如何在 MPI 中有效发送和接收二维数组？

使用 MPI 发送和接收 2D 数组

问题：

您有一个大型 2D 矩阵，需要跨多个处理使用 MPI 的节点。节点之间唯一的通信涉及在每个时间步之后共享边缘值。

方法：

问题中概述的您提出的方法适合此问题。以下代码段说明了建议的实现：

// (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 函数：

• MPI_Allgather：从所有处理器收集数据到所有处理器都可以访问的缓冲区中。对于将分布式数组收集到单个处理器上很有用。
• MPI_Alltoall：在所有处理器之间提供完整的数据交换。
• MPI_Sendrecv：A方便的功能，将发送和接收操作组合成一个
• MPI_Buffer_attach：将缓冲区附加到进程，无需显式为其分配内存。

注意事项：

• 2D 数组建议连续内存分配简化 MPI 通信。
• MPI_Barrier 确保进程之间的同步，但可以用 MPI_Wait 或 MPI_Test 等非阻塞替代方案替换。
• 这里使用阻塞发送和接收，但非阻塞可以使用选项来提高效率。

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