进程从通信域Comm的所有进程接收消息
ProcedureMPI_Gather_a
Begin
对所有处理器同时执行如下的算法：
（1）if进程为Root进程
（1.1）forsource=0tosize-1do
接收来自source的message消息
endfor
（2）向Root进程发送自己的消息
End
4、MPI_Scatter算法描述：
输入：并行处理器个数ProcessNumber
输出：向所有进程发送不同的消息
ProcedureMPI_Scatter_a
Begin
对所有处理器同时执行如下的算法：
（1）if进程为Root进程
（1.1）将message写入消息缓冲
（1.2）forindex=0tosize-1do
向index发送不同的message消息
endfor
（2）进程不是Root进程
（2.1）接收消息
End

三、程序源代码
#include"mpi.h"/*MPIheadfile*/
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#defineProNum4
voidMPI_Bcast_a(intrank,intsize,inttag){//
intindex;
charmessage[100];
MPI_Statusstatus;
if(rank==0){
strcpy(message,"Hello,themessageisfromprocessroot!\n");
for(index=0;index<size;index++){
MPI_Send(message,strlen(message),MPI_CHAR,index,tag,MPI_COMM_WORLD);/*sendingdatatonode#1*/
}
printf("Thereare%dprocessesinthegroup.\n",size);
}
else{
MPI_Recv(message,100,MPI_CHAR,0,tag,MPI_COMM_WORLD,&status);
printf("Process%dreceived%s\n",rank,message);
}
}
voidMPI_Alltoall_a(intrank,intsize,inttag){//
intindex,source;
charmessage[100];
charbuffers[ProNum][100];//ifbuffers*[100],therewillbeerrors.
charbuffer[10];
MPI_Statusstatus;
strcpy(message,"Hello,themessageisfromprocess");
//mes