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MPI_Datatypeを定義し、MPI_Gathervと組み合わせて使用​​する方法を学ぶための簡単なコードを書いています。MPI_Finalize()を呼び出すまでは、プロセス上で構造化データの可変長の動的に割り当てられた配列を組み合わせることができることを確認したかったのですが、これは正常に機能しているようです。これが、printステートメントとEclipse PTPデバッガー(バックエンドはgdb-mi)を使用して、問題が明らかになり始める場所であることを確認しました。私の主な質問は、セグメンテーション違反をどのように取り除くことができるかということです。

コードを実行するたびにセグメンテーション違反が発生するわけではありません。たとえば、2つまたは3つのプロセスでは発生していませんが、約4つ以上のプロセスで実行すると定期的に発生する傾向があります。

また、このコードをvalgrindで実行すると、セグメンテーション違反は発生しません。ただし、valgrindからエラーメッセージが表示されますが、MPI関数を使用すると、ターゲットを絞った抑制が多数ある場合でも、出力を理解するのは困難です。また、より多くの抑制を使用すると、有用なエラーメッセージが表示されなくなるのではないかと心配しています。

これらのフラグを使用して通常のコードをコンパイルするため、どちらの場合もC99標準を使用しています。 -pedantic -std = c99 -Wall -g

どちらもgcc4.4mpiccコンパイラを使用し、OpenMPIv1.4.5でRedHatLinuxを使用するクラスタで実行されます。他の重要な情報を省略した場合はお知らせください。これがコードです、そして事前に感謝します:

//#include <unistd.h>
#include <string.h>
#include <stdio.h>
#include <math.h>
#include <stdlib.h>
//#include <limits.h>

#include "mpi.h"

#define FULL_PROGRAM        1

struct CD{

    int int_ID;
    double dbl_ID;
};

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

    int numprocs, myid, ERRORCODE;

#if FULL_PROGRAM
    struct CD *myData=NULL;             //Each process contributes an array of data, comprised of 'struct CD' elements
    struct CD *allData=NULL;            //root will dynamically allocate this array to store all the data from rest of the processes
    int *p_lens=NULL, *p_disp=NULL;     //p_lens stores the number of elements in each process' array, p_disp stores the displacements in bytes
    int MPI_CD_size;                    //stores the size of the MPI_Datatype that is defined to allow communication operations using 'struct CD' elements

    int mylen, total_len=0;             //mylen should be the length of each process' array
                                        //MAXlen is the maximum allowable array length
                                        //total_len will be the sum of mylen across all processes

    // ============ variables related to defining new MPI_Datatype at runtime ====================================================
    struct CD sampleCD = {.int_ID=0, .dbl_ID=0.0};
    int blocklengths[2];                //this describes how many blocks of identical data types will be in the new MPI_Datatype
    MPI_Aint offsets[2];                //this stores the offsets, in bytes(bits?), of the blocks from the 'start' of the datatype
    MPI_Datatype block_types[2];        //this stores which built-in data types the blocks are comprised of
    MPI_Datatype  myMPI_CD;             //just the name of the new datatype
    MPI_Aint myStruct_address, int_ID_address, dbl_ID_address, int_offset, dbl_offset;  //useful place holders for filling the arrays above
    // ===========================================================================================================================
#endif
    // =================== Initializing MPI functionality ============================
    MPI_Init(&argc, &argv);
    MPI_Comm_size(MPI_COMM_WORLD, &numprocs);
    MPI_Comm_rank(MPI_COMM_WORLD, &myid);
    // ===============================================================================
#if FULL_PROGRAM
    // ================== This part actually formally defines the MPI datatype ===============================================
    MPI_Get_address(&sampleCD, &myStruct_address);          //starting point of struct CD
    MPI_Get_address(&sampleCD.int_ID, &int_ID_address);     //starting point of first entry in CD
    MPI_Get_address(&sampleCD.dbl_ID, &dbl_ID_address);     //starting point of second entry in CD
    int_offset = int_ID_address - myStruct_address;         //offset from start of first to start of CD
    dbl_offset = dbl_ID_address - myStruct_address;         //offset from start of second to start of CD

    blocklengths[0]=1;  blocklengths[1]=1;                  //array telling it how many blocks of identical data types there are, and the number of entries in each block
    //This says there are two blocks of identical data-types, and both blocks have only one variable in them

    offsets[0]=int_offset;  offsets[1]=dbl_offset;          //the first block starts at int_offset, the second block starts at dbl_offset (from 'myData_address'

    block_types[0]=MPI_INT; block_types[1]=MPI_DOUBLE;      //the first block contains MPI_INT, the second contains MPI_DOUBLE

