如题，进行并行计算课程实验时利用mpi编程在学校服务器上进行程序运行计算10000*10000矩阵转置计算
代码如下
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "mpi.h"
#include "math.h"
#define E 0.0001
#define a(x,y) a[x*m+y]
#define b(x,y) b[x*m+y]
#define A(x,y) A[x*size+y]
#define B(x,y) B[x*size+y]
#define intsize sizeof(int)
#define floatsize sizeof(float)
#define charsize sizeof(char)
int size,N; /* size:±£´æ¾ØÕóÐÐÊý;N:±£´æ¾ØÕóÁÐÊý */
int m; /* ±£´æ×Ó·½ÕóµÄ³ß´ç */
int t; /* ÆåÅÌ»®·ÖµÄ·Ö¸îÊý */
float *A, *B; /* A:±£´æÔ¾ØÕó;B:±£´æתÖúóµÄ¾ØÕó */
double starttime; /* ±£´æ¿ªÊ¼Ê±¼ä */
double time1; /* ±£´æ·Ö·¢Êý¾ÝµÄ½áÊøʱ¼ä */
double time2; /* ±£´æÔËÐеĽáÊøʱ¼ä */
int my_rank; /* ±£´æµ±Ç°½ø³ÌµÄ½ø³ÌºÅ */
int p; /* ±£´æ½ø³ÌÊý */
MPI_Status status; /* ±£´æMPI״̬ */
FILE *fdA; /* ÊäÈëÎļþ */
/* ÔËÐнáÊøÇ°,µ÷Óñ¾º¯ÊýÊÍ·ÅÄÚ´æ¿Õ¼ä */
void Environment_Finalize(float *a,float *b)
{
free(a);
free(b);
}
int main(int argc, char **argv)
{
int i,j,k,my_rank,group_size;
float *a,*b;
int u,v;
float temp;
MPI_Init(&argc,&argv);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&group_size);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&my_rank);
p=group_size;
/* Èç¹ûÊÇÖ÷½ø³Ì(rank=0µÄ½ø³Ì),Ôò½øÐжÁÎļþµÄ²Ù×÷,
½«´ýתÖõľØÕó¶ÁÈëÄÚ´æ,±£´æµ½È«¾Ö±äÁ¿AÖÐ
*/
if(my_rank==0)
{
starttime=MPI_Wtime();
fdA=fopen("mat_data.txt","r");
/* ¶ÁÈë¾ØÕóµÄÐÐÊýºÍÁÐÊý,²¢±£´æµ½sizeºÍNÖÐ */
fscanf(fdA,"%d %d", &size, &N);
/* ÅжÏÊÇ·ñÊÇ·½Õó,Èç¹û²»ÊÇ,³ÌÐòÍ˳ö */
if(size != N)
{
puts("The input is error!");
exit(0);
}
A=(float*)malloc(floatsize*size*size);
B=(float*)malloc(floatsize*size*size);
/* ½«¾ØÕóµÄËùÓÐÖµ¶ÁÈë,±£´æµ½AÖÐ */
for(i = 0; i < size; i ++)
{
for(j = 0; j < size; j ++) fscanf(fdA, "%f", A+i*size+j);
}
fclose(fdA);
}
/* ¹ã²¥¾ØÕóµÄ³ß´ç */
MPI_Bcast(&size,1,MPI_INT,0,MPI_COMM_WORLD);
/* »ñµÃÆåÅÌ»®·ÖµÄÊýÄ¿ */
t=(int)sqrt(p);
if (t>size)
t=size;
if(size%t!=0)
for(;;)
{
t--;
if(size%t==0)
break;
}
/* »ñµÃʵ¼ÊÀûÓõĴ¦ÀíÆ÷¸öÊý */
p=t*t;
/* ÿ¸ö×Ó·½ÕóµÄ³ß´ç */
m=size/t;
/* a±£´æ×Ó·½Õó,bÊÇÁÙʱ¾ØÕó,ÊÇÖ÷½ø³ÌÓÃÀ´±£´æ´ý·¢Ë͸ø±ðµÄ½ø³ÌµÄ×Ó·½Õó */
a=(float *)malloc(floatsize*m*m);
b=(float *)malloc(floatsize*m*m);
if (a==NULL||b==NULL)
printf("allocate space fail!");
/* ¶ÔÖ÷½ø³Ì,»ñµÃ×Ô¼ºµÄ×Ó·½Õó(¼´×óÉϽǵÄ×Ó·½Õó) */
if (my_rank==0)
{
for(i=0;i<m;i++)
for(j=0;j<m;j++)
a(i,j)=A(i,j);
}
/* Ö÷½ø³ÌÏòÆäËû½ø³Ì·¢ËÍÊý¾Ý */
if (my_rank==0)
{
for(i=1;i<p;i++)
{
v=i/t; /* ×Ó·½ÕóµÄÐкŠ*/
u=i%t; /* ×Ó·½ÕóµÄÁкŠ*/
for(j=v*m;j<(v+1)*m;j++)
for(k=u*m;k<(u+1)*m;k++)
