MPI_Allgather con matrices 2D

Serris Filippos 2019-10-13 14:47.

Estoy tratando de calcular la posición de algunos cuerpos que se basa en sus posiciones anteriores. Entonces, en cada k bucle, necesito que cada matriz C se actualice con las nuevas coordenadas (x, y, z) de los cuerpos que se calculan y almacenan en las matrices Cw. Probé MPI_Allgather pero no puedo encontrar la sintaxis correcta para lograrlo.

Verifiqué la salida con la versión en serie del problema para k = 1 y los valores de las matrices F, V y Cw son correctos, por lo que el único problema es MPI_Allgather. La variable dt por ahora es igual a 1 por simplicidad. He intentado esto pero nada de su trabajo. El primero actualiza solo la matriz C de la primera fila directamente desde Cw y 2 valores más pero en lugares incorrectos y el resto es el mismo que cuando se llena al principio. El segundo da falla de segmentación

MPI_Allgather(&(Cw[0][0]),length*3,MPI_FLOAT,&(C[0][0]),length*3,MPI_FLOAT,MPI_COMM_WORLD);

MPI_Allgather(Cw,length*3,MPI_FLOAT,C,length*3,MPI_FLOAT,MPI_COMM_WORLD);

Aqui esta el codigo

float **C,**Cw;

C=malloc(N*sizeof(float*));
Cw=malloc(length*sizeof(float*));

for(i=0;i<length;i++)
{
    Cw[i]=malloc(3*sizeof(float));
}

for(i=0;i<N;i++)
{
    C[i]=malloc(3*sizeof(float));
}


for(k=0;k<loop;k++)
{
    for(i=start;i<=end;i++)                      
    {
        for(j=0;j<N;j++)                        
        {
            if(i!=j)
            {
                dx=C[j][0]-C[i][0];
                dy=C[j][1]-C[i][1];
                dz=C[j][2]-C[i][2];

                d=sqrt(pow(dx,2)+pow(dy,2)+pow(dz,2));

                F[i-start][0] -= G*M[i]*M[j]/pow(d,3)*dx;
                F[i-start][1] -= G*M[i]*M[j]/pow(d,3)*dy;
                F[i-start][2] -= G*M[i]*M[j]/pow(d,3)*dz;
            }
        }
    }

    for(i=0;i<length;i++)
    {
        for(j=0;j<3;j++)
        {
            a=F[i][j]/M[i+start];                 // α=F/m
            V[i][j]=V[i][j]+a*1;                 // V(n+1)=Vn+α*Δt
            Cw[i][j]=C[i+start][j]+V[i][j]*1;    // R(n+1)=Rn+Vn*Δt
        }
    }

    // where MPI_Allgather takes place
}

La salida que espero es la proporcionada por el programa en serie https://drive.google.com/open?id=1fwLu8Jk3JEorFTvNJyOtti3K_zIw0ncw

La versión mpi con este código

MPI_Allgather(&(Cw[0][0]),length*3,MPI_FLOAT,&(C[0][0]),length*3,MPI_FLOAT,MPI_COMM_WORLD);

da esta salida https://drive.google.com/open?id=14cEFFRvNGUN_RK3u8Z31iRDtiTJs6_8I

c arrays mpi

1 answers

Sigi 2019-10-14 22:13.

Una vez más, esta tontería de punteros a punteros (para scicomp): está pasando los punteros a las filas a través de MPI, no el contenido.

Sugiero que evite asignar una matriz como N filas independientes, como en:

float **C,**Cw;

// I guess that you missed to paste these two lines
C  = malloc( N * sizeof(float*) );    
Cw = malloc( length * sizeof(float*) );

for(i=0;i<length;i++)
{
    Cw[i]=malloc(3*sizeof(float));
}

for(i=0;i<N;i++)
{
    C[i]=malloc(3*sizeof(float));
}

Las matrices asignadas de esta manera no son lineales en la memoria y no pueden ser utilizadas por las funciones MPI globalmente. Cuando pasa C, está pasando solo la matriz de punteros. Pasando &C[0][0], está pasando la matriz de los primeros 3 elementos, pero las otras matrices de 3 elementos no son contiguas en la memoria, ya que se han asignado de forma independiente. Por lo tanto, una falla secundaria es lo mejor que puede lograr, siendo los resultados aleatorios los peores.

Es correcto asignar la memoria necesaria en un solo bloque, que la función MPI puede manejar correctamente:

float *C,*Cw;
C  = malloc( N * 3 * sizeof(float) );    
Cw = malloc( length * 3 * sizeof(float) );

y reemplace cualquier acceso a la memoria como

            dx=C[j][0]-C[i][0];
            dy=C[j][1]-C[i][1];
            dz=C[j][2]-C[i][2];

con

            dx=C[3*j+0]-C[3*i+0];
            dy=C[3*j+1]-C[3*i+1];
            dz=C[3*j+2]-C[3*i+2];

De esta manera, pasar Cdará como resultado pasar el contenido de la matriz correctamente.

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