Operation de reduction sur un ensemble de variables distribuees

Principe :

N variables sont distribuees sur N processus. On souhaite faire des operations globales sur ces variables telles que l'extraction du plus grand ou du plus petit, faire la somme, le produit... Pour cela on dispose de l'operation de reduction MPI_Reduce qui peut travailler sur un tableau de valeurs.
Cette operation de reduction indique dans un de ces parametres quel est l'operation a faire :

MPI_max	Maximum
MPI_Min	Minimum
MPI_Sum	Somme
MPI_Prod	Produit
MPI_Land	Et logique
MPI_Band	Et binaire
MPI_Lor	Ou logique
MPI_Bor	Ou binaire
MPI_Lxor	Ou exclusif logique
MPI_Bxor	Ou exclusif binaire
MPI_Maxloc	Maximum et rang du processus qui a ce maximum
MPI_Minloc	Minimum et rang du processus qui a ce maximum

Programme :

#include "mpi.h"

#include <stdio.h>

#include <math.h>

/* on a besoin d'une structure pour recuperer a la fois le maxi ou le mini et le numero du processeur */

typedef struct st { double valeur ; int num_proc ; } cell ;

#define SIZE 1000

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

{

double startwtime, endwtime;

int namelen, numprocs, myid, size, i ;

char processor_name[MPI_MAX_PROCESSOR_NAME], buff[SIZE], msg[SIZE] ;

cell entree[10], sortie[10] ;

MPI_Init(&argc,&argv); startwtime = MPI_Wtime();

MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD,&numprocs);

MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD,&myid);

MPI_Get_processor_name(processor_name,&namelen);

fprintf(stderr,"\nProcessus %d sur la machine %s parmi %d processus.\n", myid, processor_name, numprocs);

if (numprocs != 3) fprintf(stderr,"Il me faut 3 processus !\n") ;

/* initialisation des valeurs du tableau sur chaque processus*/

for (i=0; i<10; i++) { entree[i].valeur = sin((double)(i+1)*(myid+1)) ; entree[i].num_proc=myid ; }

/* on cherche a lire une structure compose d'un double puis un entier */

MPI_Reduce( entree, sortie, 10, MPI_DOUBLE_INT, MPI_MAXLOC, 0, MPI_COMM_WORLD );

if (myid==0) /* processus qui collecte les resultats */

{

fprintf(stderr,"%d donne le resultat de la reduction du maximum.\n",myid) ;

for (i=0; i<10; i++)

{

fprintf(stderr,"%deme maximum : %g est sur %d\n",i,sortie[i].valeur,sortie[i].num_proc ) ;

sortie[i].valeur = -1.0 ; sortie[i].num_proc = -1 ;

}

MPI_Reduce( entree, sortie, 10, MPI_DOUBLE_INT, MPI_MINLOC, 0, MPI_COMM_WORLD );

if (myid==0)

{

fprintf(stderr,"%d donne le resultat de la reduction du minimum.\n",myid) ;

for (i=0; i<10; i++)

fprintf(stderr,"%deme minimum : %g est sur %d\n",i,sortie[i].valeur,sortie[i].num_proc);

}

system("sleep 3") ;

/** heure de fin **/

endwtime = MPI_Wtime();

printf("Temps ecoule sur %d = %f\n", myid, endwtime-startwtime);

/** fin du pg **/

MPI_Finalize();

return 0;

}

Resultat :

Processus 0 sur la machine lil. parmi 3 processus.

Processus 1 sur la machine lil. parmi 3 processus.

Processus 2 sur la machine lil. parmi 3 processus.

0 donne le resultat de la reduction du maximum.

0eme maximum : 0.909297 est sur 1

1eme maximum : 0.909297 est sur 0

2eme maximum : 0.412118 est sur 2

3eme maximum : 0.989358 est sur 1

4eme maximum : 0.650288 est sur 2

5eme maximum : -0.279415 est sur 0

6eme maximum : 0.990607 est sur 1

7eme maximum : 0.989358 est sur 0

8eme maximum : 0.956376 est sur 2

9eme maximum : 0.912945 est sur 1

0 donne le resultat de la reduction du minimum.

0eme minimum : 0.14112 est sur 2

1eme minimum : -0.756802 est sur 1

2eme minimum : -0.279415 est sur 1

3eme minimum : -0.756802 est sur 0

4eme minimum : -0.958924 est sur 0

5eme minimum : -0.750987 est sur 2

6eme minimum : 0.656987 est sur 0

7eme minimum : -0.905578 est sur 2

8eme minimum : -0.750987 est sur 1

9eme minimum : -0.988032 est sur 2

Temps ecoule sur 1 = 3.032664

Temps ecoule sur 2 = 3.023845

Temps ecoule sur 0 = 3.148574

Ph. RIS 1997