b((j%m),(k%m))=A(j,k); /* ½«×Ó·½ÕóÔÝ´æÔÚbÖÐ */
/* ½«×Ó·½Õó·¢Ë͵½ÏàÓ¦µÄ½ø³Ì */
MPI_Send(b,m*m,MPI_FLOAT,i,i,MPI_COMM_WORLD);
}
}
else if (my_rank<p) /* ¶ÔÆäËû½ø³Ì,´ÓÖ÷½ø³Ì½ÓÊÕÊý¾Ý */
MPI_Recv(a,m*m,MPI_FLOAT,0,my_rank,MPI_COMM_WORLD,&status);
time1=MPI_Wtime();
/* ¶ÔÏÂÈý½ÇµÄ×Ó·½Õó½øÐд¦Àí */
if ((my_rank/t)>(my_rank%t)&&my_rank<p)
{
v=my_rank/t; /* ÐкŠ*/
u=my_rank%t; /* ÁкŠ*/
/* ·¢ËÍ×Ó·½Õóµ½Î»ÓÚÏàÓ¦ÉÏÈý½ÇλÖõĽø³Ì */
MPI_Send(a,m*m,MPI_FLOAT,(u*t+v),(u*t+v),MPI_COMM_WORLD);
/* ´ÓÏàÓ¦ÉÏÈý½ÇλÖõĽø³Ì½ÓÊÕÊý¾Ý */
MPI_Recv(a,m*m,MPI_FLOAT,(u*t+v),my_rank,MPI_COMM_WORLD,&status);
}
/* ¶ÔÉÏÈý½ÇµÄ×Ó·½Õó½øÐд¦Àí */
if ((my_rank/t)<(my_rank%t)&&my_rank<p)
{
v=my_rank/t; /* ÐкŠ*/
u=my_rank%t; /* ÁкŠ*/
/* ½«×Ó·½ÕóÔªËظ´ÖƵ½b */
for(i=0;i<m;i++)
for(j=0;j<m;j++)
b(i,j)=a(i,j);
/* ´ÓÏàÓ¦ÏÂÈý½ÇλÖõĽø³Ì½ÓÊÕÊý¾Ý */
MPI_Recv(a,m*m,MPI_FLOAT,(u*t+v),my_rank,MPI_COMM_WORLD,&status);
/* ×Ó·½Õó·¢Ë͵½Î»ÓÚÏàÓ¦ÏÂÈý½ÇλÖõĽø³Ì */
MPI_Send(b,m*m,MPI_FLOAT,(u*t+v),(u*t+v),MPI_COMM_WORLD);
}
/* ¶Ôÿһ¸ö×Ó·½Õó½øÐÐתÖà */
for(i=1;i<m;i++)
for(j=0;j<i;j++)
{
temp=a(i,j);
a(i,j)=a(j,i);
a(j,i)=temp;
}
/* Ö÷½ø³Ì¿ªÊ¼½«×ªÖõĽá¹û½øÐÐ×éºÏ
ÏȽ«Ö÷½ø³ÌµÄ½á¹û×éºÏµ½BÖÐ×óÉϽÇ
*/
if (my_rank==0)
{
for(i=0;i<m;i++)
for(j=0;j<m;j++)
B(i,j)=a(i,j);
}
/* Ö÷½ø³Ì´ÓÆäËû½ø³Ì½ÓÊÕ½á¹û,×éºÏµ½BµÄÏàӦλÖà */
if (my_rank==0)
{
for(i=1;i<p;i++)
{
/* ´ÓÆäËû½ø³Ì½ÓÊÕ½á¹û */
MPI_Recv(a,m*m,MPI_FLOAT,i,i,MPI_COMM_WORLD,&status);
v=i/t; /* ½á¹ûµÄÐкŠ*/
u=i%t; /* ½á¹ûµÄÁкŠ*/
for(j=v*m;j<(v+1)*m;j++)
for(k=u*m;k<(u+1)*m;k++)
B(j,k)=a((j%m),(k%m)); /* ½á¹û×éºÏµ½BµÄÏàӦλÖà */
}
}
else if(my_rank<p) /* ÆäËû½ø³Ì·¢Ëͽá¹ûµ½Ö÷½ø³Ì */
MPI_Send(a,m*m,MPI_FLOAT,0,my_rank,MPI_COMM_WORLD);
/* ÓÉÖ÷½ø³Ì´òÓ¡¼ÆËã½á¹û */
// if (my_rank==0)
// {
// printf("Input of file \"dataIn.txt\"\n");
// printf("%d\t%d\n", size, size);
// for(i=0;i<size;i++)
// {
// for(j=0;j<size;j++) printf("%f\t",A(i,j));
// printf("\n");
// }
// printf("\nOutput of Matrix AT\n");
// for(i=0;i<size;i++)
// {
// for(j=0;j<size;j++) printf("%f\t",B(i,j));
// printf("\n");
// }
// }
time2=MPI_Wtime();
/* ÓÉÖ÷½ø³Ì´òӡʱ¼äÐÅÏ¢ */
if (my_rank==0)
{
printf("\n");
printf("Whole running time = %f seconds\n",time2-starttime);
printf("Distribute data time = %f seconds\n",time1-starttime);
printf("Parallel compute time = %f seconds\n",time2-time1);
}
MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
MPI_Finalize();
Environment_Finalize(a,b);
return(0);
}
增加进程数时间总体是增大的
如图
请问为什么
