【DOC】-矩阵相乘的并行算法的设计与实现

【DOC】-矩阵相乘的并行算法的设计与实现

矩阵相乘的并行算法的设计与实现 仲恺农业工程学院实验报告纸

计算机科学与工程学院(院、系) 网络工程 专业 083 班 组 并行计算 应用试验 课

实验三 矩阵相乘的并行算法的设计与实现 一、 实验目的

理解和掌握矩阵相乘的并行算法的设计思想以及实现原理 二、 实验内容

编译和运行一个两矩阵相乘算法的并行程序 三、 实验步骤

1 使用vi编辑器输入并行计算的代码，保存在multi.c中 #include #include \#define NRA 62 #define NCA 15 #define NCB 7 #define MASTER 0 #define FROM_MASTER 1 #define FROM_WORKER 2 MPI_Status status;

int main(int argc, char *argv[]) {

int numtasks, taskid, numworkers, source, dest, nbytes, mtype, intsize, dbsize, rows,

averow,extra,offset, i,j,k, count;

double a[NRA][NCA],b[NCA][NCB],c[NRA][NCB]; intsize = sizeof(int); dbsize = sizeof(double); 第 1 页 共 7 页

MPI_Init(&argc,&argv); MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&taskid); MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&numtasks); numworkers = numtasks-1; if(taskid==MASTER) { printf(\= %d\\n\a[i][j]=i+j; for(i=0;i

averow=NRA/numworkers; extra=NRA%numworkers; offset=0; mtype=FROM_MASTER;

for(dest=1;dest<=numworkers;dest++) { rows=(dest<=extra)?averow+1:averow; printf(\

MPI_Send(&offset,1,MPI_INT,dest,mtype,MPI_COMM_WORLD);

MPI_Send(&rows,1,MPI_INT,dest,mtype,MPI_COMM_WORLD); count=rows*NCA;

MPI_Send(&a[offset][0],count,MPI_DOUBLE,dest,mtype,MPI_COMM_WORLD); count=NCA*NCB;

MPI_Send(&b,count,MPI_DOUBLE,dest,mtype,MPI_COMM_WORLD); offset=offset+rows; } mtype=FROM_WORKER; for(i=1;i<=numworkers;i++) { source = i;

MPI_Recv(&offset,1,MPI_INT,source,mtype,MPI_COMM_WORLD,&status); MPI_Recv(&rows,1,MPI_INT,source,mtype,MPI_COMM_WORLD,&status); count=rows*NCB;

MPI_Recv(&c[offset][0],count,MPI_DOUBLE,source,mtype,MPI_COMM_WORLD,&status); } printf(\{ printf(\printf(\第 2 页 共 7 页

if(taskid>MASTER) { mtype=FROM_MASTER; source=MASTER;

printf(\

MPI_Recv(&offset,1,MPI_INT,source,mtype,MPI_COMM_WORLD,&status); printf(\

MPI_Recv(&rows,1,MPI_INT,source,mtype,MPI_COMM_WORLD,&status); printf(\

count=rows*NCA;

MPI_Recv(&a,count,MPI_DOUBLE,source,mtype,MPI_COMM_WORLD,&status); printf(\

count=NCA*NCB;

MPI_Recv(&b,count,MPI_DOUBLE,source,mtype,MPI_COMM_WORLD,&status); printf(\

for(k=0;k

c[i][k]=c[i][k]+a[i][j]*b[j][k]; }

mtype=FROM_WORKER;

printf(\

MPI_Send(&offset,1,MPI_INT,MASTER,mtype,MPI_COMM_WORLD); MPI_Send(&rows,1,MPI_INT,MASTER,mtype,MPI_COMM_WORLD); MPI_Send(&c,rows*NCB,MPI_DOUBLE,MASTER,mtype,MPI_COMM_WORLD); printf(\

}

MPI_Finalize(); return 0; }

2 编译multi.c

mpicc –o multi.o multi.c

3 启动mpd后台程序 mpd&

4 在单机上运行multi.o mpirun –np 10 ./multi.o 5 在多台计算机上运行multi.o (1) 编辑并行计算的主机文件nodelist node1:5 node2:4 node3:8

(2) 运行并行计算程序

mpirun -machinefile nodelist -np 2 ./multi.o 四、 实验结果 第 3 页 共 7 页 Master=0,mtype=1 Master=0,mtype=1

Number of worker tasks = 9 sending 7 rows to task 1 sending 7 rows to task 2 sending 7 rows to task 3 sending 7 rows to task 4 sending 7 rows to task 5 sending 7 rows to task 6 sending 7 rows to task 7 sending 7 rows to task 8