c - 使用 MPI_Reduce 的等级 ID 错误

Question

好吧，我正在使用 MPI + C 做一些作业。事实上，我只是写了 Peter Pacheco 的书中的编程作业 3.2 的一小段代码，称为并行编程简介。该代码似乎适用于 3 或 5 个进程...但是当我尝试超过 6 个进程时，程序就会中断。

我正在使用一种非常“糟糕”的调试方法，即放置一些 printfs 来跟踪问题发生的位置。使用这种“方法”，我发现在 MPI_Reduce 之后，出现了一些奇怪的行为，并且我的程序对等级 ID 感到困惑，特别是等级 0 消失了，并且出现了一个非常大(且错误)的等级。

我的代码在下面，在它之后，我发布了 3 和 9 个进程的输出......我正在运行

mpiexec -n X ./name_of_program

其中 X 是进程数。

我的代码:

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <mpi.h>

int main(void)
{
MPI_Init(NULL,NULL);

long long int local_toss=0, local_num_tosses=-1, local_tosses_in_circle=0, global_tosses_in_circle=0;

double local_x=0.0,local_y=0.0,pi_estimate=0.0;

int comm_sz, my_rank;

MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &comm_sz);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &my_rank);         

if (my_rank == 0) {
    printf("\nEnter the number of dart tosses: ");
    fflush(stdout);
    scanf("%lld",&local_num_tosses);
    fflush(stdout);
}

//
MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);

    MPI_Bcast( &local_num_tosses, 1, MPI_LONG_LONG_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);

    MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);

    srand( rand() ); //tried to improve randomness here!

for (local_toss=0;local_toss<local_num_tosses;local_toss++) {
    local_x = (-1) + (double)rand() / (RAND_MAX / 2);
    local_y = (-1) + (double)rand() / (RAND_MAX / 2);

    if ( (local_x*local_x + local_y*local_y) <= 1 ) {local_tosses_in_circle++;}
}


MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);

MPI_Reduce
(
    &local_tosses_in_circle,
    &global_tosses_in_circle,
    comm_sz,
    MPI_LONG_LONG_INT,
    MPI_SUM,
    0,
    MPI_COMM_WORLD
);  

printf("\n\nDEBUG: myrank = %d, comm_size = %d",my_rank,comm_sz);
fflush(stdout);

    MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);

if (my_rank == 0) {
    pi_estimate = ( (double)(4*global_tosses_in_circle) )/( (double) comm_sz*local_num_tosses );
    printf("\nPi estimate = %1.5lf \n",pi_estimate);
    fflush(stdout);
}

MPI_Finalize();
    return 0;
}

现在，2 个输出:

(i) 对于 3 个进程:

Enter the number of dart tosses: 1000000

DEBUG: myrank = 0, comm_size = 3

DEBUG: myrank = 1, comm_size = 3

DEBUG: myrank = 2, comm_size = 3
Pi estimate = 3.14296

(ii) 对于 9 个进程:(注意\n 输出很奇怪，有时它不起作用)

        Enter the number of dart tosses: 10000000


        DEBUG: myrank = 1, comm_size = 9
        DEBUG: myrank = 7, comm_size = 9


        DEBUG: myrank = 3, comm_size = 9
        DEBUG: myrank = 2, comm_size = 9DEBUG: myrank = 5, comm_size = 9
        DEBUG: myrank = 8, comm_size = 9



        DEBUG: myrank = 6, comm_size = 9

        DEBUG: myrank = 4, comm_size = 9DEBUG: myrank = -3532887, comm_size = 141598939[PC:06511] *** Process received signal ***
        [PC:06511] Signal: Segmentation fault (11)
        [PC:06511] Signal code:  (128)
        [PC:06511] Failing at address: (nil)
        --------------------------------------------------------------------------
        mpiexec noticed that process rank 0 with PID 6511 on node PC exited on signal 11 (Segmentation fault).
        --------------------------------------------------------------------------

Answer 1

当 MPI_Reduce 的第三个参数时对我有用是1，不是comm_size(因为每个缓冲区的元素个数是1):

MPI_Reduce
(
    &local_tosses_in_circle,
    &global_tosses_in_circle,
    1, //instead of comm_size
    MPI_LONG_LONG_INT,
    MPI_SUM,
    0,
    MPI_COMM_WORLD
);  

当您增加进程数时，MPI_Reduce 会覆盖函数堆栈中的其他内容，例如my_rank 和 comm_sz，并破坏了数据。

此外，我认为您不需要任何 MPI_Barrier 语句。 MPI_Reduce 和 MPI_Bcast 无论如何都是阻塞的。

我不会担心换行符。它们并没有丢失，但在输出的其他地方，可能是因为许多进程同时写入标准输出。

顺便说一句:使用 printf 进行调试非常普遍。