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目标：通过MPI 实现100次 点对点通信，并计算平均每次的通信时间。
代码如下：
/**点对点通信100次，计算平均通信时间，并观察传输数据量大小和传输时间关系
数据量变化采用动态内存方式 从4kb增加到400M,每次增大400kb
**/
#include<stdio.h>//标准输入输出头文件
#include<stdlib.h>//标准库
#include<mpi.h>//mpi的接口
int main(int argc,char *argv[])
{
int i, j, k, my_rank, nprocs;
double data_size;
double start_time, end_time, time_cost, average_time;
int *p;// 动态分配内存,存放int型数据 1个int 4个字节（Byte）
MPI_Init(&argc,&argv);//启动并行环境
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &nprocs);//获取总进程数
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &my_rank);//获取本地进程编号
MPI_Status status;
for (i=1; i<=1e5; i=i+1e2)
{
p = (int*)malloc( (sizeof(int)*1000)*i); //分配i个内存空间，每个大小为sizeof(int)*1000 即4000B=4kb, 分配的内存内随机赋值
if(!p)
{
printf("动态分配内存失败！\n");
exit(1);
}
if(my_rank==0){printf("开始传送 %d×4kb/400M 数据\n",i);}
start_time=MPI_Wtime();//获取墙上时间
//来回传输100次
for(k=1;k<=100;k++)
{
if(my_rank==0)
{
MPI_Send(p, i, MPI_INT, 1, k, MPI_COMM_WORLD);
printf("第%d回合: %d发送数据完成……\n",k,my_rank);
}
if(my_rank==1)
{
MPI_Recv(p, i, MPI_INT, 0, k, MPI_COMM_WORLD, &status);
MPI_Send(p, i, MPI_INT, 0, k, MPI_COMM_WORLD);
printf("第%d回合:%d接收发送数据完成……\n",k,my_rank);
}
if(my_rank==0)
{
MPI_Recv(p, i, MPI_INT, 1, k, MPI_COMM_WORLD, &status);
//MPI_Send(p, i, MPI_INT, 1, k, MPI_COMM_WORLD);//不能再MPI_Send,与上面突，死锁。
printf("第%d回合succeed! \n", k);
}
}
end_time=MPI_Wtime();
time_cost=end_time-start_time;
average_time=time_cost/100;
data_size=i/1e3;//转换为M为单位
//创建experiment_data.txt文件，将数据写入
FILE *fp;
fp=fopen("experiment_data.txt","a+");
fprintf(fp,"%lf,%lf\n",data_size, average_time);
fclose(fp);
free(p);
if(my_rank == 0)
printf("%f M 数据包发送接收完成 \n", data_size);
printf("来回传输一次时间为 %lf \n ",average_time);
}
MPI_Finalize();//结束并行环境
return 0;
}
运行结果：
experiment_data.txt文件
下面将数据用matlab可视化
如何利用matlab读取txt文件并将数据可视化参看我的另一篇博文。
下图是可视化结果：y轴是时间(单位 s)，x轴是数据大小（单位M）
可以看到，随着数据的增大，时间整体上呈现线性增长。
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