c - 如何在 MPI 中的一条消息中分散两个数组

Question

我正在做一个大学作业，其中有一个问题是使用单列策略进行矩阵 vector 乘法，基本上每个进程都会得到矩阵的一列 - 我们称之为A - ，由于矩阵 vector 定义，每个进程都会获取 vector 的一个元素 - 让我们称之为 x -，这是我的函数:

double *mpiSingleColumn(const double *A,const double *x,const int size,const int rank){
    double *col=calloc(size,sizeof(double)),xi=0.0,*cols=calloc(size,sizeof(double)),*y=NULL;
    MPI_Request request;
    MPI_Iscatter(x,1,MPI_DOUBLE,&xi,1,MPI_DOUBLE,0,MPI_COMM_WORLD,&request);
    MPI_Datatype vectype,resizedvectype;
    MPI_Type_vector(size,1,size,MPI_DOUBLE,&vectype);
    MPI_Type_commit(&vectype);
    MPI_Type_create_resized(vectype,0,sizeof(double),&resizedvectype);
    MPI_Type_commit(&resizedvectype);
    MPI_Scatter(A,1,resizedvectype,col,size,MPI_DOUBLE,0,MPI_COMM_WORLD);
    MPI_Type_free(&vectype);
    MPI_Type_free(&resizedvectype);
    MPI_Wait(&request,MPI_STATUS_IGNORE);
    for(int i=0;i<size;i++)
        cols[i]=xi*col[i];
    free(col);
    if(rank==0)
        y=calloc(size,sizeof(double));
    MPI_Reduce(cols,y,size,MPI_DOUBLE,MPI_SUM,0,MPI_COMM_WORLD);
    free(cols);
    return y;
}

A 是矩阵，x 是 vector ，size 是 A 的维度，等于x 的大小，对于此问题等于进程数，rank 是进程的排名。

上面的函数完美运行并产生了预期的结果。但是，现在我将 x 和 A 分散在两条消息中，我想(如果可能的话)将它们分散在一条消息中，是的，我知道第一个分散是异步的，但它仍然是一条消息。

我考虑过派生类型，特别是MPI_Type_create_struct，但是当我有一个我没有的结构数组时，它就可以工作。

我还研究了MPI_Scatterv，它也适用于一个数组，我研究了MPI_Pack，它似乎最接近我想要的，但我不'不知道如何将其与 Scatter 放在一起，但我知道如何将其与 Send 放在一起。

我知道 MPI-2 RMA 和 MPI-3 共享内存，但我想知道是否有办法以消息传递方式做到这一点。

那么如何做到这一点(如果可能的话)？

顺便解释一下上面的函数，每列都会乘以 x[i]，其中 i 是列号，然后将结果列相加，如果您进行数学计算，您会发现结果确实是 A*x :) 。

Answer 1

您使用 MPI_Type_create_struct 的方法是正确的，但您需要一个处理绝对内存地址的方法:MPI_Type_create_hindexed。

但是，考虑到 I 变体可以重叠和管道化等，这是一个足够高效的解决方案。