不同机器上的运行时间截然不同

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背景：我的任务是用 C 语言编写一个 MPI 程序，用于计算给定数字之前的所有素数。该程序运行正确。

我使用 openmpi 和 -O3 优化编译程序。

当使用 1 个进程在我的个人计算机 (Ubuntu 11.10 x64) 上运行它时，我得到了预期的结果（对于 4E9 之前的所有素数大约需要 13 秒）。我CS部门的机器也是如此。

但是，当我在 NERSC 的 Carver 上运行它时，时间急剧跳跃（1 个进程约 61 秒）。

我尝试过使用 openmpi 和 intel 编译器......没有区别。我让它以正确的时间运行一次，但我不记得我做了什么（如果有的话）不同，并且我的代码中有一个轻微的索引错误，我已经修复了（与实际执行计算无关，所以时间是准确的）。

我已经尽量说得清楚；如果您还有其他问题，我很乐意回答。谢谢！

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

#define MAX(x,y)   ((x)>(y) ? (x) : (y) )
#define MIN(x,y)   ((x)>(y) ? (y) : (x) )

#define A(i,j)     A[(i)*M+j]
#define b(i)       b[i]
#define c(i)       c[i]

long* preamble(long N,char* mark){
N = sqrt(N)+1;

long   size;
long   curr, index;
long   i, j,n;
long   count;
long* primes;

//Pierre Dusart proven upper bound for number of primes up to N
//found at http://primes.utm.edu/howmany.shtml
size = (N/log(N))*(1+(1.2762/log(N)))*sizeof(long);
primes = (long *)malloc(size);

if(N%2)
    n=N/2 - 2;
else
    n=(N-1)/2 -1;

index = 0;
curr = 3;

while (curr*curr<=N) {
    for (i=(curr*curr-3)/2; i<=n; i+=curr){
        mark[i]=1;
    }
    while (mark[++index]) ;
    curr = index*2+3;
}

/*number of primes*/
count = 0;
for(i = 0; i <=n; i+=1){
    if(mark[i] == 0) {
        primes[++count]=i*2+3;
    }
}
primes[0]=count;
return primes;
}

long FMIB(long p, long b){
if(b%p==0 && b!=p) return b;
long i = b + p - b % p;
if(i%2){return i;}else{return i+p;}
}

int main(int argc, char **argv) {

long N  =      4000000000;
long BKSIZE =  500000;

char *mark;

long *primes;
long *loopprimes;

long   size, offset;
long   numprimes;
long   i, j, n, ii, start, index;
long count, total;

double time;


if ( argc > 1 ) N  = atol(argv[1]);
if ( argc > 2 ) BKSIZE = atol(argv[2]);

int id, p;

BKSIZE = (BKSIZE-3)/2 +1;

if(N%2)
    n=N/2 - 2;
else
    n=(N-1)/2 -1;

MPI_Init(&argc, &argv);
MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &id);
MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &p);

MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);

if(id==0) time = MPI_Wtime();

size = (n/p+1)*sizeof(char);
mark = (char *)malloc(size);

for (i=1; i<=n/p+1; i++){
    mark[i]=0;
}

primes = preamble(N,mark);

if(id!=0){
    for (i=0; i<=n/p+1; i++){
        mark[i]=0;
    }
}

offset = (1+n/p)*id;

numprimes=primes[0];
if(id==0){
    start = (sqrt(N)-3)/2+1; //mark index to start at
}else{
    start = offset;
}

//MAIN COMPUTATION - BLOCKING
    for(ii=start; ii<=MIN(ii+BKSIZE,offset+n/p); ii+=BKSIZE){
        for(j=0; j < numprimes; j++){
            for(i=(FMIB(primes[j+1],ii*2+3)-3)/2; i<=MIN(ii+BKSIZE,offset+n/p); i+=primes[j+1]){
                mark[i-offset]=1;
            }
        }
    }

/*number of primes*/
if(id==0){
    count = 1;
}else{
    count = 0;
}
for(i = 0; i <= n/p && (i+offset)*2+3 <= N; i++){
    if(mark[i] == 0) {
        ++count;
    }
}

MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
MPI_Reduce(&count, &total, 1, MPI_LONG, MPI_SUM, 0, MPI_COMM_WORLD);
MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);

if(id==0){
    time = MPI_Wtime() - time;
    printf("There are %ld primes less than %ld\n", total, N);
    printf("First three primes:");
    j = 1;
    printf(" %d", 2);
    for ( i=0 ; i <= n && j < 3; i+=1 ) {
        if (mark[i]==0){
            printf(" %ld", (i*2+3));
            ++j;
        }
    }
    printf("\n");
}
MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
if(id == p-1){
    printf("Last three primes:");
    j = 0;

    for (i = n-offset; i >= 0 && j < 3; i--){
        if (mark[i]==0){
            printf(" %ld", ((offset+i)*2+3));
            j++;
        }
    }
    if(j < 3){
        printf(" %d",2);
    }
    printf("\n");
}
MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);
if(id == 0){
    printf("Elapsed time: %f seconds\n",time);
    fflush(stdout);
}
MPI_Finalize();
//free(mark);
return 0;
}

脚本：

#!/bin/csh

#used for intel compiler
#module unload pgi openmpi
#module load intel openmpi-intel mkl
make clean
make

set x = "sieve_mpi"
set n = 4000000000
set b = 500000

foreach p ( 1 2 3 4 5 6 7 8 )

cat > ${x}${p}.pbs <<EOF

#PBS -q regular
#PBS -l nodes=1:ppn=8
#PBS -l walltime=00:01:00
#PBS -N ${x}${p}
#PBS -e err/${x}${p}.err
#PBS -o out/${x}${p}.out

#used when using intel compiler
#module unload pgi openmpi
#module load intel openmpi-intel mkl

cd \$PBS_O_WORKDIR

echo ${x}
echo ${p}

mpirun -np ${p} ${x} ${n} ${b}

EOF

qsub ${x}${p}.pbs

end

生成文件：

CC = mpicc
EXEC = pi_cyc pi_block sieve_mpi
OBJS = 
H_FILE = 
MATHFLAG = -lm
FLAGS = -O3
SEQFLAGS = -O3

all: $(EXEC)

pi_cyc: pi_cyc.c $(OBJS) $(H_FILE)
    $(CC) $(FLAGS) -o $@ pi_cyc.c $(OBJS) $(MATHFLAG)

pi_block: pi_block.c $(OBJS) $(H_FILE)
    $(CC) $(FLAGS) -o $@ pi_block.c $(OBJS) $(MATHFLAG)

sieve_mpi: sieve_mpi.c $(OBJS) $(H_FILE)
    $(CC) $(FLAGS) -o $@ sieve_mpi.c $(OBJS) $(MATHFLAG)

clean: 
    rm -f *.o *.pgm $(OBJS) $(EXEC)
parallel-processing mpi
1个回答
1
投票

你的障碍太多了，不是吗？ 删除其中每一个。

  • 如果您想测量时间，请在完成后从每个进程和 MPI_Reduce 和 MPI_MAX 中获取时间，将其排名为 0。

  • 围绕 MPI_Reduce 的障碍毫无作用。 MPI_Reduce 是集体的，将强加任何需要的同步

  • 您正在尝试获得排名 0 和最后一个排名来打印内容。 您能否让 0 级接收来自最后一级的这三个素数并将其与 0 级输出的其余部分一起打印出来？

编辑：抱歉，忘记回答问题了。 我认为这些障碍正在减慢你对卡弗的兴趣。

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