如何在 MPI 中有效發送和接收二維數組？

使用MPI 發送和接收2D 陣列

問題：

您有一個大型2D 矩陣，需要跨多個處理使用MPI 的節點。節點之間唯一的通訊涉及在每個時間步之後共享邊緣值。

方法：

問題中概述的您提出的方法適合此問題。以下程式碼段說明了建議的實作：

// (assume A is a 2D array)
if (myrank == 0) {
  for (i = 0; i < x; i++) {
    for (j = 0; j < y; j++) {
      // Perform C++ code implementation
      MPI_Send(&A[i][0], 3, MPI_INT, 1, 0, MPI_COMM_WORLD);
      MPI_Recv(&B[0][0], 3, MPI_INT, 1, 0, MPI_COMM_WORLD, &status);
      MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
    }
  }
}

if (myrank == 1) {
  for (i = x; i < xx; i++) {
    for (j = 0; j < y; j++) {
      // Perform C++ code implementation
      MPI_Send(&B[i][0], 3, MPI_INT, 0, 0, MPI_COMM_WORLD);
      MPI_Recv(&A[0][0], 3, MPI_INT, 0, 0, MPI_COMM_WORLD, &status);
      MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
    }
  }
}

其他MPI 函數：

• MPI_Allgather：從所有處理器收集資料到所有處理器都可以存取的緩衝區。對於將分散式陣列收集到單一處理器上很有用。
• MPI_Alltoall：在所有處理器之間提供完整的資料交換。
• MPI_Sendrecv：A方便的功能，將發送和接收操作組合成一個
• MPI_Buffer_attach：將緩衝區附加到進程，無需顯式為其分配記憶體。

注意事項：

• 2D 陣列建議連續記憶體分配簡化 MPI 通訊。
• MPI_Barrier 確保進程之間的同步，但可以用 MPI_Wait 或 MPI_Test 等非阻塞替代方案取代。
• 這裡使用阻塞發送和接收，但非阻塞可以使用選項來提高效率。

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