使用 MPI 对未按预期工作的矩阵进行逐列分解

问：

我有一个 NxM 矩阵，N=7 和 M=8，如下所示：

[0,  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,
 8,  9, 10, 11, 12, 13, 14, 15,
16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23,
24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31,
32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39,
40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47,
48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55]

它被编码到大小为 NxM 的一维数组中。

我想在 3 个进程之间执行按列分布，以便

进程 0 将具有：

[ 0,  1,  2,
  8,  9, 10,
 16, 17, 18,
 24, 25, 26,
 32, 33, 34,
 40, 41, 42,
 48, 49, 50]

进程 1 将具有：

[ 3,  4,  5,
 11, 12, 13,
 19, 20, 21,
 27, 28, 29,
 35, 36, 37,
 43, 44, 45,
 51, 52, 53]

进程 2 将具有：

[ 6,  7,
 14, 15,
 22, 23,
 30, 31,
 38, 39,
 46, 47,
 54, 55]

每个进程都以这种方式计算其局部 N 和 M 以及局部向量的长度：

int nloc = N;
int mloc = rank < M%nproc ? (M/nproc)+1 : M/nproc;
int *recv_vec = (int *)malloc(nloc*mloc*sizeof(int));

请注意，这是进程在它所属的通信器中的等级。（我有 3 个进程，所以分别是 0、1、2）。rank

为了执行我使用的分发，因为我必须向每个进程发送不同数量的列。 为了做到这一点，我创建了一个新的数据类型，以便可以将数字放在正确的位置并将其发送到正确的进程。MPI_ScattervMPI_Scatterv

MPI_Datatype col, col_type;
MPI_Type_vector(nloc, 1, M, MPI_INT, &col);
MPI_Type_commit(&col);
//I resized the newly created vector so that MPI_Scatterv knows the right offset for the subsequent elements
MPI_Type_create_resized(col, 0, sizeof(int), &col_type);
MPI_Type_commit(&col_type);

此时，可以完成数据的分发：

int sendcounts[]={3,3,2};
int displs[]={0,3,6};
MPI_Scatterv(matrix, sendcounts, displs, col_type, recv_vec, nloc*mloc, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);

但实际情况是，由于我们发送了专栏

进程 0 接收此矩阵（显然在一维向量中）

[ 0,  8, 16, 24, 32, 40, 48,
  1,  9, 17, 25, 33, 41, 49,
  2, 10, 18, 26, 34, 42, 50]

等等其他过程。

所以我也创建了一个接收类型。MPI_Scatterv

MPI_Datatype recv_row, recv_row_type;
MPI_Type_vector(mloc,1,nloc,MPI_INT, &recv_row);
MPI_Type_commit(&recv_row);
MPI_Type_create_resized(recv_row, 0, sizeof(int), &recv_row_type);
MPI_Type_commit(&recv_row_type);

并以这种方式调用：MPI_Scatterv

MPI_Scatterv(matrix, sendcounts, displs, col_type, recv_vec, nloc, recv_row_type, 0, MPI_COMM_WORLD);

我期望收到的是我最初所说的，但收到的流程是这样的：

Process 0: 0 24 48 17 41 10 34 8 32 1 25 49 18 42 16 40 9 33 2 26 50
Process 1: 3 27 51 20 44 13 37 11 35 4 28 52 21 45 19 43 12 36 5 29 53
Process 2: 6 22 38 54 15 31 47 14 30 46 7 23 39 55

，有问题，但我不知道是什么。有人可以帮助我吗？recv_row_type

这是完整的代码：

#define N 7
#define M 8

int main(int argc, char *argv[]){
    int matrix[N*M];
    int menum, nproc, i, j;
    
    MPI_Init(&argc, &argv);
    
    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &menum);
    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &nproc);
    
    //Matrix initialization
    if (menum == 0) {
        for (i = 0; i < N; i++) {
            for (j = 0; j < M; j++) {
                matrix[(i*M)+j] = i * M + j;
            }
        }
    }
    
    //Every process has its vector of size nloc*mloc
    int nloc = N;
    int mloc = menum < M%nproc ? (M/nproc)+1 : M/nproc;
    int *recv_vec = (int *)malloc(nloc*mloc*sizeof(int));
    
    //Create a custom datatype for a vector of nloc integers
    MPI_Datatype col, col_type, recv_row, recv_row_type;
    
    MPI_Type_vector(nloc, 1, M, MPI_INT, &col);
    MPI_Type_commit(&col);
    MPI_Type_create_resized(col, 0, sizeof(int), &col_type);
    MPI_Type_commit(&col_type);
    
    MPI_Type_vector(mloc,1,nloc,MPI_INT, &recv_row);
    MPI_Type_commit(&recv_row);
    MPI_Type_create_resized(recv_row, 0, sizeof(int), &recv_row_type);
    MPI_Type_commit(&recv_row_type);
    
    
    
    //Distributing data to other processes
    int sendcounts[]={3,3,2};
    int displs[]={0,3,6};
    MPI_Scatterv(matrix, sendcounts, displs, col_type, recv_vec, nloc, recv_row_type, 0, MPI_COMM_WORLD);
    
    
    //Printing data received by the process
    printf("Il processo %d: ",menum);
    for(i=0; i<nloc*mloc; i++){
        printf("%d ",recv_vec[i]);
    }
    printf("\n");
    
    //Freeing up memory and terminate MPI environment
    free(recv_vec);
    MPI_Type_free(&col);
    MPI_Type_free(&col_type);
    MPI_Type_free(&recv_row);
    MPI_Type_free(&recv_row_type);
    MPI_Finalize();

    return 0;
}