    MPI_Type_create_struct(2, blocklengths, offsets, block_types, &myMPI_CD);       //this uses the above arrays to define the MPI_Datatype...an MPI-2 function

    MPI_Type_commit(&myMPI_CD);     //this is the final step to defining/reserving the data type
    // ========================================================================================================================

    mylen   = myid*2;       //each process is told how long its array should be...I used to define that randomly but that just makes things messier

    p_lens  = (int*)        calloc((size_t)numprocs,    sizeof(int));       //allocate memory for the number of elements (p_lens) and offsets from the start of the recv buffer(d_disp)
    p_disp  = (int*)        calloc((size_t)numprocs,    sizeof(int));

    myData  = (struct CD*)  calloc((size_t)mylen,       sizeof(struct CD));         //allocate memory for each process' array
    //if mylen==0, 'a unique pointer to the heap is returned'

    if(!p_lens) {   MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, 1); exit(EXIT_FAILURE);   }
    if(!p_disp) {   MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, 1); exit(EXIT_FAILURE);   }
    if(!myData) {   MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, 1); exit(EXIT_FAILURE);   }


    for(double temp=0.0;temp<1e6;++temp) temp += exp(-10.0);
    MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);                                //purely for keeping the output organized by give a delay in time

    for (int k=0; k<numprocs; ++k) {

        if(myid==k) {

            //printf("\t ID %d has %d entries: { ", myid, mylen);

            for(int i=0; i<mylen; ++i) {

                myData[i]= (struct CD) {.int_ID=myid*(i+1), .dbl_ID=myid*(i+1)};            //fills data elements with simple pattern
                //printf("%d: (%d,%lg) ", i, myData[i].int_ID, myData[i].dbl_ID);
            }
            //printf("}\n");
        }
    }

    for(double temp=0.0;temp<1e6;++temp) temp += exp(-10.0);
    MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);                            //purely for keeping the output organized by give a delay in time

    MPI_Gather(&mylen,  1, MPI_INT, p_lens, 1, MPI_INT, 0, MPI_COMM_WORLD);     //Each process sends root the length of the vector they'll be sending

#if 1
    MPI_Type_size(myMPI_CD, &MPI_CD_size);          //gets the size of the MPI_Datatype for p_disp
#else
    MPI_CD_size = sizeof(struct CD);                //using this doesn't change things too much...
#endif

    for(int j=0;j<numprocs;++j) {

        total_len += p_lens[j];

        if (j==0)   {   p_disp[j] = 0;                                      }
        else        {   p_disp[j] = p_disp[j-1] + p_lens[j]*MPI_CD_size;    }
    }

    if (myid==0)    {

        allData = (struct CD*)  calloc((size_t)total_len,   sizeof(struct CD));     //allocate array
        if(!allData)    {   MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, 1); exit(EXIT_FAILURE);   }
    }

    MPI_Gatherv(myData, mylen, myMPI_CD, allData, p_lens, p_disp, myMPI_CD, 0, MPI_COMM_WORLD); //each array sends root process their array, which is stored in 'allData'

    // ============================== OUTPUT CONFIRMING THAT COMMUNICATIONS WERE SUCCESSFUL=========================================
    if(myid==0) {

        for(int i=0;i<numprocs;++i) {
            printf("\n\tElements from %d on MASTER are: { ",i);
            for(int k=0;k<p_lens[i];++k)    {   printf("%d: (%d,%lg) ", k, (allData+p_disp[i]+k)->int_ID, (allData+p_disp[i]+k)->dbl_ID);   }

            if(p_lens[i]==0) printf("NOTHING ");
            printf("}\n");
        }
        printf("\n");       //each data element should appear as two identical numbers, counting upward by the process ID
    }
    // ==========================================================================================================

    if (p_lens) {   free(p_lens);   p_lens=NULL;    }       //adding this in didn't get rid of the MPI_Finalize seg-fault
    if (p_disp) {   free(p_disp);   p_disp=NULL;    }
    if (myData) {   free(myData);   myData=NULL;    }
    if (allData){   free(allData);  allData=NULL;   }       //the if statement ensures that processes not allocating memory for this pointer don't free anything

    for(double temp=0.0;temp<1e6;++temp) temp += exp(-10.0);
    MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);                            //purely for keeping the output organized by give a delay in time
    printf("ID %d: I have reached the end...before MPI_Type_free!\n", myid);

