MPI 之 点对点通信的一个实例

MPI 之 点对点通信的一个实例目标:通过MPI实现100次点对点通信,并计算平均每次的通信时间。代码如下:/**点对点通信100次,计算平均通信时间,并观察传输数据量大小和传输时间关系数据量变化采用动态内存方式从4kb增加到400M,每次增大400kb**/#include<stdio.h>//标准输入输出头文件#include<stdlib.h>//标准库#incl…

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目标:通过MPI 实现100次 点对点通信,并计算平均每次的通信时间。

代码如下:

/**点对点通信100次,计算平均通信时间,并观察传输数据量大小和传输时间关系
   数据量变化采用动态内存方式  从4kb增加到400M,每次增大400kb
**/

#include<stdio.h>//标准输入输出头文件
#include<stdlib.h>//标准库
#include<mpi.h>//mpi的接口


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


  int i, j, k, my_rank, nprocs;
  double  data_size;
  double start_time, end_time, time_cost, average_time;
  int *p;// 动态分配内存,存放int型数据 1个int 4个字节(Byte)
  
  
   
  MPI_Init(&argc,&argv);//启动并行环境
  MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &nprocs);//获取总进程数 
  MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &my_rank);//获取本地进程编号 
  MPI_Status status; 
 
 for (i=1; i<=1e5; i=i+1e2)
 {  
    p = (int*)malloc( (sizeof(int)*1000)*i); //分配i个内存空间,每个大小为sizeof(int)*1000 即4000B=4kb, 分配的内存内随机赋值
    if(!p) 
       { 
         printf("动态分配内存失败!\n");  
         exit(1); 
        } 
    if(my_rank==0){printf("开始传送 %d×4kb/400M 数据\n",i);}
     
     start_time=MPI_Wtime();//获取墙上时间
    //来回传输100次
     for(k=1;k<=100;k++)
     {
      if(my_rank==0)
        {
          MPI_Send(p, i, MPI_INT, 1, k, MPI_COMM_WORLD);
          printf("第%d回合: %d发送数据完成……\n",k,my_rank);
        }
      if(my_rank==1)
        {
          MPI_Recv(p, i, MPI_INT, 0, k, MPI_COMM_WORLD, &status);
          MPI_Send(p, i, MPI_INT, 0, k, MPI_COMM_WORLD);
          printf("第%d回合:%d接收发送数据完成……\n",k,my_rank);
         }
      if(my_rank==0)
        {
          MPI_Recv(p, i, MPI_INT, 1, k, MPI_COMM_WORLD, &status);
          //MPI_Send(p, i, MPI_INT, 1, k, MPI_COMM_WORLD);//不能再MPI_Send,与上面突,死锁。
          printf("第%d回合succeed! \n", k);
         }
       } 
       end_time=MPI_Wtime();
       time_cost=end_time-start_time;
       average_time=time_cost/100;
       data_size=i/1e3;//转换为M为单位

      //创建experiment_data.txt文件,将数据写入
      FILE *fp;
      fp=fopen("experiment_data.txt","a+");
      fprintf(fp,"%lf,%lf\n",data_size, average_time);
      fclose(fp);
      free(p);

      if(my_rank == 0)
      printf("%f M 数据包发送接收完成 \n", data_size);
      printf("来回传输一次时间为 %lf \n ",average_time);

   }
  
     MPI_Finalize();//结束并行环境
     return 0;     
}
 

运行结果:

experiment_data.txt文件

下面将数据用matlab可视化

如何利用matlab读取txt文件并将数据可视化参看我的另一篇博文。

下图是可视化结果:y轴是时间(单位 s),x轴是数据大小(单位M)

                                     MPI 之 点对点通信的一个实例

 

可以看到,随着数据的增大,时间整体上呈现线性增长。

 

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