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MPI

README.md

README.md

Este directorio contiene los siguientes archivos

mpiExample1

Este código muestra el uso de las funciones MPI_init y MPI_finalize.

Para compilar este programa ejecute las siguientes instrucciones

mpicc mpiExample1.c -o mpiExample1

Para ejecutar el programa, ejecute desde una terminal

mpirun --hostfile machinefile -np 2 ./mpiExample1

Asegurese de tener el archivo machinefile en el directorio de ejecucion del comando mpirun. Este archivo debe contener la siguiente informacion

localhost

mpiExample2

En este programa se muestra el uso de las siguientes funciones

  • MPI_Comm_size esta funcion determina el numero de procesos que forman parte de la ejecucion de la aplicacion MPI

  • MPI_Comm_rank esta funcion indica que identificador tiene este proceso dentro del conjunto de procesos que forman parte de la ejecucion de esta aplicacion. El proceso cuyo rango es 0 se identifica como el maestro de la ejecucion de este proceso.

Ejercicios

  • Cree un repositorio en GitHub llamado, Electiva-Spring-2019-<sucodigo>.

  • Cree un directorio en su computador de trabajo llamado Electiva-Spring-2019. Inicialize este directorio de modo que pueda ser usado por el comando git.

  • Cree un archivo README.md que contenga su

    • codigo de estudiante
    • descripcion del contenido de este repositorio

  • Escriba un programa que imprima un mensaje diciendo

    • En el maestro Yo soy el maestro y existen N procesos corriendo
    • En los otros procesos Yo soy un proceso con identificador M de N procesos en ejecucion. Donde, N es el total de procesos en ejecucion y M es el identificador del proceso.
    • Guarde este codigo con el nombre mpiEx2a.c. Súbalo a su repositorio.
    • Ejecute este programa con 2, 4 y 8; procesos.

  • Escriba un programa en el cual solo el maestro imprima el numero total de procesos en ejecucion.

    • Guarde este codigo con el nombre mpiEx2b.c. Súbalo a su repositorio.
    • Ejecute este programa con 2, 4 y 8; procesos.

mpiExample3

Este código muestra en operacion las funciones MPI_Send y MPI_Recv.

Ejercicios

  • Compile este programa y luego ejecutelo de modo que unicamente dos procesos se ejecuten.

  • Modifique el codigo de mpiExample3.c y cree un nuevo programa llamado mpiEx3a.c de modo que en lugar de intercambiar caracteres, se intercambien enteros. Suba su codigo a su repositorio de GitHub. Hint: El tipo de dato para enteros en MPI es MPI_INT.

  • Escriba un programa de MPI que tenga 6 procesos y se comporte como sugiere la siguiente figura. El proceso 0 debe recibir el valor de 5, el proceso 1 debe recibir el valor de 0 y asi sucesivamente.

mpiExample4

Este programa busca calcular la suma de los primeros 10000 numeros de forma distribuida. La idea es que cada nodo de procesamiento tome un rango de numeros y los procese. Suponga que existen 5 procesos, la idea es entonces que

  • El proceso 1 calcule del valor 1 - 20000
  • El prcoeso 2 calcule del valor 20001 - 40000
  • El proceso 3 calcule del valor 40001 - 60000
  • El proceso 4 calcule del valor 60001 - 80000
  • El proceso 5 calcule del valor 80001 - 100000

Ejercicios

  • Modifique el codigo de modo que se logre llevar a cabo la tarea anteriormente descrita haciendo uso de la funcion MPI_Reduce.

  • Un metodo para calcular el valor de pi es el conocido como Montecarlo. Una descripcion del metodo se puede encontrar aqui. Escriba un programa en C que calcule el valor de pi haciendo uso de la funcion MPI_Reduce.

    • Por que piensa que es importante MPI en un problema como el del calculo de pi usando la aproximacion Montecarlo?
    • Para que tipo de problemas entonces es apropiado MPI?

mpiBroadcast.c

Este código muestra el uso de la función MPI_Broadcast la cual tiene el siguiente prototipo

MPI_Bcast(
	void *data,
	int numelem,
	MPI_Datatype datatype,
	int root,
	MPI_Comm communicator
);
  • data es el buffer que contiene los datos a ser enviados
  • numelem indica el numero de elementos que hay en el buffer y que se van a enviar
  • datatype define el tipo de dato a ser usado
  • root indica cual es el nodo raiz desde donde se enviaran los datos a los demas nodos
  • communicator el entorno en el cual estan los nodos que se usarán para la comunicación

En este código en particular, se define un arreglo de tamaño MAXARRAY y desde el nodo raíz (0) se inicializa el vector y luego se envía este vector a los demás nodos del comunicador MPI_COMM_WORLD.

Para evitar el volumen de mensajes, solo el proceso cuyo rank es '1' hará la visualización del vector antes y después de haber recibido el vector con la función MPI_Bcast.

Ejercicios

  • Escriba su propia version de MPI_Bcast pero usando las primitivas MPI_Send y MPI_Recv. Esta funcion, que llamará myBcast debe recibir los mismos parámetros de la función MPI_Bcast y al interior debe tener algo como lo siguiente,
    • Si es el nodo raiz, a través de un ciclo, va por todos los procesos en el comunicador y les envía los datos requeridos
    • Si no es el nodo raíz, el proceso se queda esperando a recibir los datos

Axb.c

Este programa en C busca implementar la multiplicacion matrix x vector. Este programa tiene una buena parte del codigo ya implementado pero usted debe implementar dos funciones especificas ejecutadas por el maestro y los procesos. El codigo esta ampliamente comentado.

Ejercicios

Implementar las funciones distributereceive y receive, funciones usadas por el maestro y los procesos, respectivamente.

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