    // ====================== CLEAN UP ================================================================================
    ERRORCODE = MPI_Type_free(&myMPI_CD);           //this frees the data type...not always necessary, but a good practice

    for(double temp=0.0;temp<1e6;++temp) temp += exp(-10.0);
    MPI_Barrier(MPI_COMM_WORLD);                                //purely for keeping the output organized by give a delay in time

    if(ERRORCODE!=MPI_SUCCESS)  {   printf("ID %d...MPI_Type_free was not successful\n", myid); MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, 911); exit(EXIT_FAILURE); }
    else                        {   printf("ID %d...MPI_Type_free was successful, entering MPI_Finalize...\n", myid);       }
#endif
    ERRORCODE=MPI_Finalize();

    for(double temp=0.0;temp<1e7;++temp) temp += exp(-10.0);        //NO MPI_Barrier AFTER MPI_Finalize!

    if(ERRORCODE!=MPI_SUCCESS)  {   printf("ID %d...MPI_Finalize was not successful\n", myid);  MPI_Abort(MPI_COMM_WORLD, 911); exit(EXIT_FAILURE); }
    else                        {   printf("ID %d...MPI_Finalize was successful\n", myid);      }

    return EXIT_SUCCESS;
}
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kの外側のループは偽物ですが、技術的には間違っていません。それは役に立たないだけです。

本当の問題は、MPI_GATHERVへの変位が間違っていることです。valgrindを実行すると、次のようなものが表示されます。

==28749== Invalid write of size 2
==28749==    at 0x4A086F4: memcpy (mc_replace_strmem.c:838)
==28749==    by 0x4C69614: unpack_predefined_data (datatype_unpack.h:41)
==28749==    by 0x4C6B336: ompi_generic_simple_unpack (datatype_unpack.c:418)
==28749==    by 0x4C7288F: ompi_convertor_unpack (convertor.c:314)
==28749==    by 0x8B295C7: mca_pml_ob1_recv_frag_callback_match (pml_ob1_recvfrag.c:216)
==28749==    by 0x935723C: mca_btl_sm_component_progress (btl_sm_component.c:426)
==28749==    by 0x51D4F79: opal_progress (opal_progress.c:207)
==28749==    by 0x8B225CA: opal_condition_wait (condition.h:99)
==28749==    by 0x8B22718: ompi_request_wait_completion (request.h:375)
==28749==    by 0x8B231E1: mca_pml_ob1_recv (pml_ob1_irecv.c:104)
==28749==    by 0x955E7A7: mca_coll_basic_gatherv_intra (coll_basic_gatherv.c:85)
==28749==    by 0x9F7CBFA: mca_coll_sync_gatherv (coll_sync_gatherv.c:46)
==28749==  Address 0x7b1d630 is not stack'd, malloc'd or (recently) free'd

MPI_GATHERVに何らかの形で悪い情報が与えられたことを示します。

(Open MPI内のlibltdlから来る他のvalgrind警告がありますが、残念ながら避けられません-これはlibltdlのバグであり、PLPAからの別の警告です。これも、意図的にそれを行っているため、残念ながら避けられません[議論するのが面白くない理由でここ])

変位の計算を見ると、

    total_len += p_lens[j];                                                              

    if (j == 0) {                                                                        
        p_disp[j] = 0;                                                                   
    } else {                                                                             
        p_disp[j] = p_disp[j - 1] + p_lens[j] * MPI_CD_size;                             
    }                                                                                    

ただし、MPIギャザーの変位は、バイトではなくデータ型の単位です。したがって、実際には次のようになります。

p_disp[j] = total_len;
total_len += p_lens[j];

この変更を行うと、MPI_GATHERVvalgrindの警告が消えました。

于 2012-05-02T15:45:05.987 に答える
1

'k'ループのこのアウターは単なる偽物です。その本体は、k = myid(実行中のすべてのプロセスの定数)に対してのみ実行されます。kはループ内で参照されることはありません(ほぼ一定のmyidとの比較を除く)。また、との線mylen = myid*2;は眉をひそめています。定数に変更することをお勧めします。

 for (int k=0; k<numprocs; ++k) {

    if(myid==k) {

        //printf("\t ID %d has %d entries: { ", myid, mylen);

        for(int i=0; i<mylen; ++i) {

            myData[i]= (struct CD) {.int_ID=myid*(i+1), .dbl_ID=myid*(i+1)};            //fills data elements with simple pattern
            //printf("%d: (%d,%lg) ", i, myData[i].int_ID, myData[i].dbl_ID);
        }
        //printf("}\n");
    }
}

、したがって(myidが0からnumprocsの間にある場合)、このばかげた構造全体を次のように減らすことができます。

for(int i=0; i<mylen; ++i) {
        myData[i].int_ID=myid*(i+1);
        myData[i].dbl_ID=myid*(i+1);  
        }
于 2012-05-02T15:27:41.593 に答える