矩阵相乘cannon算法的mpi实现

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/* 全局变量声明 */
float **A **B **C;              /* 总矩阵C = A * B */
float *a *b *c *tmp_a *tmp_b; /* a、b、c表分块，tmp_a、tmp_b表缓冲区 */
int dg dl dl2p sp;            /* dg:总矩阵维数;dl:矩阵块维数;dl2=dl*dl;p:处理器个数;sp＝sqrt（p） */
int my_rank my_row my_col;      /* my_rank:处理器ID;（my_rowmy_col）:处理器逻辑阵列坐标 */
MPI_Status status;

/*
 *函数名: get_index
 *功能：处理器逻辑阵列坐标至rank号的转换
 *输入：坐标、逻辑阵列维数
 *输出：rank号
 */
int get_index（int row int col int sp）
{
   return （（row+sp）%sp）*sp + （col+sp）%sp;
}

/*
 *函数名：random_A_B
 *功能：随机生成矩阵A和B
 */
void random_A_B（）
{
   int ij;

    srand（（unsigned int）time（NULL））;     /*设随机数种子*/

	/*随机生成AB并初始化C*/
    for（i=0; i      for（j=0; j	  {
	    A[i][j] = rand（）;
        B[i][j] = rand（）;
        C[i][j] = 0.0;
	  }
}

/* 函数名：scatter_A_B
 * 功能：rank为0的处理器向其他处理器发送A、B矩阵的相关块
 */
void scatter_A_B（）
{
   int ijkl;
   int p_iminp_imaxp_jminp_jmax;

   for（k=0; k
   {
	  /*计算相应处理器所分得的矩阵块在总矩阵中的坐标范围*/
	  p_jmin = （k % sp    ） * dl;
  	  p_jmax = （k % sp + 1） * dl-1;
	  p_imin = （k - （k % sp））/sp * dl;
	  p_imax = （（k - （k % sp））/sp +1） *dl -1;
      l = 0;

      /*rank=0的处理器将AB中的相应块拷至tmp_atmp_b，准备向其他处理器发送*/
      for（i=p_imin; i<=p_imax; i++）
      {
      	  for（j=p_jmin; j<=p_jmax; j++）
      	  {
              tmp_a[l] = A[i][j];
	      tmp_b[l] = B[i][j];
	      l++;
          }
      }

      /*rank=0的处理器直接将自己对应的矩阵块从tmp_atmp_b拷至ab*/
      if（k==0）
      {
         memcpy（a tmp_a dl2 * sizeof（float））;
	 memcpy（b tmp_b dl2 * sizeof（float））;
      } else   /*rank=0的处理器向其他处理器发送tmp_atmp_b中相关的矩阵块*/
      {
          MPI_Send（tmp_a dl2 MPI_FLOAT k 1 MPI_COMM_WORLD）;
	  MPI_Send（tmp_b dl2 MPI_FLOAT k 2 MPI_COMM_WORLD）;
      }
   }
}

/*
 *函数名:init_alignment
 *功能:矩阵A和B初始对准
 */
void init_alignment（）
{
   /*将A中坐标为（ij）的分块A（ij）向左循环移动i步*/
   MPI_Sendrecv（a dl2 MPI_FLOAT get_index（my_rowmy_col-my_rowsp） 1
            tmp_a dl2 MPI_FLOAT get_index（my_rowmy_col+my_rowsp） 1 MPI_COMM_WORLD &status）;
   memcpy（a tmp_a dl2 * sizeof（float） ）;

   /*将B中坐标为（ij）的分块B（ij）向上循环移动j步*/
   MPI_Sendrecv（b dl2 MPI_FLOAT get_index（my_row-my_colmy_colsp） 1
            tmp_b dl2 MPI_FLOAT get_index（my_row+my_colmy_colsp） 1 MPI_COMM_WORLD &status）;
   memcpy（b tmp_b dl2 * sizeof（float） ）;
}

/*
 *函数名：main_shift
 *功能：分块矩阵左移和上移，并计算分块c
 */
void main_shift（）
{
   int ijkl;

   for（l=0; l   {
     /*矩阵块相乘，c+=a*b */
     for（i=0; i       for（j=0; j         for（k=0; k           c[i*dl+j] += a[i*dl+k]*b[k*dl+j];

      /* 将分块a左移1位 */
      MPI_Send（a  dl2 MPI_FLOAT get_index（my_row my_col-1 sp） 1 MPI_COMM_WORLD）;
      MPI_Recv（a  dl2 MPI_FLOAT get_index（my_row my_col+1 sp） 1 MPI_COMM_WORLD &status）;